2024年9月24日发(作者:尚慕梅)
LT8920C
芯片特点
包括射频前端和数字基带的单芯片解决方案。
支持跳频
支持SPI和I2C接口
内置auto_ack功能
数据率1Mbps,250Kbps,125Kbps,62.5Kbps
1Mbps时同步位为64bits,48bits,32bits,
16bits;250Kbps,125Kbps,62.5Kbps时同步位
为32bits,16bits。推荐使用32bits,容错1bits。
极低功耗
支持信号能量检测
单芯片传输距离200米
典型应用
遥控
无线键盘鼠标
无线组网
智能家居
工业和商用近距离通信
IP电话,无绳电话
机器间相互通信
LT8920C中文手册1.0
2.4G
可变数据率射频芯片
芯片简介
LT8920C是一款低成本,高集成度的2.4GHZ的无
线收发芯片,片上集成发射机,接收机,频率综合器,
GFSK调制解调器。发射机支持功率可调,接收机采用
数字扩展通信机制,在复杂环境和强干扰条件下,可以
达到优良的收发性能。外围电路简单,只需搭配MCU
以及少数外围被动器件。LT8920C传输GFSK信号,发
射功率最大可以到6dBm。接收机采用低中频结构,接
收灵敏度可以达到-96dBm@62.5Kbps。数字信道能量
检测可以随时监控信道质量。
片上的发射接收FIFO寄存器可以和MCU进行通
信,存储数据,然后在空中传输。它内置了CRC,FEC,
auto-ack和重传机制,可以大大简化系统设计并优化性
能。
数字基带支持4线SPI和2线I2C接口,此外还
有Reset,Pkt_flag,Fifo_flag三个数字接口。
为了提高电池使用寿命,芯片在各个环节都降低功
耗,芯片最低工作电压可以到1.9V,在保持寄存器值条
件下,最低电流为1uA。
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1.
2.
3.
4.
5.
6.
模块方框图
.....................................................................................................................................................
4
极限值
.............................................................................................................................................................
5
电气特性
.........................................................................................................................................................
6
典型应用
.........................................................................................................................................................
9
管脚描述
.......................................................................................................................................................
10
SPI接口
.......................................................................................................................................................
11
默认格式
...........................................................................................................................................
11
ionalFormat
.............................................................................................................................
11
时序要求
...........................................................................................................................................
12
接口
.......................................................................................................................................................
13
7.1.I2C命令格式
...........................................................................................................................................
13
7.2.I2C特性
...................................................................................................................................................
13
7.3.I2C器件地址
...........................................................................................................................................
14
8.状态机框图
...................................................................................................................................................
15
9.寄存器信息
...................................................................................................................................................
16
er3–Readonly
.....................................................................................................................
16
er6–Readonly
.....................................................................................................................
16
er7
...............................................................................................................................................
16
er9
...............................................................................................................................................
17
er10
.............................................................................................................................................
17
er11
.............................................................................................................................................
17
er23
.............................................................................................................................................
17
er27
.............................................................................................................................................
18
er29–Readonly
...................................................................................................................
18
9.10.
9.11.
9.12.
9.13.
9.14.
9.15.
9.16.
9.17.
9.18.
9.19.
9.20.
Page
2
Register30–Readonly
...............................................................................................................
18
Register31–Readonly
...............................................................................................................
18
Register32
.........................................................................................................................................
19
Register33
.........................................................................................................................................
21
Register34
.........................................................................................................................................
21
Register35
.........................................................................................................................................
21
Register36
.........................................................................................................................................
22
Register37
.........................................................................................................................................
22
Register38
.........................................................................................................................................
23
Register39
.........................................................................................................................................
23
Register40
.........................................................................................................................................
23
er41
.........................................................................................................................................
2017年5月
LT8920C中文手册1.0
9.22.
9.23.
9.24.
9.25.
Register42
.........................................................................................................................................
24
Register43
.........................................................................................................................................
24
Register48–Readonly
...............................................................................................................
25
Register50
.........................................................................................................................................
25
er52
.........................................................................................................................................
26
10.寄存器推荐值
...............................................................................................................................................
27
11.注意事项
.......................................................................................................................................................
28
11.1.
11.2.
11.3.
11.4.
11.5.
上电和寄存器初始化数据
...................................................................................................................
28
进入sleepmode和唤醒
.....................................................................................................................
29
数据包格式
...........................................................................................................................................
29
清空FIFO指针
.....................................................................................................................................
29
PacketPayloadLength
.....................................................................................................................
29
11.6.状态机决定包长度
...............................................................................................................................
31
11.6.1.发射时序
........................................................................................................................................
31
11.7.接收时序
...............................................................................................................................................
33
/应用决定包长度
...........................................................................................................................
34
_TERM_TX=1
..............................................................................................................................
35
_TERM_TX=0(发射状态)
.......................................................................................................
37
_TERM_TX=0(RX)
....................................................................................................................
39
11.9.晶体振荡器
...........................................................................................................................................
41
crystalapplication
...................................................................................................
41
11.9.2.外部时钟输入
................................................................................................................................
41
11.9.3.减小管脚数
....................................................................................................................................
42
12.封装形式
.......................................................................................................................................................
43
....................................................................................................................................................
错误!未定义书签。
owStandard
...................................................................................................................................
44
14.文档更新历史
................................................................................................................
错误!未定义书签。
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1.模块方框图
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2.极限值
Table1.极限值
ParameterSymbolMINTYPMAXUnit
工作温度.
存储温度.
工作电压
1.8V电压
IO电压
输入射频信号强度
Notes:
1.
2.
T
OP
T
STORAGE
V
IN_MAX
VDD_MAX
V
OTHER
P
IN
-40
-55
+85
+125
+3.7
+2.5
ºC
ºC
VDC
VDC
dBm
-0.3+3.7
+10
极限值表示芯片在超出此条件工作时,可能会损坏。芯片在建议工作值范围内功能正常。
芯片对静电比较敏感,在运输和存储时,最好使用防静电设备,用机器或手工焊接时要有良好的接地。
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5
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3.电气特性
Table2.电气特性
下面的电气特性都是在
TA=25C,LDO_VDD=VDD_IO=3.3VDC
条件下得到的。
ParameterSymbolMINTYPMAXUnitsTestConditionandNotes
工作电压
直流工作电压
工作电流
TX工作电流
RX工作电流
Idlemode工作电流
Sleepmode工作电流
数字输入
0.8
高电平电压
低电平电压
输入电容
输入漏电
数字输出
0.8
高电平电压
低电平电压
输出电容
输出漏电
SPI电平边沿时间
时钟信号
SPI时钟沿上升下降时间
SPI时钟速度
收发器特性
工作频率
天线端口差异
(Z0=50Ω)
F_OP
VSWR_I
VSWR_O
2400
<2:1
<2:1
2482MHz
VSWR
VSWR
Receivemode.
Transmitmode.
Tr_spi
FSPI012
25nS
MHz
Requirementforerror-free
registerreading,writing.
VOH
VDD_IN
VOL
C_OUT
I_LEAK_OU
T
T_RISE_OU
T
0.4
10
10
5
V
pF
uA
nS
VDD_INV
VIH
VDD_IN
VIL
C_IN
I_LEAK_IN
0
VDD_IN
0.8
10
10
V
pF
uA
1.2
V
IDD_TXH
IDD_TXL
IDD_RX
IDD_IDLE1
IDD_IDLE2
IDD_SLP
24
15
18
1.4
1.1
6
mA
mA
mA
mA
mA
uA
ConfiguredforBRCLKoutput
running.
ConfiguredforBRCLKoutput
OFF.
POUT=2dBm
POUT=lowpowersetting
2.2
3.6VDC`
InputtoVDD_IOandLDO_VDD
pins.
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Parameter
ReceiveSection
SymbolMINTYPMAXUnisTestConditionandNotes
BER≤0.1%:
1Mbps
250Kbps
125Kbps
62.5Kbps
-87
接收灵敏度
-90
-93
-96
最大输入功率
数据率
抗干扰特性
同频干扰
1MHz相邻信号干扰
2MHz相邻信号干扰
3MHz相邻信号干扰
CI_cochanne
l
CI_1
CI_2
CI_3
OBB_1
带外干扰
OBB_2
OBB_3
OBB_4
TransmitSection
PAV
发射功率
-17
二次谐波
三次谐波
调制特性
最大频偏
带内辐射
2MHz频偏
>3MHz频偏
IBS_2
IBS_3
OBS_O_1
带外辐射
OBS_O_2
OBS_O_3
OBS_O_4
Note:
1.
2.
