1 引言

　　Zigbee是IEEE 802.15.4協(xié)議的代名詞。根據(jù)這個(gè)協(xié)議規(guī)定的技術(shù)是一種短距離、低功耗的無線通信技術(shù)。這一名稱來源于蜜蜂的八字舞，由于蜜蜂(bee)是靠飛翔和“嗡嗡”(zig)地抖動(dòng)翅膀的“舞蹈”來與同伴傳遞花粉所在方位信息，也就是說蜜蜂依靠這樣的方式構(gòu)成了群體中的通信網(wǎng)絡(luò)。其特點(diǎn)是近距離、低復(fù)雜度、自組織、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本。主要適合用于自動(dòng)控制和遠(yuǎn)程控制領(lǐng)域，可以嵌入各種設(shè)備。簡而言之，ZigBee就是一種便宜的，低功耗的近距離無線組網(wǎng)通訊技術(shù)。

　　射頻即Radio Frequency，通常縮寫為RF。表示可以輻射到空間的電磁頻率，頻率范圍從300MHz～30GHz之間。射頻簡稱RF射頻就是射頻電流，它是一種高頻交流變化電磁波的簡稱。每秒變化小于1000次的交流電稱為低頻電流，大于10000次的稱為高頻電流，而射頻就是這樣一種高頻電流。有線電視系統(tǒng)就是采用射頻傳輸方式。

　　在電子學(xué)理論中，電流流過導(dǎo)體，導(dǎo)體周圍會(huì)形成磁場；交變電流通過導(dǎo)體，導(dǎo)體周圍會(huì)形成交變的電磁場，稱為電磁波。在電磁波頻率低于100khz時(shí)，電磁波會(huì)被地表吸收，不能形成有效的傳輸，但電磁波頻率高于100khz時(shí)，電磁波可以在空氣中傳播，并經(jīng)大氣層外緣的電離層反射，形成遠(yuǎn)距離傳輸能力，我們把具有遠(yuǎn)距離傳輸能力的高頻電磁波稱為射頻，射頻技術(shù)在無線通信領(lǐng)域中被廣泛使用。

　　2  芯片主要性能特點(diǎn)

　　CC2420的主要性能參數(shù)如下：

　　工作頻帶范圍：2.400～2.4835GHz；

　　采用 IEEE802.15.4規(guī)范要求的直接序列擴(kuò)頻方式；

　　數(shù)據(jù)速率達(dá) 250kbps 碼片速率達(dá) 2MChip/s；

　　采用 o-QPSK 調(diào)制方式；

　　超低電流消耗（RX:19.7mA,TX:17.4mA）高接收靈敏度（-99dBm）；

　　抗鄰頻道干擾能力強(qiáng)(39dB)；

　　內(nèi)部集成有 VCO、LNA、PA 以及電源整流器　采用低電壓供電(2.1～3.6V)；

　　輸出功率編程可控；

　　IEEE802.15.4 MAC層硬件可支持自動(dòng)幀格式生成、同步插入與檢測、16bit CRC 校驗(yàn)、電源檢測、完全自動(dòng) MAC 層安全保護(hù)(CTR,CBC－MAC,CCM)；

　　與控制微處理器的接口配置容易(4 總線SPI 接口)；

　　開發(fā)工具齊全　提供有開發(fā)套件和演示套件；

　　采用 QLP-48 封裝，外形尺寸只有7×7MM。

　　3 芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)

　　CC2420芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1所示。天線接收的射頻信號經(jīng)過低噪聲放大器和 I/Q 下變頻處理后，中頻信號只有2MHz,此混合I/Q信號經(jīng)過濾波、放大、AD變換、自動(dòng)增益控制、數(shù)字解調(diào)和解擴(kuò)　終恢復(fù)出傳輸?shù)恼_數(shù)據(jù)。

　　發(fā)射機(jī)部分基于直接上變頻。要發(fā)送的數(shù)據(jù)先被送入128字節(jié)的發(fā)送緩存器中,頭幀和起始幀是通過硬件自動(dòng)產(chǎn)生的。根據(jù) IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn),所要發(fā)送的數(shù)據(jù)流的每4個(gè)比特被32碼片的擴(kuò)頻序列擴(kuò)頻后送到DA變換器。然后，經(jīng)過低通濾波和上變頻的混頻后的射頻信號終被調(diào)制到2.4GHz，并經(jīng)放大后送到天線發(fā)射出去。

　　4 典型應(yīng)用電路

　　CC2420只需要極少的外圍元器件，其典型應(yīng)用電路如圖2所示。它的外圍電路包括晶振時(shí)鐘電路、射頻輸入/輸出匹配電路和微控制器接口電路三個(gè)部分。

　　芯片本振信號既可由外部有源晶體提供，也可由內(nèi)部電路提供。由內(nèi)部電路提供時(shí)需外加晶體振蕩器和兩個(gè)負(fù)載電容，電容的大小取決于晶體的頻率及輸入容抗等參數(shù)。例如當(dāng)采用16MHz晶振時(shí)，其電容值約為22pF。