基于tda5255的射频收发器设计

取样点ｌ
１＋
取样点ｌ
１＋
取样点Ｉ
１●
下一个上升沿是 新单元的开始
图３发送信息示意图
双工通信方式。通过１２Ｃ总线协议设置ＴＤＡ５２５５的 内部寄存器值。
微控制器完成ＴＤＡ５２５５的工作模式设置，控
４结束语
设计的射频收发器能短距离信息传输，并通过
制ＴＤＡ５２５５发送有效的信息：接收和处理
与ＰＣ机的连接发送ＰＣ机的任意信息，还可在上位
式，僬电流消耗ｆ接收模式９姓，发射模式１２ ｍ鑫），
电源电压为２．１ Ｖ～５ Ｖ，ＦＳＩ（，ＡＳＫ调制和解调。１２Ｃ／３ 线微控裁器接日。内部低通通道选择滤波器和数据
滤波器可以调节带宽。数据限幅器囊调节阈值。羚Ｋ 接收灵敏度为一１０９ ｄＢｍ，发射功率为＋１３ ｄＢｍ，最大
数搬速率可达１００ ｋｂ／ｓ。可用于低数据速率通信系 统、凭线进入系统、遥控系统、报警系统、遥测系统、 家纛是动纯系统等。 ２．２工作模式设置
弼ＩＡ５２５５是低功率、单片ＦｓＫ缓ＳＫ收发器，适 用于４３３ ＭＨｚ一４３５ ＭＨｚ半双工低数据速率通信。该 器件集成度高、外围电路简单。内部包含功率放大 器、低噪声放大器、ＡＧＣ控制电路、双平衡滋频器、
合成的转换器、蠲限褪器、魏ＲＳｌ发生器、礴Ｋ解调
器、完全集成的ＶＣＯ和ＰＬＬ合成器、可调的晶体振 荡器、数据滤波器、数据比较器、正负峰值检波器、 数据率检测电路和总线接口。还可提供低功耗模
ＦＳＫ频移值，ＲＳＳＩ信号门限等。
的是，在设计功放腹配时，Ｃ８是不可以修改的，因为
１．３硬件电路设计
其数值已经由低噪放大输入匹配确定。为准确计算
徽控裁器与射频芯片之阕共霈要７掇线。分爨 外部电容。必须考虑焊盘上的电容，以及弓ｌ瓣秘羚
是电源、地、ＢＵＳＣＬＫ、ＢＵＳ静触随、王醚Ｔｘ、ＤＡＴＡ、 ＰＷＤ／ＤＤ。如网ｌ所示。
式觚发射功耗模式，不受外部弓｜辫控裁。
万方数据
一５６一
《国外电子元器件》２００７年第５期 ２００７年５月
ｋ
瞪㈣ ，
苫工１工ａ潞卸
警
掰ｅ２７上心—１ｃＬｃ３３２２
４７妒ｐ氇¨９
＋５Ｖ
Ｖｅｅ
ｌ
＋５￥
８ＵＳ醛 ０§ Ｅ
ｅＸ
ＬＦ
ｌ
ＡＳ ｇ —Ｋ ＲＸ ／下声Ｘ
ＣＸ ２
Ｃ７ １００ｐＦ
ＬＮＫ／Ｉ ＬＮ Ｘ ＧＸ ｌ ＧＮＩ器Ｄ ＰＡ
咨询编号：０７０５１８
万方数据
基于TDA5255的射频收发器设计
作者： 作者单位： 刊名：
英文刊名： 年，卷(期)： 引用次数：
吴志红， 冯佳筠， 孙萌， 朱元， WU Zhi-hong， FENG Jia-jun， SUN Meng， ZHU Yuan 同济大学,中德学院,上海,200092
国外电子元器件 INTERNATIONAL ELECTRONIC ELEMENTS 2007，(5) 1次
［６】黄智伟．李富英．基于射频收发芯片ｎＲＦ４０１的计 算机接口电路设计叨．微电子学与计算机，２００２， １９（５）：３９—４１．
作者简介：吴志红（１９６１一），浙江宁波人，教授、博士 生导师。研究方向：汽车电子，嵌入式系统与电气传
肛ｓ。每３００斗ｓ发送一个信息码，发送速率为３。３ ｋｂ／ｓ。ＴＤＡ５２５５的最大数据速率可达１００ ｋｂ／ｓ。
帆引脚悬空或为高电平时＇ＴＤＡ５２５５处于 线数据线。