<-60
-45
<-60
<-65
-40
-60
-36
-30
-47
-47
00001111
pattern
01010101
pattern
∆f1avg
∆f2max
280
225
-50
-50
2
6
-10
-27
-27
-10
+9
+6
-12
-24
Ts
-201
1
dBm
dBm
dBm
dBm
dBm
us
ForBER≤0.1%
dB
dB
dB
dB
dBm
dBm
dBm
dBm
-60dBmdesiredsignal.
-60dBmdesiredsignal.
-60dBmdesiredsignal.
-67dBmdesiredsignal.
30MHzto
X
2000MHz
2000MHzto
BF2520ceramic
.
2400MHz
2500MHzto
3000MHz
Desiredsig.-67
3000MHzto
dBm,BER≤0.1%.
12.75GHz
Measuredusing50Ohmbalun3:
POUT=maximumoutputpower
Reg09=0x4800
POUT=nominaloutputpower,
Reg09=0x1840
POUT=minimumoutput
power,Reg09=1FC0
ConductedtoANTpin.
ConductedtoANTpin.
dBm
dBm
dBm
kHz
kHz
dBm
dBm
dBm
dBm
dBm
dBm
30MHz~1GHz
1GHz~12.75GHz,excludes
desiredsignalandharmonics.
1.8GHz~1.9GHz
5.15GHz~5.3GHz
测试是在
2460MHz
频率下进行,干扰信号以
1MHz
间隔测试。同时因为干扰信号的谐波会影响性能,所以要对其进行良好的
滤波。
在一些应用中,天线前端会加上滤波器,或者受到天线有效带宽的限制。
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ParameterSymbol
FLOCK
MIN
2366
TYPMAX
2516
Unit
MHz
ppm
MHz
dBc/H
z
dBc/H
z
MHz
TestConditionandNotes
射频
VCO
和
PLL
PLL锁定范围
发射接收机频偏
信道宽度
单边带相位噪声
--
1
≤-95
≤
-115
12.00
0
±20
THOP
OBS_1
OBS_2
Vdo
75
<-75
-68
0.17
150
-57
-47
0.5
SameasXTALpinsfrequencytolerance
550kHzoffset
2MHzoffset
Designedfor12MHzcrystalreference
freq.
SeeRegister27description.
Amountofpulldependsoncrystalspec.
andoperatingpoint.
Settletowithin30kHzoffinalvalue.
IDLEstate,
30MHz~1GHz
Synthesizerand
1GHz~12.75GHz
VCOON.
MeasuredduringReceivestate
晶体频率
芯片内部晶体调节范围
PLL稳定时间
辐射
LDO
电压
压降范围
ppm
uS
dBm
dBm
V
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8
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4.
典型应用
使用SPI接口的无线收发器
LT8920C电路图
注:晶体两端内置了22pF的电容,请选用相应的晶体。
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5.
管脚描述
eTypeDescription
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
SPI_MOSI
SPI_MISO
BNTWR
RF_VSS
XTALO
XTALI
LDO_OUT
RF_VSS
ANT
RF_VSS
NC
VDD_IO
PKT_FLAG
SPI_SS
SPI_CLK
i2c_SEL
Input
Output
SPI:SPIdata输入脚
SPI:SPIdata输出脚/I2C:I2Cdata脚
当BNTWR为低时,将关闭芯片,电流<1uA,数字部分
的值也会失去。如果想保留数字寄存器的值,可以进入
sleep模式。
当BNTWR为高时,将开启芯片,寄存器将回复复位值。
GND
AO
AI
Power
GND
射频输入输出
GND
NC
Power
Output
Input
Input
Input
地
晶体振荡器输入脚
晶体振荡器输出脚
片上LDO输出电压,1.8V
通常会和芯片上其他VDD脚连在一起,提供干净的电源。
不要再接其他负载
地
BalancedRF
地
RF单元供电电源
发射/接收状态标志位可通过设置为高或低有效
SPI_SS为0,使能SPI信号,低电平有效,也可以使芯
片进入sleepmode
SPI/I2C时钟输入脚
SPI/I2C选择脚,当i2c_SEL输入为低电平时为SPI模式,
当i2c_SEL输入为高电平时为I2C模式。
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接口
默认格式
Figure2.当CKPHA=1时,SPI为下降沿采样
(为封装片的标准格式)
ionalFormat
Figure3.当CKPHA=0时,SPI为上升沿采样
(在COB时可以选择)
Notes:
1.
2.
SPI
读写位
:
写
=0,
读
=1.
访问
FIFO
寄存器
50
时,可以一字节一字节读(
8-bits
的整数倍)。访问多个
FIFO
数据时可以用一个
SPI_SS
周期。
3.
访问除
FIFO
外的其他寄存器时,一次要读
16-bits
。
4.
访问除
FIFO
外的其他多个寄存器时,可以用一个
SPI_SS
周期。此时,地址只要写一次,然后是
16-bits
。当写完一个寄
存器值后,
LT8920
会自动增加寄存器地址。
输出的
S7
:
S0
和寄存器
48
是一样的(包括
CRC
结果,
FEC
错误标志和状态机指针)。
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时序要求
时序要求
Name
T1
T2a,T2b
T3
T4
T5
T6
Min
250ns
41.5ns
Note1
Note1
Note2
83ns
cription
两次SPI访问的间隔时间
SPI_SS和SPI_CLK的间隔
地址和数据间隔时间
高位字节和低位字节的时间间隔
两个寄存器数据的时间间隔
SPI_CLK时钟周期
Notes:
1.
在访问寄存器
50
中的
FIFO
数据时,芯片需要
450nS
去找到正确的读
FIFO
读取的指针地址。
2.
当读寄存器
50
中的
FIFO
数据时,至少需要等
450nS
读其他寄存器时
,T5min=41.5ns.
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接口
7.1.I2C命令格式
Figure4.I2C数据传输
7.2.I2C特性
Table5.I2C特性列表
I2CdeviceSlaveModeOptionalFeatureList
Standard-mode–100kbps
Fast-mode–400kbps
Fast-modePlus–1000kbps
High-speedmode–3200kbps
ClockStretching
10-bitslaveaddress
generalcalladdress
softwarereset
deviceID
LT8920Support?
Yes
Yes
Yes
No
No
No
No
No
No
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7.3.I2C器件地址
在I2C条件下,芯片器件地址如下:
A6A5A4A3A2A1A0R/W
Read=1
01由PIN15MOSI/A4决定1000
Write=0
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8.
状态机框图
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9.
寄存器信息
下面的寄存器可以通过SPI或者I2C访问。
有些寄存器是内部调试使用,所以这里没有公开,应保持初始化值。
er3–Readonly
er3information
BitName
(Reserved)
RF_SYNTH_LOCK
(Reserved)
Description
(Reserved)
RF频率综合器锁定标志位
BitNo.
15:13
12
11:0
1:锁定
0:没锁定
(Reserved)
er6–Readonly
er6information
BitName
RAW_RSSI[5:0]
(Reserved)
Description
RSSI原始数据
(Reserved)
BitNo.
15:10
9:0
er7
er7information
BitName
(Reserved)
TX_EN
Description
(Reserved)
使芯片进入TX状态,1有效
注意:不能使TX_EN和RX_EN同时为1,同时为0时,芯片为idle状态
使芯片进入RX状态,1有效
注意:不能使TX_EN和RX_EN同时为1,同时为0时,芯片为idle状态
设定RF频道,空中频率为:f=2402+RF_PLL_CH_NO
BitNo.
15:9
8
7RX_EN
6:0RF_PLL_CH_NO[6:0]
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er9
er9information
BitName
PA_PWCTR[3:0]
(Reserved)
PA_GN[3:0]
(Reserved)
Description
PA电流控制
(Reserved)
PA增益控制
(Reserved)
BitNo.
15:12
11
10:7
6:0
er10
er10information
BitNameDescriptionBitNo.
15:1
0
(Reserved)
XTAL_OSC_EN
(Reserved)
1:开启晶体振荡器.
0:关闭晶体振荡器
er11
er11information
BitName
(Reserved)
RSSI_PDN
(Reserved)
Description
(Reserved)
1:关闭RSSI
0:开启RSSI
(Reserved)
BitNo.
15:9
8
7:0
er23
er23information
BitName
(Reserved)
TxRx_VCO_CAL_EN
(Reserved)
Description
(Reserved)
1:在TX/RX开启前重新校准VCO
0:在TX/RX开启前不校准VCO
(Reserved)
BitNo.
15:3
2
1:0
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er27
er27information
BitName
(Reserved)
Description
(Reserved)
BitNo.
15:0
er29–Readonly
er29information
BitName
(Reserved)
RF_VER_ID[3:0]
(Reserved)
Digitalversion
Description
(Reserved)
RF版本号
(Reserved)
数字版本号
BitNo.
