Zigbee技术主流芯片比较2概况

Zigbee技术主流芯片调研

1、Zigbee芯片调研

当今市场已有大量集成Zigbee协议和射频电路的芯片。以下是市场上主流的生成Zigbee的公司及其生产的典型Zigbee芯片。

公司TI FREESCALE ATMEL Nordic

芯片CC2530 MC1321 AT86RF230 nRF24E1/nRF9E5

MCU内核8051

HCS08 无（通过SPI接口由外

接MCU连接）

8051

通过在淘宝上的调查，TI公司的CC2530和FREESCALE的MC1321用户量比较大，有大量的公司提供基于这两款芯片的Zigbee模块，使用这些模块可以减少大量的硬件调试工作，而较容易的实现我们所需的传输功能。以下就这两类主流芯片进行详细介绍。

1.1 CC2530调研

CC2530是市场最主流的Zigbee芯片，TI公司推出的ZIGBEE网络处理器，将复杂的ZIGBEE网络协议栈，处理成了简单的用户接口命令，用户只要使用任何简单的单片机（微控制器），就可以容易的实现对ZIGBEE网络的控制；TI推出这个芯片的目的，就是希望ZIGBEE容易被使用。CC2530是TI公司推出的最新一代ZigBee标准芯片，适用于2.4GHz、IEEE802.15.4、ZigBee和 RF4CE应用。

CC2530包括了极好性能的一流RF收发器，工业标准增强性8051MCU，系统中可编程的闪存，8KB RAM以及许多其它功能强大的特性，可广泛应用在2.4-GHzIEEE802.15.4系统，RF4CE遥控制系统，ZigBee系统，家庭/建筑物自动化，照明系统，工业控制和监视，低功耗无线传感器网络，消费类电子和卫生保健。主要参数如下：

1 MCU 使用 8051 8-bit 单周期内核，较标准8051快8倍；

2128kByte FLASH 存储器+ 8kByte RAM；

3 RTC/2USART/2PWM/SPI/DES加密电/看门狗电路等等；

47~12位ADC电路；

5高频部分全部集成在芯片上，工作在2.4Ghz, 低功率消耗；

6ZigBee 无线网络节点, 包括网络协调, 路由，简单节点功能；CC2430 采用Chipcon 公司最新的Smart RF 03 技术和 0.18CMOS工艺制造，7x7 mm QLP 48 包装；

无线频率：2.4GHz

无线协议：ZigBee2007 /PRO

发射电流：34mA（最大）

接收电流：25mA（最大）

接收灵敏度：-96DBm

1.2 MC13213/MC13224调研

飞思卡尔的ZigBee方案将射频收发器与低功耗MCU集成至一颗单芯片，并提供从16K~60K的灵活Flash存储空间。方案可同时用于无线传感和控制应用，无论是简单的点对点（Point-to-Point）组网方式还是更加复杂的无线网状网络（Mesh Network）都能应对自如。SynkroRF是飞思卡尔基于ZigBee / IEEE 802.15.4标准的网络协议栈，是用于RF4CE产品的最佳选择之一。SynkroRF的典型产品包含飞思卡尔的MC13213、MC13202、 MC13224V等。其中较突出的产品有MC13213和MC13224。

ZigBee的兼容平台MC13213是一款SiP产品，在9mm x 9mm的LGA封装中集成了8位微控制器MC9S08GT和用于IEEE 802.15.4的MC1320x 2.4GHz系列收发器。MC13224平台则通过进一步的集成化将功耗和成本降至更低。与MC13213不同的是，针对更加复杂的无线协议栈，如WirelessHARTTM.，MC13224集成了性能更高的32位MCU和更大存储空间。软件方面，SynkroRF的开发工具包括1320x、1321x，和1322x开发套件，以及BeeKit Wireless ConnecTIvity Toolkit等工具。飞思卡尔还为开发者提供了两种SynkroRF应用的开发方式：SynkroRF API和SynkroRF BlackBox。

以MC13213为例介绍飞思卡尔的Zigbee芯片性能和优点：

MC13213芯片主要性能

1.SIP系统单封装；

2.集成符合IEEE802.15.4/ZIGBEE标准的2.4GHz的RF无线收发器；

3.优良的无线接收灵敏度（-94dbm）和强大的抗干扰性能；

4.40MHCSO8内核，60KB FLASH及4K RAM；

5.RF输出功率-27dbm-+4dbm，可通过软件编程设置；

6.硬件支持CSMA/CA功能；

7.宽电压范围：2.0～3.4 V；

8.集成8位键盘中断KBI和8通道10位模数转换ADC，以及低压检测LVD；

9.片内看门狗定时器COP。

飞思卡尔MC13213无线方案优点

1.根据IEEE 80

2.15.4标准设计，采用ZigBee技术；

2.MC13213的设计具有高度集成性，结合HCS08 MCU和2.4GHz收发器，集成到一个64针脚的LGA封装中；

3.MC13213采用飞思卡尔的低电压低功耗HCS08核心，并带有嵌入式闪存、10位模数转换器、低压中断和键盘中断等功能；

4.MC13213具有集成收发/接收（Tx/Rx）开关，缩小所占用的板面积，减少所需器件；

5.MC13213支持飞思卡尔的SMAC、IEEE802.15.4 MAC和ZigBee协议堆栈；

6.MC13213支持专用点到点、简单星形以及MUSH网络，以及符合ZigBee标准的网络。

1.3 芯片对比

以下是三个主流芯片的对比，前两个为TI公司的Zigbee产品，CC2530是CC2430的升级版本，在协议标准上支持最新的ZigBee07/PRO/。两类产品最大的不同在于MCU，TI使用传统且应有广泛的8051控制器内核，MC13224使用32-bit TDMI ARM7 处理器内核。

项目CC2430 CC2530 MC13224

引脚48 40 99

封装QLP48 QFN40 LGA

电压 2.0V – 3.6V 2.0V – 3.6V 2.0V – 3.6V

大小7x7mm 6mm × 6mm 9.5mm × 9.5mm

微控制器增强型C8051 增强型C8051 ARM7TDMI-S Flash 32/64/128KB 32/64/128/256KB 128KB

RAM 8 KB SRAM, 4 KB

Data

8KB 96KB , 80K ROM

段频 2.4G 2.4G 2.4G

支持标准ZigBee04/06/

SimpliciTI ZigBee07/PRO/RF4CE/

SimpliciTI

ZigBee07/PRO/RF4CE

软件平台IAR IAR IAR

接收灵敏度-90dBm -97dBm -96dBm(DCD模式