¨ｓ。当接收不到信号时，该引脚输出无规律的脉冲 杂波。实际使用时，可以通过修改ＴＤＡ５２５５的ＲＳＳＩ
发送状态。此时，射频信号从天线经ｃ６，Ｃ８，∞，￡ｌ， 信号门限值去除杂波，让ＤＡＴＡ引脚在没有接收到
Ｃｌｌ封氍噪敖大器输入零｜辫。霆９为高阻，不影穗电 有效信惠爵保荣低墩平。
基于ＴＤＡ５２５５的射频收发器设计
一５５一
●新特器件应用
基矛ＴＤＡ５２５５的射频收发器设计
吴志红，冯佳筠，孙睹，朱元 （同济太学中德学院，上海２０（）０９２）
攘要：分绍了英飞凌公麓的强矗５２５５射频没发器的主要特点，以及设诗外禹电路眩需要注意蟪问
题，并从实际应用出发，基于ＴＤＡ５２５５和ＸＣ８６６单片机设计一个射频收发器实现无线数据传输。
路匹配。ｃ５为纛流去耦电容。差动低噪放大器的另 一个输入信号可通过大电容交流耦合。此时差动低 噪放大器作为更易于匹配的单端低噪放大器。重要
遁配元娥件弓有｜璐脚，接鹕邋，或￡者ｌ程通ｅｌ过ｌ。缡程可使器件处于接
３微控制器及软件设计
３．１ ＸＣ黼６单片机简介 微控制器选震葵飞凌公霹的ＸＣ８６６ ８位单片
参考文献： 『１１Ｉｎｆｉｎｅｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ＡＧ．ＴＤＡ５２５５ Ｄａｔａ ＳｈｅｅｔｆＤＢ
／ＯＬ】．ｈｔｔｐ：／，恫＾ｒ、ｎｉＩｌｆｉｎｅｏｎ．ｃｏｒｎ／ｌｌｐｌｏａｄ／Ｄｏｃｕｍｅｎｔ／ｃｍｃ—
ｕｐｌｏａ洲ｏｃｕｍｅｎｔｓ饼８鹏７厂Ｉ’ＤＡ５２５５一Ｖ １．１．ｐ盐２００２．
ｆ２１Ｉｎｆｉｎｅｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ＡＧ．ＸＣ８６６ Ｕｓｅｒ’ｓ Ｍａｎｕａｌ
动控制系统。
收稿日期：２００７一０１一０４ 咨询编号：０７０５１７
．‘ＩＬ｜‘‘Ｌ４Ｌ４上．＿‘屯Ｊ屯．‘屯．‘‘Ｌ４上－．‘‘ｊＬ．‘ｔ４Ｌ４Ｌ４王－４Ｌ．‘‘Ｌ．‘止．Ｊ吐—啦—‘‘Ｌ．‘止—ｎ．．‘ｌＬ．‘屯＿Ｊ业—啦—●Ｌ．‘‘Ｌ＿Ｊ吐—柚—‘ＩＬ．‘止．Ｊ扯—啦—●Ｌ．‘止—硅—蝴—鱼Ｌ—止—止—Ｕ—舢Ｌ－‘ｌＬ
调节器（可由３．３ Ｖ或５．Ｏ Ｖ单电源供电）。 ＸＣ８６６的同步帑行通道（ＳＳＣ）支持全双工和睾
双王同步透信。遭避疆Ｄ；露默Ｄ线发送程接浚数
万方数据
基于ＴＤＡ５２５５的射频收发器设计
一５７一
据，通常这两条线分别与引脚ＭＴＳＲ（主机发送／从 机接收）和ＭＲＳＴ（主机接收／从机发送）相连。时钟 信号由Ｍｓ＿ＣＬＫ（主机串行移位时钟）输出或从 ｓＳ—ＣＬＫ（从机串行移位时钟）输入，这两条时钟线通 常与引脚ＳＣＬＫ相连。数据的发送和接收均有缓冲 寄存器。在与ＴＤＡ２０引脚ＨＴＳＳＯＰ Ｐ０ｗｅｒＰＡＤ封装。 该器件还具备以下关键特性：ＡＭ频带外的开关频率为“０
ｋＨｚ（典型值）；通过禁用模式与低功耗工作模式来优化节电
性能：抗尖峰脉冲定时器与可编程延迟的复位功能可提高系
统稳定性：可编程告警功能可实现欠压检测与指示；散热增
强型封装实现了高效散热管理。
●元器件快讯 针对车载应用的升降压ＤＣ／ＤＣ转换器
德州仪器ｒ皿推出一款符合汽车电子标准的ＤＣ／ＤＣ电 源管理器件７ＩＰＩＣ７４１００—Ｑ１，能在升降压模式问自动切换，提
供５ Ｖ恒定输出电压。聊Ｃ７４１００一Ｑ１具备１．５ Ｖ至４０ Ｖ