15:8
7:4
3
2:0
er30–Readonly
er30information
BitNo.
15:0
BitName
(Reserved)
Description
(Reserved)
er31–Readonly
er31information
BitNo.
15:12
11:0
BitName
(Reserved)
(Reserved)
Description
(Reserved)
(Reserved)
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er32
er32information
BitNameR/WDescription
000:1byte,
001:2bytes,
15:13PREAMBLE_LENR/W
010:3bytes,
…
111:8bytes
11:64bits
{Reg39[15:0],Reg38[15:0],Reg37[15:0],Reg36[15:0]}
12:11SYNCWORD_LENR/W
10:48bits,{Reg39[15:0],Reg38[15:0],Reg36[15:0]}
01:32bits,{Reg39[15:0],Reg36[15:0]
00:16bits,{Reg36[15:0]}
000:4bits,
001:6bits,
10:8TRAILER_LENR/W
010:8bits,
011:10bits
….
111:18bits
00:NRZlawdata
7:6DATA_PACKET_TYPER/W
01:Manchesterdatatype
10:8bit/10bitlinecode
11:Interleavedatatype
00B
000B
11B
010B
default
5:4(Reserved)R/W(Reserved)00B
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2017年5月
LT8920C中文手册1.0
BitNameR/WDescription
选择时钟输出频率
default
3’b000:置低
3’b001:晶体频率输出
3:1BRCLK_SELR/W
3’b010:晶体频率除2
3’b011:晶体频率除4
3’b100:晶体频率除8
3’b101:1MHz
3’b110:APLL_CLK(12MHz)
3’b111:置低
0(Reserved)W/R(Reserved)0B
011B
Page20
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er33
er33information
BitNameR/WDescriptionDefault
15-8VCO_ON_DELAY_CNT[7:0]R/W
在每次进入RX或者TX后,等待内部VCO稳定的时间,
63H
单位为1uS。
7-6TX_PA_OFF_DELAY[1:0]R/W
PA关闭的等待时间,单位是1uS,基数是4uS.
00表示4uS。
00B
5:0TX_PA_ON_DELAY[5:0]R/W在VCO_ON以后,等待内部PA开启的时间,单位为1uS。07H
er34
er34information
BitNameR/WDescription
在directmode中,它控制TX的PA和RX的宽带/窄带模
式
Default
15Bpktctl_directR/W0B
14-8TX_CW_DLY[6:0]R/W
在发射数据前,传输CW调制信号的时间
03H
7-6
5:0
Reserved
TX_SW_ON_DELAY[5:0]
R/W
R/W
VCO_ON后,等待RFswitch开启的时间,单位1uS
0B
0BH
er35
er35information
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BitNameR/WDescription
1:先关闭晶体振荡器,再关闭LDO。
15POWER_DOWNW
(寄存器值将丢失)
0:Leavepoweron.
1:进入sleepmode,晶体关闭,保持LDO工作(寄存
器值将保留)
14SLEEP_MODEW
当SPI_SS为低时,芯片将重新工作
0:idlemode
13(Reserved)(Reserved)
1:在sleepmode开启晶体振荡器
12BRCLK_ON_SLEEPR/W
耗电但能快速启动
0:在sleepmode关闭晶体振荡器
省电但启动速度慢
11:8RE-TRANSMIT_TIMESR/W
在auto-ack功能开启是,最多的重发次数。设为3时,为
重发2次
1:当SPI_SS=1时,MISO保持低阻.
0:当SPI_SS=1时,MISO保持三态.
Scrambledata的种子,收发两边必须一致.
3H
1B
0B
0B
default
7
6:0
MISO_TRI_OPT
SCRAMBLE_DATA
R/W
R/W
0B
00H
er36
er36information
Bit
15:0
Name
SYNC_WORD[15:0]
R/W
R/W
Description
LSBbitsofsyncwordissentfirst.
default
0000H
er37
er37information
Bit
15:0
Name
SYNC_WORD[31:16]
R/W
R/W
Description
LSBbitsofsyncwordissentfirst.
default
0000H
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er38
er38information
Bit
15:0
Name
SYNC_WORD[47:32]
R/W
R/W
Description
LSBbitsofsyncwordissentfirst.
default
0000H
er39
er39information
Bit
15:0
Name
SYNC_WORD[63:48]
R/W
R/W
Description
LSBbitsofsyncwordissentfirst.
default
0000H
er40
er40information
Bit
14:1
1
9:6
5:0
Name
FIFO_EMPTY_THRESHOLD
FIFO_FULL_THRESHOLD
SYNCWORD_THRESHOLD
R/W
R/W
R/W
R/W
Description
认为FIFO为空的阈值
认为FIFO为满的阈值
认为SYNCWORD为正确的阈值
07表示可以错6bits,01表示0bit可以错0bits
default
0100B
0100B
07H
er41
er41information
Bit
15
Name
CRC_ON
R/W
R/W
Description
1:开启CRC
0:关闭CRC
default
1B
14
(Reserved)
R/W
(Reserved)
0B
13PACK_LENGTH_ENR/W
1:第一字节表示payload的长度
如要写8个byte有效字节,那第一个字节应写8,总长9
1B
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BitNameR/WDescription
1:当FIFO的读指针和写指针相等时,LT8920将关闭发
射。
0:由MCU确定长度并关闭发射。
11AUTO_ACKR/W
1:当接收到数据,自动回ACK或者NACK
0:接收数据后,不回ACK,直接进IDLE
1:PKTflag,FIFOflag低有效.
0:高有效
(Reserved)
CRC计算初始值。
1B
default
12FW_TERM_TXR/W1B
10
9:8
7:0
PKT_FIFO_POLARITY
(Reserved)
CRC_INITIAL_DATA
R/W
R/W
R/W
0B
00B
00H
er42
er42information
Bit
15:1
0
9:8
7:0
Name
SCAN_RSSI_CH_NO
(Reserved)
Rx_ACK_TIME[7:0]
R/W
R./W
R/W
R/W
Description
RSSI扫描的信道数量,RSSI值将保留到FIFO中
(Reserved)
等待RX_ACK的时间,1表示1uS
default
00H
01B
6BH
er43
er43information
Bit
15
Name
SCAN_RSSI_EN
R/W
R./W
Description
1:开始扫描RSSI
通常RSSI从2402MHz开始扫描(0信道)。
14:8
SCAN_STRT_CH_OFFST[6:
0]
R/W
这里可以开始的信道数
如设为10,将从2412MHz开始扫描
01B
default
0B
7:0WAIT_RSSI_SCAN_TIM[7:0]R/W设置在扫描不同信道RSSI时,VCO&SYN稳定时间6BH
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er44
er43information
BitNameR/WDescription
01:1Mbps
15:8DATARATE[7:0]R./W
04:250Kbps
08:125Kbps
10:62.5Kbps
7:0ReservedR./WReserved00H
0B
default
er48–Readonly
er48information
Bit
15
14
13:8
7
6
5
4:0
Name
CRC_ERROR
FEC23_ERROR
FRAMER_ST
SYNCWORD_RECV
PKT_FLAG
FIFO_FLAG
(Reserved)
R/W
R
R
R
R
R
R
R
Description
CRC错误标志位,1表示错误,0表示正确
FEC23错误标志位,1表示错误,0表示正确
Framer状态
1:表示收到syncword,只在接收时有效。
跳出接收状态时,为0
PKTflag标志
FIFOflag标志
(Reserved)
default
er50
er50information
BitNameR/WDescriptiondefault
15:0TXRX_FIFO_REGR/WMCU读取FIFO数据的接口。00H
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er52
er51information
Bit
15
14
13:8
7
6
Name
CLR_W_PTR
(Reserved)
FIFO_WR_PTR
CLR_R_PTR
(Reserved)
R/W
W
W
R
W
FIFO写指针
1:清空RXFIFO指针为0..但不清空RXFIFO中的数据0B
Description
1:清空TXFIFO指针为0,但不清空TXFIFO中的数据
default
0B
FIFO读指针
5:0FIFO_RD_PTRR
当使用auto-ack功能时,此位可以做为标志位。
当PKT拉高后,读此寄存器,如果为0,即收到ack。
如果不为0,而是发射总byte数+1,即没收到ack。
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10.
