基于MC33591/MC33592的315MHz/434MHz OOK/FSK接收電路設計

摘要：給出了一種基于MC33591/MC33592設計的315MHz/434MHz OOK/FSK接收電路，該電路的數據速率為１～11kbaud,OOK/FSK靈敏度為－105dBm，最快喚醒時(shí)間為１ｍｓ，電源電壓為：VGND-0.3～5.5V，在運行和配置模式時(shí)的電源電流為7.4mA，待機模式時(shí)的電流消耗為250μＡ，此外，該接收電路還具有三線(xiàn)SPI接口，可以直接與微控制器進(jìn)行接口。

ＭＣ３３５９１／ＭＣ３３５９２是一個(gè)單片集成接收器，該芯片內含６６０ｋＨｚ的中頻帶通濾波器、完整的ＶＣＯ、可消除鏡像的混頻器、曼徹斯特編碼時(shí)鐘再生電路以及完整的ＳＰＩ接口�？捎糜谠O計３１５ＭＨｚ／４３４ＭＨｚ ＯＯＫ／ＦＳＫ接收電路。

１�。停茫常常担梗保� ＭＣ３３５９２的引腳功能

ＭＣ３３５９１采用ＬＱＦＰ２４封裝形式，其引腳排列如圖１所示，各引腳功能如表１所列。

表1 MC33591/MC33592引腳功能描述

引 腳符 號

描 述

1，2VCC5V電源3VCCLNA5V LNA電源4RFINRF輸入5GNDLNALNA接地端6GNDSUB輔助接地端7PFD連接到VCO控制電壓8GNDVCOVCO接地端9GND芯片接地10XTAL1基準晶振11XTAL2基準晶振12CAGCOKK IF AGC（自動(dòng)增益控制）電容接入端，FSK基準13DMDAT數據解頻（OKK和FSK解調）14RESETB狀態(tài)機復位15，16MISO，MOSISPI輸入/輸出接口17SCLKSPI接口時(shí)鐘18VCCDIG5V數學(xué)電源19GNDDIG數字接地20RCBGAP參考電壓輸出21STROBE選通振蕩器控制輸入或待機/工作控制信號外部輸入22CAFC自動(dòng)頻率控制電容接入端23MIXOUT混頻輸出24CMIXAGC混頻AGC(自動(dòng)增益控制）電容端

２　內部結構與工作原理

ＭＣ３３５９１／ ＭＣ３３５９２的射頻部分由能消除鏡像干擾的混頻器、６６０ｋＨｚ的中頻帶通濾波器、自動(dòng)增益控制級和ＯＯＫ／ＦＳＫ解調器組成�？刂撇糠謩t包含有數據管理器、配置寄存器、串行接口、狀態(tài)控制器等。其ＳＰＩ接口可對調制方式進(jìn)行編程選擇。電路的數據可以從比較器輸出，或者在數據管理器使能時(shí)從ＳＰＩ端口輸出。

２．１ 本機振蕩器

由于ＰＬＬ環(huán)路濾波器已被集成在ＩＣ中，因此實(shí)際應用中的元器件數值可以根據本振參數在ＰＦＤ引腳通過(guò)一個(gè)外部濾波器作略微的改進(jìn)。使用者可以通過(guò)附加外部濾波器來(lái)選擇最佳工作狀況。鎖相環(huán)電路增益可以由ＰＧ位編程設置，該位置為１時(shí)，環(huán)路為低增益狀態(tài)。

２．２ 通信協(xié)議

用ＭＣ３３５９１／ＭＣ３３５９２進(jìn)行通信時(shí)，數據通過(guò)曼徹斯特編碼后的占空系數：在ＯＯＫ模式為４８％～５２％，而在 ＦＳＫ模式時(shí)為４５％～５５％。此外，該通信協(xié)議編碼還包括前同步（Ｐｒｅａｍｂｌｅ）、ＩＤ（識別）、報頭（Ｈｅａｄｅｒ）字和數據等。其中ＩＤ（識別）字的內容是按曼徹斯特編碼，并被預先裝入電路中的配置寄存器２。識別字傳輸速率與數值傳輸速率一致。

為了與識別或報頭字編碼不同，前同步字的內容必須仔細定義。

報頭字應當是４位曼徹斯特編碼“０１１０”或者是它的補碼。

一般數據（Ｄａｔａ）應緊跟報頭而沒(méi)有任何延遲。數據由一個(gè)信息結束命令?Ｅｎｄ－ｏｆ－Ｍｅｓｓａｇｅ ＥＯＭ?結束，ＥＯＭ由２個(gè)ＮＲＺ連續的１或０組成。當采用ＦＳＫ調制時(shí)，數據由一個(gè)ＥＯＭ結束，而不能簡(jiǎn)單地被射頻信號終止。

圖２給出了一個(gè)帶有前同步字、識別字、報頭字并跟隨２數據位及結束字的完整信號，前同步通常放在識別和報頭兩個(gè)字的前面。

圖３是一個(gè)使用ＩＤ檢測的完整信號示意圖。當接收機進(jìn)入等待模式時(shí)，通常需要的設置時(shí)間一般為１ｍｓ。

２．３ 數據管理器

數據管理器功能模塊有五個(gè)用途，分別為ＩＤ（識別）字檢測、 報頭識別、時(shí)鐘再生、ＳＰＩ通道上的數據輸出和時(shí)鐘再生、信息結束檢測。

２．４ 串行接口

接收機（ＲＯＭＥＯ２）和微控制器一般通過(guò)串行外部接口ＳＰＩ（Ｓｅｒｉａｌ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）進(jìn)行通信。如果不用ＳＰＩ 接口，復位端ＰＯＲ ?Ｐｏｗｅｒ Ｏｎ Ｒｅｓｅｔ?將設置接收機為默認結構來(lái)完成正確的操作。ＳＰＩ接口通過(guò)以下三個(gè)輸入／輸出端來(lái)實(shí)現操作：

（１）串行時(shí)鐘ＳＣＬＫ；

（２）主控輸出受控輸入ＭＯＳＩ；

（３）主控輸入受控輸出ＭＩＳＯ。

主設時(shí)鐘通過(guò)ＭＯＳＩ和ＭＩＳＯ對數據輸入／輸出進(jìn)行同步，主設備和從設備可在８個(gè)時(shí)鐘周期內交換一個(gè)字節信息。操作時(shí)由主設備產(chǎn)生ＳＣＬＫ時(shí)鐘并輸入到從設

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