的宽泛工作电压范围，且无需外部组件，从而简化了设计。该 器件还可通过时钟调制器与可调节压摆率。尽可能减小系统 中的电磁干扰（ＥＭＩ）。
参考文献(6条) 1.Infineon Technologies AG TDA5255 Data Sheet 2002 2.Infineon Technologies AG XC866 User's Manual 2006 3.黄智伟 射频集成电路芯片原理与应用电路设计 2004 4.张树京 通信系统原理 2003 5.Theodore S Rappaport 无线通信原理与应用 1998
ｌ 引言
近距离无线数据通信律为无线接入通信方式 中的一种，可广泛应用于遥控、报警、遥测等领域。 采用射频收发器件设计射频收发器是一种重要的 实现近距离信息传输的方式。本文基于英飞凌公司
鲶射频收发器阳Ａ５２５５稷ＸＣ８６６单片视设计一个
射频收发器，实现了信息传输。
２ ＴＤＡ５２Ｓ５射频收发器
２。重主要特点
∞涨妒％蟛ｉ踟西ｅ瑶嘞虢螂蕊２懈蚣醌ｉ删
ｔｍｓｅｅｉｖｅｒ Ａｂｓｔ豫ｃ毫：Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｆｅａ址ｒｅｓ ｏｆ Ｉｎ鑫ｎｅｏｎ ＴＤＡ５２５５ ＲＦ
ａｒｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ，ａｎｄ ｒｅ－
ｌａｔｅｄ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｔｈａｔ ｓｈｏｕｌｄ ｂｅ ｐａｉｄ ａｔｔｅｎｔｉｏｎ ｔｏ ｉｎ ｄｅｓｉｇｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ａＩ．ｅ ｄｉｓｃｕ８８ｅｄ．Ｂａｓｅｄ ｏｎ ＴＤＡ５２５５ ａｎｄ
ＴＤＡ５２５５的基本工作模式包括：发送，接收模
式以、遴ＡＳ过肼榛ＳＫ调应制的、弓高｜发脚射娥功。耗／ＡＳ低瓣发，射蹶功耗Ｄ国模Ｄ式进．行可
控制。 除此之外，ＴＤＡ５２５５可以通过ＢＵＳＭＯＤＥ引脚
选择１２Ｃ总线协议或３线总线协议。通过修改 ＴＤＡ５２５５内部寄存器的值选择工佟模式。但是在这 种觜况下，首先修改零ＤＡ５２５５中的ＣＯＮＨＧ寄存器 中的Ｄ１２位。当Ｄ１２＝０时，工作模式为外部控制：当 Ｄ１２＝１时，采用内部控制，即由内部寄存器控制发送 模式／接收模式、ＡＳＫ调制厢ＳＫ调制、高发射功耗模
ＸＣ８６６，ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ａ ＲＦ ｔｒａｎｓｃｅｉＶｅｒ ｔｏ ｉｍｐｌｅｍｅｎｔ ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｔｒａｎｓｍｉｓ８ｉｏｎ ｉｓ ｇｉＶｅｎ ａｓ ａｎ印ｐｌｉｃａ—
ｔｉｏｎ ｅｘａｍｐｌｅ。
脚踟斑：ＲＦ溉ｎｓｃｅｉｖｅ《 蕊ｅ蹴ｏｎｔ∞ｌｌｅｒ； 蔽ｒｅ廷ｓｓ ｄ如￡潮８ｍ主ｓｓ主ｏｎ；秘矗５２５５； ＸＣ８酯
—ｌ设——置—Ｔ—ＤＡ．５￡２羔５ 一５
ｌ■为二接工：收：模：式。
二二［ —＿叫接收数据ｌ １通过Ｒｓ２３２接口
Ｌ＜参 ｌ—传—送—至—上ｒ位 —机 一