寄存器推荐值
Table32.寄存器推荐值
Register
number
0
1
2
4
5
7
8
9
10
11
12
13
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
Power-up
resetvalue
(hex)
6fef
5681
6619
5447
f000
0030
71af
3000
7ffd
4008
0000
4855
c0ff
8005
307b
1659
1833
9100
1800
00x0
f413
1002
1806
6307
030b
1300
0000
0000
0000
0000
2107
b800
fd6b
000f
0100
0080
Recommendedvaluefor
manyapplications(hex)
6fe0
5681
6617
9cc9
6637
0030
6c90
1840
7ffd
0008
0000
48bd
00ff
8005
0067
1659
19e0
1300
1800
read-only
read-only
read-only
4800
3fc7
2000
0300
Chooseuniquesyncwords
foreachover-the-air
network.
2102
b000
fdb0
000f
1000
0552
UseforsettingRFfrequency,
andtostart/stopTx/Rxpackets.
SetsTxpowerlevel
d.
RSSIenabled.
Notes
下面的寄存器值是推荐值
CalibrateVCObeforeeachandeveryTx/Rx.
Nocrystaltrim.
Storesp/n,versioninformation.
Storesp/n,versioninformation.
Storesp/n,versioninformation.
Packetdatatype:NRZ,noFEC,
BRCLK=4=3MHz
Configurespacketsequencing.
Configurespacketsequencing.
AutoAckmaxTxretries=3
SimilartoaMACaddress.
ConfigureFIFOflag,syncthreshold.
LEoff.
1stbyteispacketlength.
Configurescan_rssi.
Configuredatarate
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11.
注意事项
LT8920可以给很多现有的应用添加无线功能.下面主要回答了在使用过程中遇到的问题。
11.1.上电和寄存器初始化数据
Figure5.上电和寄存器初始化顺序
1.
2.
3.
4.
当VDD稳定后,确保在RST_n脚上有reset信号。
当RST_n=1,BRCLK输出12MHz时钟
等待T1(1到5ms),使晶体稳定,然后由MCU初始化寄存器。
寄存器初始化完成后,LT8920可以开始发射或者接收。
Figure6.初始化流程图
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11.2.进入sleepmode和唤醒
当MCU写寄存器并且拉高SPI_SS后,LT8920进入sleepmode,此时功耗很低,电流为1uA.当SPI_SS
拉低后,LT8920自动唤醒。MCU要拉低SPI_SS一段时间(等待晶体稳定)1~2mS,再写SPI数据。
11.3.数据包格式
空中数据包格式
Preamble:1~8bytes,programmable.
SYNC:16/32/48/64bits,programmableasdevicesyncword.
Trailer:4~18bits,programmable.
Payload:TX/re4datatypes:
Rawdata
8bit/10bitlinecode
Manchester
InterleavewithFECoption
CRC:16-bitCRCisoptional.
11.4.清空FIFO指针
在发射前,要将FIFO写指针清空。这可以通过在寄存器52<15>写入0来实现。
当接收到数据包,读指针将指示FIFO中有多少bytes数据。
当接收器收到SYNC时,FIFO写指针会自动清0.
当接收器收到SYNC或发射器发送完SYNC后,FIFO读指针会自动清0.
11.5.。PacketPayloadLength
LT8920提供两种方式去确定TX/RX包长度。当寄存器41[13]=1时,内部状态机会根据payload第一个byte
数据来检测包长度。如要发8个byte,第一个byte应写8,总字长为9个byte。当寄存器41[13]=0,第一个
byte数据没什么特殊意义。数据包长度将由TXFIFO何时为空或者何时清空TX_EN来决定,见下表。
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Table33.数据包长度
Register41[13]
PACK_LENGTH_EN
Register41[12]
FW_TERM_TX
当TX_EN=0时,终止发射。
当RX_EN=0时,终止接收。
0
0
(MCU/application
handlespacketlength)
1
当FIFO为空时,自动终止发射。
当RX_EN=0时,终止接收。
1
(LT8920framer
handlespacketlength)
X
(don’tcare)
Payload第一个字节表示包长度,0到255bytes。
当发完0到255bytes后,发射自动终止。
下面显示具体时序图。
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11.6.状态机决定包长度
当寄存器41[13]=1时,payload的第一个byte表示包长度,最大长度是255bytes。
11.6.1.发射时序
下面显示TX时序.当MCU将寄存器7[8]写为1后,同时设定好发射信道,芯片将自动根据payload来产生
包。MCU需要在发射trailer前写入发射数据。
如果包长度超过FIFO长度,MCU需要多次写FIFO数据。FIFOflag表示FIFO是不是为空。
时序图
PKT和FIFOflags高有效
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发包流程图
whereFIFOandPKTflagsareinterruptsignalstoMCU.
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11.7.接收时序
下面显示RX接收时序。当MCU将寄存器7[7]写为1并且选择好接收器信道,LT8920将打开RX并等待正确
的syncword。
当收到正确的syncword,LT8920将自动开始处理数据包。当数据包处理完毕,LT8920状态机将进入IDLE。
当接收到的数据包长度长于63bytes,FIFOflag将起作用,意味着MCU必须从FIFO中读取数据。
在弱信号,多径和远距离时,不一定能收到正确的syncword。为了避免出现死机情况,MCU需要做一个定时
器。在大多数应用中,数据包是在一定时间窗口内可以收到的,如果没收到,系统要有定时器恢复到正常模式。
时序图
PKTandFIFOflags高有效
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流程图
whereFIFOandPKTflagsignalsinterruptMCU.
/应用决定包长度
当寄存器41[13]=0时,payload第一个byte没有特殊意义。此时,包长度由寄存器41[12]决定。
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_TERM_TX=1
当寄存器41
[12]=1,在发射数据时,LT8920将比较FIFO的写指针和读指针
,如果MCU停止朝FIFO写数据,芯
片将会最终探测到FIFO何时为空,LT8920将会自动退出发射状态。时序图如下。
时序图(Register41[13:12]=‘b01).
PKT和FIFOflags高有效.
Note:
当寄存器
41[13]=0
,不要让
FIFO
过空或过满。
FIFOfull/empty
阈值可以通过寄存器
40FIFOfull/emptythreshold
来设置。最优值是
由
SPI
速度和
MCU
读写
FIFO
速度决定。
.
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Figure12.寄存器41[13:12]=`b01时发射的流程图
usinginterruptsforPKTandFIFOflags.
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_TERM_TX=0(
发射状态
)
当Reg41[13:12]=‘b00,LT8920只会在Reg7[8]TX_EN=0时停止发射。
Figure13.当Reg41[13:12]=‘b00时,TX时序图
PKTandFIFOflagsareshownhighactive.
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Figure14.当Reg41[13:12]=’b00是TX流程图
usinginterruptsforPKTandFIFOflags.
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_TERM_TX=0(RX)
当Reg41[13]=0时,芯片将会在Reg7[7]RX_EN=1时开始接收包,此时,芯片将会自动将RX设定到固定的
频道接收。在等待一定时间使内部时钟和RX电路稳定后,LT8920开始在收到的信号中寻找syncword.一旦
找到,它将拉高PKTflag,并向FIFO里写收到的数据。PKTflag将一直为高,直到MCU将FIFO中的数据
读完。当MCU把数据读完后,PKTflag将拉低直到下个TX/RX周期。
当Reg41
[13:12]=
‘b00or‘b01时,必须由MCU将Reg7[7]写为0才能退出RX状态。
Figure15.当Reg41[13:12]=‘b00or‘b01时,RX时序图.
PKT_flag和FIFO_flag高有效.
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LT8920C中文手册1.0
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Figure16.当Reg41[13:12]=‘b00or‘b01时,RX流程图
usinginterruptsforPKTandFIFOflags.
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11.9.晶体振荡器
LT8920支持外接晶体或者外部时钟输入。
crystalapplication
串联电阻R2限制了晶体振荡的能量,并且为起振提供了相位余度。晶体的负载电容C1和C2应与晶体的定
义相符。这些电容值可以微调,从而保证振荡频率的准确性。自偏置电阻R1,为片上的增益级提供偏置,从
而达到最大增益。
11.9.2.
外部时钟输入
自偏置电阻R1还是需要的,但外部时钟需要通过一个隔直电容从XTALI来输入。如下图所示。
输出电阻R0用来对现有振荡器进行采样。R0的具体值需要根据实验来决定,3K是个合适的参考值。
在PCBlayout时,CLK线需要尽量短和直,并且远离干扰。LT8920接收的时钟信号是以地为参考的,所以
也要保持有一个干净的地。
Figure17.外部时钟输入应用图
LT8920
注意事项
:
1.
2.
3.
时钟占空比最好是
50%
。
如果
BER
过高,可能是时钟驱动不够造成的。
当参考时钟相位噪声很高的时候,也会造成
BER
变高。
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2017年5月
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11.9.3.
