2.4G ci24r1协议兼容SI24系列适合低成本解决方案

jack_are · 发表于 2022-9-5 10:43

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简介
CI24R1 是一颗工作在 2.4GHz ISM 频段，专为低成本无线场合设计，集成嵌入式ARQ 基带协议引擎的无线收发器芯片。工作频率范围为 2400MHz-2525MHz，共有 126个 1MHz 带宽的信道。
Ci24R1 采用 GFSK/FSK 数字调制与解调技术。数据传输速率与 PA 输出功率都可以调节，支持 2Mbps,1Mbps,250Kbps 三种数据速率。高的数据速率可以在更短的时间完成同样的数据收发，因此可以具有更低的功耗。
Ci24R1 内部集成兼容 BLE4.2 标准的 PHY 与 MAC，可以非常方便实现与手机数据交互。
Ci24R1 操作方式非常方便，只需要微控制器（mcu）通过二线 SPI 接口对芯片少数几个寄存器配置即可以实现数据的收发通信。嵌入式 ARQ 基带引擎基于包通信原理，支持多种通信模式，可以手动或全自动 ARQ 协议操作。内部集成收发 FIFO，可以保证芯片与 MCU 数据连续传输，增强型 ARQ 基带协议引擎能处理所有高速操作，因此大大降低了 MCU 的系统消耗。
Ci24R1 具有非常低的系统应用成本，只需要一个 MCU 和少量外围无源器件即可以组成一个无线数据收发系统。内部集成高 PSRR 的 LDO 电源，保证 2.1-3.6V 宽电源范围内稳定工作；数字 I/O 兼容 2.5V/3.3V/5V 等多种标准 I/O 电压，可以与各种 MCU端口直接连接，芯片内部集成晶振电容，可以实现晶振的温度补偿，实现宽温度范围工作

Shutdown 工作模式
在 Shutdown 工作模式下，Ci24R1 所有收发功能模块关闭，芯片停止工作，消耗电流最小，但所有内部寄存器值和 FIFO 值保持不变，仍可通过 SPI 实现对寄存器的读写。

设置 CONFIG 寄存器的 PWR_UP 位的值为 0，芯片立即返回到 Shutdown 工作模式。

3.1.2 Standby 工作模式
在 Standby 工作模式，只有晶体振荡器电路工作，保证了芯片在消耗较少电流的同时能够快速启动。设置 CONFIG 寄存器下的 PWR_UP 位的值为 1，芯片待时钟稳定后进入 Standby 模式。芯片的时钟稳定时间一般为 1.5~2ms，与晶振的性能有关。写完CE_ON 命令后，芯片将由 Standby 模式进入到 Idle-TX 或 RX 模式，写 CE_OFF 命令后，芯片将由 Idle-TX、TX 或 RX 模式返回到 Standby 模式。

3.1.3 Idle-TX 工作模式
在 Idle-TX 工作模式下，晶体振荡器电路及时钟电路工作。相比于 Standby 模式，芯片消耗更多的电流。当发送端 TX FIFO 寄存器为空，并且写 CE_ON 命令，芯片进入到 Idle-TX 模式。在该模式下，如果有新的数据包被送到 TX FIFO 中，芯片内部的电路将立即启动，切换到 TX 模式将数据包发送。

在 Standby 和 Idle-TX 工作模式下，所有内部寄存器值和 FIFO 值保持不变，仍可通过 SPI 实现对寄存器的读写。

3.1.4 TX 工作模式
当需要发送数据时，需要切换到 TX 工作模式。芯片进入到 TX 工作模式的条件为：TX FIFO 中有数据， CONFIG 寄存器的 PWR_UP 位的值为 1，PRIM_RX 位的值为 0，同时要求 CE_STATE 上有一个至少持续 10us 的高脉冲。芯片不会直接由 Standby 模式直接切换到 TX 模式，而是先立即切换到 Idle-TX 模式，再由 Idle-TX 模式自动切换到TX 模式。Idle-TX 模式切换到 TX 模式的时间大约为 160us。单包数据发送完成后，如果 CE_STATE=1(CE_ON 命令), 则由 TX FIFO 的状态来决定芯片所处的工作模式，当TX FIFO 还有数据，芯片继续保持在 TX 工作模式，并发送下一包数据；当 TX FIFO 没有数据，芯片返回 Idle-TX 模式；如果 CE_ STATE=0(CE_OFF 命令)，立即返回 Standby模式。数据发射完成后，芯片产生数据发射完成中断。

3.1.5 RX 工作模式
当需要接收数据时，需要切换到 RX 工作模式。芯片进入到 RX 工作模式的条件为：设置寄存器 CONFIG 的 PWR_UP 位的值为 1，PRIM_RX 位的值为 1，并且引脚 CE=1芯片由 Standby 模式切换到 RX 模式的时间大约为 160us。当接收到数据包的地址与芯片的地址相同，并且 CRC 检查正确时，数据会自动存入 RX FIFO，并产生数据接收中断。芯片最多可以同时存三个有效数据包，当 FIFO 已满，接收到的数据包被自动丢掉。

在接收模式下，可以通过 RSSI 寄存器检测接收信号功率。当接收到的信号强度大于-50dBm 时，RSSI 寄存器的 RSSI 位的值将被设置为 1。否则，RSSI=0。RSSI 寄存器的更新方法有两种：当接收到有效的数据包后，RSSI 会自动更新，此外，将芯片从 RX模式换到 Standby 模式时 RSSI 也会自动更新。RSSI 的值会随温度的变化而变化，范围在±5dBm 以内。