Ｎ
Ｎ
＝＝匕 辚瓣卜 接口数据ｌ
设置ＴＤＡ５２５５ 为发射模式Ｉ
≤拶、 ： ．？
ｌ发射数撂Ｉ
Ｎ
图２微控制器程序流程图
发送数据采用先发一个“０”，再发一个“１”，然 后发信息比特“０”或者“１”，这样在上升沿后。延时 １．５个基本时间就可获得信息码，如图３所示。基 本时间的定义决定信息的发送速率。这里取１００
ＣＸ ２
ｅ
ｅ１９ ２２ｎＦ
￡２ ｒ、‘ｒ、 １８ｎＨ
＆９
妻漭
ＰＡ ＶＣＣ１ ＰＤＮ ＰＤＰ
Ｌｅ
Ｄ８
Ｒ Ｘ蚤Ｉ Ｄ Ｐ Ｄ Ａ—Ｄ Ｃ ⅣＬ＃＾ Ｋ嚣
劁榭翊洲翊㈨盈坠｜一吒
Ｃ１ ７ １０Ｄｌ
Ｓ￥ＢＵＳＤＡ Ａ Ｘ Ｖ覃一鼙Ｄ
ＢＵＳＣＬ｝州Ｋ
ＸＡ
ＶＳ Ｓ
Ｎ
Ｒ１ ２ ｌ ０Ｑ
Ｃ３１ Ｏ．１ｕＦ
ｅ１８ 筑】王｜箩
关键词：射频收发器；单片机；无线数据传输；ＴＤＡ５２５５；ＸＣ８６６
中图分类罨：ＴＮ９２
文献标识码：Ｂ
文章编号：１００６—６９７７（２００７）０５一００５５一０３
Ⅸ！ｓｉｇ飘ｏｆ ａ墨匿毫ｒａ璐耐ｖｅｒ ｂａｓ甜ｏｎ ＴＤＡ５２５５
ＷＵ Ｚｈｉ—ｈｏｎｇ，ＦＥＮＧ Ｊｉａ＿ｊｕｎ，ＳＵＮ Ｍｅｎｇ，ＺＨＵ Ｙｕａｎ
ＴＤＡ５２５５接收到的数据等工作。Ｐ１．０、Ｐ１．１分别接 机界面上显示获得的反馈信息。该系统应用于电动
ＭＡＸ３２３２的ＲＸＤ０和ＴＸＤ０，用于完成与ＰＣ机的 小车的控制器．控制效果良好。还可以作为模块移
串行通信。
植，应用于近距离遥控等方面。
３．２软件设计
佩 软件程序流程图如图２所示。
初始化
ｑ鏊芝笙梦
—爿０芦 啡群一随笛 ＸＯＵＴ
Ｘ疆珏鼬毗叭ｎ∞篮繇豁盯厕叭嚣霞甜鲫姒 Ｆ
知照二 ＢＵＳＣＬＫ
ＢＵＳＤＡＴＡ
瞬ｌ射频收发电路
固矗５２５５的其毽工作参数蚜可敬通过修改其
内部寄存器的值来设置。包括分频输出时钟频率，
ＲＦ接嬗，掰滋低嗓放太器输入光瑭耗。磅搴放大器 匹配主要取决予Ｇ８，ｃ２８，己２，晓９和￡３。需要注意
［ＤＢ／ＯＬ］．ｈｔｔｐ：／／１们＾ｎｎｉｎｆｉｎｅｏｎ．ｃｏｍ，ｕｐｌｏａｄ，Ｄｏｃｕｍｅｎｔ／ ＸＣ８６６－ｕｍ＿Ｊ１．２．ｚｉｐ．２００６． 『３１黄智伟．射频集成电路芯片原理与应用电路设计 『Ｍ１．北京：电子工业出版社，２００４． ［４】张树京．通信系统原理［Ｍ］．北京：中国铁道出版 社．２００３． ［５】，１１ｌｅｏｄｏｒｅ Ｓ．Ｒａｐｐ印ｏｎ．无线通信原理与应用【Ｍ】． 北京：电子工业出版社．１９９８．
关（晓Ｏ，晓２，晓３）之闻的寄生电容。
ＰＷＤ／而引脚用于设置射频器件的高低功耗模
当ＢＵＳＭＯＤＥ＝０时，ＴＤＡ５２５５的总线模式为 １２Ｃ。微控铡器通过１２Ｃ总线设爨疆ＩＡ５２５５的工作模
式。ＢＵＳＣ王款秘ＢＵＳＤＡ私分别为总线时钟绫程总
式。ＤＡＴＡ引脚是数据引脚，发送模式下，由单片机 发送信号至射频器传；接收模式时。如果能接收剿 信号，该弓｜糜与发送溱的波形裰阏，测试延时２５
槐。ＸＣ８６６的设计纂于与标准８链ｌ处理器穗兼容
收状态。此时，Ｒｘ，＿ｘ引脚工作在漏极开路状态，输 的ＸＣ８００内核。ＸＣ８６６内部集成振荡器或内嵌电腿
出逻辑低，对ＲＦ低阻。直流电流从ＶＣＣ经由￡２， 毛３，Ｄ２。Ｒ９和Ｄｌ到ＧＮＤ。医为冗９高阻，弱，强，ｃ５
鹣容值太，电路霹篱纯疆债弩。就时低噪放大器