减小管脚数
当用低成本的MCU来驱动LT8920时,MCU的管脚有限。可以通过以下的办法来节省管
脚数:
FIFO:只有当包长度超过63bytes时,才需要。
PKT:当收发包时,给MCU一个硬件中断。这个数据也可以通过Reg48来读取,这样
PKT_flag就不需要了。
SPIlines:这4个接口是需要的.
RST_n:这个接口可以用RC来做上电复位电路,从而省掉一个MCU管脚。
I2Clines:相比SPI,可减少管脚数。
Page
42
2017年5月
LT8920C中文手册1.0
12.
封装形式
ionsinmm.
eOutlineDimension
Dim.
A
A1
e
B
B1
b
Min.(mm)
4.50
0.29
0.53
2.50
3.85
0.16
Max.(mm)
4.70
0.39
2.70
4.15
0.26
Dim.
C
C1
C2
L
θ
Min.(mm)
0.85
0.00
0.15
0.40
0°
Max.(mm)
1.05
0.15
0.18
0.60
8°
Page
43
2017年5月
LT8920C中文手册1.0
owStandard
Averageramp-uprate(183ºCtopeak):3ºC/.
Preheat:100~150ºC60~120sec
Temperaturemaintainedabove183ºC:60~150seconds
Timewithin5ºCofactualpeaktemperature:10~30sec.
Peaktemperature:240+0/-5ºC
Ramp-downrate:6ºC/.
Time25ºCtopeaktemperature:6minutesmax.
Cycleinterval:5minutes
owDiagram
Follow:IPC/JEDECJ-STD-020B
Condition:
Page
44
2017年5月
2024年9月24日发(作者:尚慕梅)
LT8920C
芯片特点
包括射频前端和数字基带的单芯片解决方案。
支持跳频
支持SPI和I2C接口
内置auto_ack功能
数据率1Mbps,250Kbps,125Kbps,62.5Kbps
1Mbps时同步位为64bits,48bits,32bits,
16bits;250Kbps,125Kbps,62.5Kbps时同步位
为32bits,16bits。推荐使用32bits,容错1bits。
极低功耗
支持信号能量检测
单芯片传输距离200米
典型应用
遥控
无线键盘鼠标
无线组网
智能家居
工业和商用近距离通信
IP电话,无绳电话
机器间相互通信
LT8920C中文手册1.0
2.4G
可变数据率射频芯片
芯片简介
LT8920C是一款低成本,高集成度的2.4GHZ的无
线收发芯片,片上集成发射机,接收机,频率综合器,
GFSK调制解调器。发射机支持功率可调,接收机采用
数字扩展通信机制,在复杂环境和强干扰条件下,可以
达到优良的收发性能。外围电路简单,只需搭配MCU
以及少数外围被动器件。LT8920C传输GFSK信号,发
射功率最大可以到6dBm。接收机采用低中频结构,接
收灵敏度可以达到-96dBm@62.5Kbps。数字信道能量
检测可以随时监控信道质量。
片上的发射接收FIFO寄存器可以和MCU进行通
信,存储数据,然后在空中传输。它内置了CRC,FEC,
auto-ack和重传机制,可以大大简化系统设计并优化性
能。
数字基带支持4线SPI和2线I2C接口,此外还
有Reset,Pkt_flag,Fifo_flag三个数字接口。
为了提高电池使用寿命,芯片在各个环节都降低功
耗,芯片最低工作电压可以到1.9V,在保持寄存器值条
件下,最低电流为1uA。
LT8920C中文手册1.0
1.
2.
3.
4.
5.
6.
模块方框图
.....................................................................................................................................................
4
极限值
.............................................................................................................................................................
5
电气特性
.........................................................................................................................................................
6
典型应用
.........................................................................................................................................................
9
管脚描述
.......................................................................................................................................................
10
SPI接口
.......................................................................................................................................................
11
默认格式
...........................................................................................................................................
11
ionalFormat
.............................................................................................................................
11
时序要求
...........................................................................................................................................
12
接口
.......................................................................................................................................................
13
7.1.I2C命令格式
...........................................................................................................................................
13
7.2.I2C特性
...................................................................................................................................................
13
7.3.I2C器件地址
...........................................................................................................................................
14
8.状态机框图
...................................................................................................................................................
15
9.寄存器信息
...................................................................................................................................................
16
er3–Readonly
.....................................................................................................................
16
er6–Readonly
.....................................................................................................................
16
er7
...............................................................................................................................................
16
er9
...............................................................................................................................................
17
er10
.............................................................................................................................................
17
er11
.............................................................................................................................................
17
er23
.............................................................................................................................................
17
er27
.............................................................................................................................................
18
er29–Readonly
...................................................................................................................
18
9.10.
9.11.
9.12.
9.13.
9.14.
9.15.
9.16.
9.17.
9.18.
9.19.
9.20.
Page
2
Register30–Readonly
...............................................................................................................
18
Register31–Readonly
...............................................................................................................
18
Register32
.........................................................................................................................................
19
Register33
.........................................................................................................................................
21
Register34
.........................................................................................................................................
21
Register35
.........................................................................................................................................
21
Register36
.........................................................................................................................................
22
Register37
.........................................................................................................................................
22
Register38
.........................................................................................................................................
23
Register39
.........................................................................................................................................
23
Register40
.........................................................................................................................................
23
er41
.........................................................................................................................................
2017年5月
LT8920C中文手册1.0
9.22.
9.23.
9.24.
9.25.
Register42
.........................................................................................................................................
24
Register43
.........................................................................................................................................
24
Register48–Readonly
...............................................................................................................
25
Register50
.........................................................................................................................................
25
er52
.........................................................................................................................................
26
10.寄存器推荐值
...............................................................................................................................................
27
11.注意事项
.......................................................................................................................................................
28
11.1.
11.2.
11.3.
11.4.
11.5.
上电和寄存器初始化数据
...................................................................................................................
28
进入sleepmode和唤醒
.....................................................................................................................
29
数据包格式
...........................................................................................................................................
29
清空FIFO指针
.....................................................................................................................................
29
PacketPayloadLength
.....................................................................................................................
29
11.6.状态机决定包长度
...............................................................................................................................
31
11.6.1.发射时序
........................................................................................................................................
31
11.7.接收时序
...............................................................................................................................................
33
/应用决定包长度
...........................................................................................................................
34
_TERM_TX=1
..............................................................................................................................
35
_TERM_TX=0(发射状态)
.......................................................................................................
37
_TERM_TX=0(RX)
....................................................................................................................
39
11.9.晶体振荡器
...........................................................................................................................................
41
crystalapplication
...................................................................................................
41
11.9.2.外部时钟输入
................................................................................................................................
41
11.9.3.减小管脚数
....................................................................................................................................
42
12.封装形式
.......................................................................................................................................................
43
....................................................................................................................................................
错误!未定义书签。
owStandard
...................................................................................................................................
44
14.文档更新历史
................................................................................................................
错误!未定义书签。
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LT8920C中文手册1.0
1.模块方框图
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2.极限值
Table1.极限值
ParameterSymbolMINTYPMAXUnit
工作温度.
存储温度.
工作电压
1.8V电压
IO电压
输入射频信号强度
Notes:
1.
2.
T
OP
T
STORAGE
V
IN_MAX
VDD_MAX
V
OTHER
P
IN
-40
-55
+85
+125
+3.7
+2.5
ºC
ºC
VDC
VDC
dBm
-0.3+3.7
+10
极限值表示芯片在超出此条件工作时,可能会损坏。芯片在建议工作值范围内功能正常。
芯片对静电比较敏感,在运输和存储时,最好使用防静电设备,用机器或手工焊接时要有良好的接地。
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5
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3.电气特性
Table2.电气特性
下面的电气特性都是在
TA=25C,LDO_VDD=VDD_IO=3.3VDC
条件下得到的。
ParameterSymbolMINTYPMAXUnitsTestConditionandNotes
工作电压
直流工作电压
工作电流
TX工作电流
RX工作电流
Idlemode工作电流
Sleepmode工作电流
数字输入
0.8
高电平电压
低电平电压
输入电容
输入漏电
数字输出
0.8
高电平电压
低电平电压
输出电容
输出漏电
SPI电平边沿时间
时钟信号
SPI时钟沿上升下降时间
SPI时钟速度
收发器特性
工作频率
天线端口差异
(Z0=50Ω)
F_OP
VSWR_I
VSWR_O
2400
<2:1
<2:1
2482MHz
VSWR
VSWR
Receivemode.
Transmitmode.
Tr_spi
FSPI012
25nS
MHz
Requirementforerror-free
registerreading,writing.
VOH
VDD_IN
VOL
C_OUT
I_LEAK_OU
T
T_RISE_OU
T
0.4
10
10
5
V
pF
uA
nS
VDD_INV
VIH
VDD_IN
VIL
C_IN
I_LEAK_IN
0
VDD_IN
0.8
10
10
V
pF
uA
1.2
V
IDD_TXH
IDD_TXL
IDD_RX
IDD_IDLE1
IDD_IDLE2
IDD_SLP
24
15
18
1.4
1.1
6
mA
mA
mA
mA
mA
uA
ConfiguredforBRCLKoutput
running.
ConfiguredforBRCLKoutput
OFF.
POUT=2dBm
POUT=lowpowersetting
2.2
3.6VDC`
InputtoVDD_IOandLDO_VDD
pins.
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Parameter
ReceiveSection
SymbolMINTYPMAXUnisTestConditionandNotes
BER≤0.1%:
1Mbps
250Kbps
125Kbps
62.5Kbps
-87
接收灵敏度
-90
-93
-96
最大输入功率
数据率
抗干扰特性
同频干扰
1MHz相邻信号干扰
2MHz相邻信号干扰
3MHz相邻信号干扰
CI_cochanne
l
CI_1
CI_2
CI_3
OBB_1
带外干扰
OBB_2
OBB_3
OBB_4
TransmitSection
PAV
发射功率
-17
二次谐波
三次谐波
调制特性
最大频偏
带内辐射
2MHz频偏
>3MHz频偏
IBS_2
IBS_3
OBS_O_1
带外辐射
OBS_O_2
OBS_O_3
OBS_O_4
Note:
1.
2.
<-60
-45
<-60
<-65
-40
-60
-36
-30
-47
-47
00001111
pattern
01010101
pattern
∆f1avg
∆f2max
280
225
-50
-50
2
6
-10
-27
-27
-10
+9
+6
-12
-24
Ts
-201
1
dBm
dBm
dBm
dBm
dBm
us
ForBER≤0.1%
dB
dB
dB
dB
dBm
dBm
dBm
dBm
-60dBmdesiredsignal.
-60dBmdesiredsignal.
-60dBmdesiredsignal.
-67dBmdesiredsignal.
30MHzto
X
2000MHz
2000MHzto
BF2520ceramic
.
2400MHz
2500MHzto
3000MHz
Desiredsig.-67
3000MHzto
dBm,BER≤0.1%.
12.75GHz
Measuredusing50Ohmbalun3:
POUT=maximumoutputpower
Reg09=0x4800
POUT=nominaloutputpower,
Reg09=0x1840
POUT=minimumoutput
power,Reg09=1FC0
ConductedtoANTpin.
ConductedtoANTpin.
dBm
dBm
dBm
kHz
kHz
dBm
dBm
dBm
dBm
dBm
dBm
30MHz~1GHz
1GHz~12.75GHz,excludes
desiredsignalandharmonics.
1.8GHz~1.9GHz
5.15GHz~5.3GHz
测试是在
2460MHz
频率下进行,干扰信号以
1MHz
间隔测试。同时因为干扰信号的谐波会影响性能,所以要对其进行良好的
滤波。
在一些应用中,天线前端会加上滤波器,或者受到天线有效带宽的限制。
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ParameterSymbol
FLOCK
MIN
2366
TYPMAX
2516
Unit
MHz
ppm
MHz
dBc/H
z
dBc/H
z
MHz
TestConditionandNotes
射频
VCO
和
PLL
PLL锁定范围
发射接收机频偏
信道宽度
单边带相位噪声
--
1
≤-95
≤
-115
12.00
0
±20
THOP
OBS_1
OBS_2
Vdo
75
<-75
-68
0.17
150
-57
-47
0.5
SameasXTALpinsfrequencytolerance
550kHzoffset
2MHzoffset
Designedfor12MHzcrystalreference
freq.
SeeRegister27description.
Amountofpulldependsoncrystalspec.
andoperatingpoint.
Settletowithin30kHzoffinalvalue.
IDLEstate,
30MHz~1GHz
Synthesizerand
1GHz~12.75GHz
VCOON.
MeasuredduringReceivestate
晶体频率
芯片内部晶体调节范围
PLL稳定时间
辐射
LDO
电压
压降范围
ppm
uS
dBm
dBm
V
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4.
典型应用
使用SPI接口的无线收发器
LT8920C电路图
注:晶体两端内置了22pF的电容,请选用相应的晶体。
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5.
管脚描述
eTypeDescription
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
SPI_MOSI
SPI_MISO
BNTWR
RF_VSS
XTALO
XTALI
LDO_OUT
RF_VSS
ANT
RF_VSS
NC
VDD_IO
PKT_FLAG
SPI_SS
SPI_CLK
i2c_SEL
Input
Output
SPI:SPIdata输入脚
SPI:SPIdata输出脚/I2C:I2Cdata脚
当BNTWR为低时,将关闭芯片,电流<1uA,数字部分
的值也会失去。如果想保留数字寄存器的值,可以进入
sleep模式。
当BNTWR为高时,将开启芯片,寄存器将回复复位值。
GND
AO
AI
Power
GND
射频输入输出
GND
NC
Power
Output
Input
Input
Input
地
晶体振荡器输入脚
晶体振荡器输出脚
片上LDO输出电压,1.8V
通常会和芯片上其他VDD脚连在一起,提供干净的电源。
不要再接其他负载
地
BalancedRF
地
RF单元供电电源
发射/接收状态标志位可通过设置为高或低有效
SPI_SS为0,使能SPI信号,低电平有效,也可以使芯
片进入sleepmode
SPI/I2C时钟输入脚
SPI/I2C选择脚,当i2c_SEL输入为低电平时为SPI模式,
当i2c_SEL输入为高电平时为I2C模式。
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接口
默认格式
Figure2.当CKPHA=1时,SPI为下降沿采样
(为封装片的标准格式)
ionalFormat
Figure3.当CKPHA=0时,SPI为上升沿采样
(在COB时可以选择)
Notes:
1.
2.
SPI
读写位
:
写
=0,
读
=1.
访问
FIFO
寄存器
50
时,可以一字节一字节读(
8-bits
的整数倍)。访问多个
FIFO
数据时可以用一个
SPI_SS
周期。
3.
访问除
FIFO
外的其他寄存器时,一次要读
16-bits
。
4.
访问除
FIFO
外的其他多个寄存器时,可以用一个
SPI_SS
周期。此时,地址只要写一次,然后是
16-bits
。当写完一个寄
存器值后,
LT8920
会自动增加寄存器地址。
输出的
S7
:
S0
和寄存器
48
是一样的(包括
CRC
结果,
FEC
错误标志和状态机指针)。
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时序要求
时序要求
Name
T1
T2a,T2b
T3
T4
T5
T6
Min
250ns
41.5ns
Note1
Note1
Note2
83ns
cription
两次SPI访问的间隔时间
SPI_SS和SPI_CLK的间隔
地址和数据间隔时间
高位字节和低位字节的时间间隔
两个寄存器数据的时间间隔
SPI_CLK时钟周期
Notes:
1.
在访问寄存器
50
中的
FIFO
数据时,芯片需要
450nS
去找到正确的读
FIFO
读取的指针地址。
2.
当读寄存器
50
中的
FIFO
数据时,至少需要等
450nS
读其他寄存器时
,T5min=41.5ns.
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接口
7.1.I2C命令格式
Figure4.I2C数据传输
7.2.I2C特性
Table5.I2C特性列表
I2CdeviceSlaveModeOptionalFeatureList
Standard-mode–100kbps
Fast-mode–400kbps
Fast-modePlus–1000kbps
High-speedmode–3200kbps
ClockStretching
10-bitslaveaddress
generalcalladdress
softwarereset
deviceID
LT8920Support?
Yes
Yes
Yes
No
No
No
No
No
No
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7.3.I2C器件地址
在I2C条件下,芯片器件地址如下:
A6A5A4A3A2A1A0R/W
Read=1
01由PIN15MOSI/A4决定1000
Write=0
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8.
状态机框图
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9.
寄存器信息
下面的寄存器可以通过SPI或者I2C访问。
有些寄存器是内部调试使用,所以这里没有公开,应保持初始化值。
er3–Readonly
er3information
BitName
(Reserved)
RF_SYNTH_LOCK
(Reserved)
Description
(Reserved)
RF频率综合器锁定标志位
BitNo.
15:13
12
11:0
1:锁定
0:没锁定
(Reserved)
er6–Readonly
er6information
BitName
RAW_RSSI[5:0]
(Reserved)
Description
RSSI原始数据
(Reserved)
BitNo.
15:10
9:0
er7
er7information
BitName
(Reserved)
TX_EN
Description
(Reserved)
使芯片进入TX状态,1有效
注意:不能使TX_EN和RX_EN同时为1,同时为0时,芯片为idle状态
使芯片进入RX状态,1有效
注意:不能使TX_EN和RX_EN同时为1,同时为0时,芯片为idle状态
设定RF频道,空中频率为:f=2402+RF_PLL_CH_NO
BitNo.
15:9
8
7RX_EN
6:0RF_PLL_CH_NO[6:0]
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er9
er9information
BitName
PA_PWCTR[3:0]
(Reserved)
PA_GN[3:0]
(Reserved)
Description
PA电流控制
(Reserved)
PA增益控制
(Reserved)
BitNo.
15:12
11
10:7
6:0
er10
er10information
BitNameDescriptionBitNo.
15:1
0
(Reserved)
XTAL_OSC_EN
(Reserved)
1:开启晶体振荡器.
0:关闭晶体振荡器
er11
er11information
BitName
(Reserved)
RSSI_PDN
(Reserved)
Description
(Reserved)
1:关闭RSSI
0:开启RSSI
(Reserved)
BitNo.
15:9
8
7:0
er23
er23information
BitName
(Reserved)
TxRx_VCO_CAL_EN
(Reserved)
Description
(Reserved)
1:在TX/RX开启前重新校准VCO
0:在TX/RX开启前不校准VCO
(Reserved)
BitNo.
15:3
2
1:0
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er27
er27information
BitName
(Reserved)
Description
(Reserved)
BitNo.
15:0
er29–Readonly
er29information
BitName
(Reserved)
RF_VER_ID[3:0]
(Reserved)
Digitalversion
Description
(Reserved)
RF版本号
(Reserved)
数字版本号
BitNo.
15:8
7:4
3
2:0
er30–Readonly
er30information
BitNo.
15:0
BitName
(Reserved)
Description
(Reserved)
er31–Readonly
er31information
BitNo.
15:12
11:0
BitName
(Reserved)
(Reserved)
Description
(Reserved)
(Reserved)
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er32
er32information
BitNameR/WDescription
000:1byte,
001:2bytes,
15:13PREAMBLE_LENR/W
010:3bytes,
…
111:8bytes
11:64bits
{Reg39[15:0],Reg38[15:0],Reg37[15:0],Reg36[15:0]}
12:11SYNCWORD_LENR/W
10:48bits,{Reg39[15:0],Reg38[15:0],Reg36[15:0]}
01:32bits,{Reg39[15:0],Reg36[15:0]
00:16bits,{Reg36[15:0]}
000:4bits,
001:6bits,
10:8TRAILER_LENR/W
010:8bits,
011:10bits
….
111:18bits
00:NRZlawdata
7:6DATA_PACKET_TYPER/W
01:Manchesterdatatype
10:8bit/10bitlinecode
11:Interleavedatatype
00B
000B
11B
010B
default
5:4(Reserved)R/W(Reserved)00B
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BitNameR/WDescription
选择时钟输出频率
default
3’b000:置低
3’b001:晶体频率输出
3:1BRCLK_SELR/W
3’b010:晶体频率除2
3’b011:晶体频率除4
3’b100:晶体频率除8
3’b101:1MHz
3’b110:APLL_CLK(12MHz)
3’b111:置低
0(Reserved)W/R(Reserved)0B
011B
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er33
er33information
BitNameR/WDescriptionDefault
15-8VCO_ON_DELAY_CNT[7:0]R/W
在每次进入RX或者TX后,等待内部VCO稳定的时间,
63H
单位为1uS。
7-6TX_PA_OFF_DELAY[1:0]R/W
PA关闭的等待时间,单位是1uS,基数是4uS.
00表示4uS。
00B
5:0TX_PA_ON_DELAY[5:0]R/W在VCO_ON以后,等待内部PA开启的时间,单位为1uS。07H
er34
er34information
BitNameR/WDescription
在directmode中,它控制TX的PA和RX的宽带/窄带模
式
Default
15Bpktctl_directR/W0B
14-8TX_CW_DLY[6:0]R/W
在发射数据前,传输CW调制信号的时间
03H
7-6
5:0
Reserved
TX_SW_ON_DELAY[5:0]
R/W
R/W
VCO_ON后,等待RFswitch开启的时间,单位1uS
0B
0BH
er35
er35information
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BitNameR/WDescription
1:先关闭晶体振荡器,再关闭LDO。
15POWER_DOWNW
(寄存器值将丢失)
0:Leavepoweron.
1:进入sleepmode,晶体关闭,保持LDO工作(寄存
器值将保留)
14SLEEP_MODEW
当SPI_SS为低时,芯片将重新工作
0:idlemode
13(Reserved)(Reserved)
1:在sleepmode开启晶体振荡器
12BRCLK_ON_SLEEPR/W
耗电但能快速启动
0:在sleepmode关闭晶体振荡器
省电但启动速度慢
11:8RE-TRANSMIT_TIMESR/W
在auto-ack功能开启是,最多的重发次数。设为3时,为
重发2次
1:当SPI_SS=1时,MISO保持低阻.
0:当SPI_SS=1时,MISO保持三态.
Scrambledata的种子,收发两边必须一致.
3H
1B
0B
0B
default
7
6:0
MISO_TRI_OPT
SCRAMBLE_DATA
R/W
R/W
0B
00H
er36
er36information
Bit
15:0
Name
SYNC_WORD[15:0]
R/W
R/W
Description
LSBbitsofsyncwordissentfirst.
default
0000H
er37
er37information
Bit
15:0
Name
SYNC_WORD[31:16]
R/W
R/W
Description
LSBbitsofsyncwordissentfirst.
default
0000H
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er38
er38information
Bit
15:0
Name
SYNC_WORD[47:32]
R/W
R/W
Description
LSBbitsofsyncwordissentfirst.
default
0000H
er39
er39information
Bit
15:0
Name
SYNC_WORD[63:48]
R/W
R/W
Description
LSBbitsofsyncwordissentfirst.
default
0000H
er40
er40information
Bit
14:1
1
9:6
5:0
Name
FIFO_EMPTY_THRESHOLD
FIFO_FULL_THRESHOLD
SYNCWORD_THRESHOLD
R/W
R/W
R/W
R/W
Description
认为FIFO为空的阈值
认为FIFO为满的阈值
认为SYNCWORD为正确的阈值
07表示可以错6bits,01表示0bit可以错0bits
default
0100B
0100B
07H
er41
er41information
Bit
15
Name
CRC_ON
R/W
R/W
Description
1:开启CRC
0:关闭CRC
default
1B
14
(Reserved)
R/W
(Reserved)
0B
13PACK_LENGTH_ENR/W
1:第一字节表示payload的长度
如要写8个byte有效字节,那第一个字节应写8,总长9
1B
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BitNameR/WDescription
1:当FIFO的读指针和写指针相等时,LT8920将关闭发
射。
0:由MCU确定长度并关闭发射。
11AUTO_ACKR/W
1:当接收到数据,自动回ACK或者NACK
0:接收数据后,不回ACK,直接进IDLE
1:PKTflag,FIFOflag低有效.
0:高有效
(Reserved)
CRC计算初始值。
1B
default
12FW_TERM_TXR/W1B
10
9:8
7:0
PKT_FIFO_POLARITY
(Reserved)
CRC_INITIAL_DATA
R/W
R/W
R/W
0B
00B
00H
er42
er42information
Bit
15:1
0
9:8
7:0
Name
SCAN_RSSI_CH_NO
(Reserved)
Rx_ACK_TIME[7:0]
R/W
R./W
R/W
R/W
Description
RSSI扫描的信道数量,RSSI值将保留到FIFO中
(Reserved)
等待RX_ACK的时间,1表示1uS
default
00H
01B
6BH
er43
er43information
Bit
15
Name
SCAN_RSSI_EN
R/W
R./W
Description
1:开始扫描RSSI
通常RSSI从2402MHz开始扫描(0信道)。
14:8
SCAN_STRT_CH_OFFST[6:
0]
R/W
这里可以开始的信道数
如设为10,将从2412MHz开始扫描
01B
default
0B
7:0WAIT_RSSI_SCAN_TIM[7:0]R/W设置在扫描不同信道RSSI时,VCO&SYN稳定时间6BH
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er44
er43information
BitNameR/WDescription
01:1Mbps
15:8DATARATE[7:0]R./W
04:250Kbps
08:125Kbps
10:62.5Kbps
7:0ReservedR./WReserved00H
0B
default
er48–Readonly
er48information
Bit
15
14
13:8
7
6
5
4:0
Name
CRC_ERROR
FEC23_ERROR
FRAMER_ST
SYNCWORD_RECV
PKT_FLAG
FIFO_FLAG
(Reserved)
R/W
R
R
R
R
R
R
R
Description
CRC错误标志位,1表示错误,0表示正确
FEC23错误标志位,1表示错误,0表示正确
Framer状态
1:表示收到syncword,只在接收时有效。
跳出接收状态时,为0
PKTflag标志
FIFOflag标志
(Reserved)
default
er50
er50information
BitNameR/WDescriptiondefault
15:0TXRX_FIFO_REGR/WMCU读取FIFO数据的接口。00H
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er52
er51information
Bit
15
14
13:8
7
6
Name
CLR_W_PTR
(Reserved)
FIFO_WR_PTR
CLR_R_PTR
(Reserved)
R/W
W
W
R
W
FIFO写指针
1:清空RXFIFO指针为0..但不清空RXFIFO中的数据0B
Description
1:清空TXFIFO指针为0,但不清空TXFIFO中的数据
default
0B
FIFO读指针
5:0FIFO_RD_PTRR
当使用auto-ack功能时,此位可以做为标志位。
当PKT拉高后,读此寄存器,如果为0,即收到ack。
如果不为0,而是发射总byte数+1,即没收到ack。
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10.
寄存器推荐值
Table32.寄存器推荐值
Register
number
0
1
2
4
5
7
8
9
10
11
12
13
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
Power-up
resetvalue
(hex)
6fef
5681
6619
5447
f000
0030
71af
3000
7ffd
4008
0000
4855
c0ff
8005
307b
1659
1833
9100
1800
00x0
f413
1002
1806
6307
030b
1300
0000
0000
0000
0000
2107
b800
fd6b
000f
0100
0080
Recommendedvaluefor
manyapplications(hex)
6fe0
5681
6617
9cc9
6637
0030
6c90
1840
7ffd
0008
0000
48bd
00ff
8005
0067
1659
19e0
1300
1800
read-only
read-only
read-only
4800
3fc7
2000
0300
Chooseuniquesyncwords
foreachover-the-air
network.
2102
b000
fdb0
000f
1000
0552
UseforsettingRFfrequency,
andtostart/stopTx/Rxpackets.
SetsTxpowerlevel
d.
RSSIenabled.
Notes
下面的寄存器值是推荐值
CalibrateVCObeforeeachandeveryTx/Rx.
Nocrystaltrim.
Storesp/n,versioninformation.
Storesp/n,versioninformation.
Storesp/n,versioninformation.
Packetdatatype:NRZ,noFEC,
BRCLK=4=3MHz
Configurespacketsequencing.
Configurespacketsequencing.
AutoAckmaxTxretries=3
SimilartoaMACaddress.
ConfigureFIFOflag,syncthreshold.
LEoff.
1stbyteispacketlength.
Configurescan_rssi.
Configuredatarate
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11.
注意事项
LT8920可以给很多现有的应用添加无线功能.下面主要回答了在使用过程中遇到的问题。
11.1.上电和寄存器初始化数据
Figure5.上电和寄存器初始化顺序
1.
2.
3.
4.
当VDD稳定后,确保在RST_n脚上有reset信号。
当RST_n=1,BRCLK输出12MHz时钟
等待T1(1到5ms),使晶体稳定,然后由MCU初始化寄存器。
寄存器初始化完成后,LT8920可以开始发射或者接收。
Figure6.初始化流程图
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11.2.进入sleepmode和唤醒
当MCU写寄存器并且拉高SPI_SS后,LT8920进入sleepmode,此时功耗很低,电流为1uA.当SPI_SS
拉低后,LT8920自动唤醒。MCU要拉低SPI_SS一段时间(等待晶体稳定)1~2mS,再写SPI数据。
11.3.数据包格式
空中数据包格式
Preamble:1~8bytes,programmable.
SYNC:16/32/48/64bits,programmableasdevicesyncword.
Trailer:4~18bits,programmable.
Payload:TX/re4datatypes:
Rawdata
8bit/10bitlinecode
Manchester
InterleavewithFECoption
CRC:16-bitCRCisoptional.
11.4.清空FIFO指针
在发射前,要将FIFO写指针清空。这可以通过在寄存器52<15>写入0来实现。
当接收到数据包,读指针将指示FIFO中有多少bytes数据。
当接收器收到SYNC时,FIFO写指针会自动清0.
当接收器收到SYNC或发射器发送完SYNC后,FIFO读指针会自动清0.
11.5.。PacketPayloadLength
LT8920提供两种方式去确定TX/RX包长度。当寄存器41[13]=1时,内部状态机会根据payload第一个byte
数据来检测包长度。如要发8个byte,第一个byte应写8,总字长为9个byte。当寄存器41[13]=0,第一个
byte数据没什么特殊意义。数据包长度将由TXFIFO何时为空或者何时清空TX_EN来决定,见下表。
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Table33.数据包长度
Register41[13]
PACK_LENGTH_EN
Register41[12]
FW_TERM_TX
当TX_EN=0时,终止发射。
当RX_EN=0时,终止接收。
0
0
(MCU/application
handlespacketlength)
1
当FIFO为空时,自动终止发射。
当RX_EN=0时,终止接收。
1
(LT8920framer
handlespacketlength)
X
(don’tcare)
Payload第一个字节表示包长度,0到255bytes。
当发完0到255bytes后,发射自动终止。
下面显示具体时序图。
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11.6.状态机决定包长度
当寄存器41[13]=1时,payload的第一个byte表示包长度,最大长度是255bytes。
11.6.1.发射时序
下面显示TX时序.当MCU将寄存器7[8]写为1后,同时设定好发射信道,芯片将自动根据payload来产生
包。MCU需要在发射trailer前写入发射数据。
如果包长度超过FIFO长度,MCU需要多次写FIFO数据。FIFOflag表示FIFO是不是为空。
时序图
PKT和FIFOflags高有效
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发包流程图
whereFIFOandPKTflagsareinterruptsignalstoMCU.
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11.7.接收时序
下面显示RX接收时序。当MCU将寄存器7[7]写为1并且选择好接收器信道,LT8920将打开RX并等待正确
的syncword。
当收到正确的syncword,LT8920将自动开始处理数据包。当数据包处理完毕,LT8920状态机将进入IDLE。
当接收到的数据包长度长于63bytes,FIFOflag将起作用,意味着MCU必须从FIFO中读取数据。
在弱信号,多径和远距离时,不一定能收到正确的syncword。为了避免出现死机情况,MCU需要做一个定时
器。在大多数应用中,数据包是在一定时间窗口内可以收到的,如果没收到,系统要有定时器恢复到正常模式。
时序图
PKTandFIFOflags高有效
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流程图
whereFIFOandPKTflagsignalsinterruptMCU.
/应用决定包长度
当寄存器41[13]=0时,payload第一个byte没有特殊意义。此时,包长度由寄存器41[12]决定。
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_TERM_TX=1
当寄存器41
[12]=1,在发射数据时,LT8920将比较FIFO的写指针和读指针
,如果MCU停止朝FIFO写数据,芯
片将会最终探测到FIFO何时为空,LT8920将会自动退出发射状态。时序图如下。
时序图(Register41[13:12]=‘b01).
PKT和FIFOflags高有效.
Note:
当寄存器
41[13]=0
,不要让
FIFO
过空或过满。
FIFOfull/empty
阈值可以通过寄存器
40FIFOfull/emptythreshold
来设置。最优值是
由
SPI
速度和
MCU
读写
FIFO
速度决定。
.
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Figure12.寄存器41[13:12]=`b01时发射的流程图
usinginterruptsforPKTandFIFOflags.
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_TERM_TX=0(
发射状态
)
当Reg41[13:12]=‘b00,LT8920只会在Reg7[8]TX_EN=0时停止发射。
Figure13.当Reg41[13:12]=‘b00时,TX时序图
PKTandFIFOflagsareshownhighactive.
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Figure14.当Reg41[13:12]=’b00是TX流程图
usinginterruptsforPKTandFIFOflags.
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_TERM_TX=0(RX)
当Reg41[13]=0时,芯片将会在Reg7[7]RX_EN=1时开始接收包,此时,芯片将会自动将RX设定到固定的
频道接收。在等待一定时间使内部时钟和RX电路稳定后,LT8920开始在收到的信号中寻找syncword.一旦
找到,它将拉高PKTflag,并向FIFO里写收到的数据。PKTflag将一直为高,直到MCU将FIFO中的数据
读完。当MCU把数据读完后,PKTflag将拉低直到下个TX/RX周期。
当Reg41
[13:12]=
‘b00or‘b01时,必须由MCU将Reg7[7]写为0才能退出RX状态。
Figure15.当Reg41[13:12]=‘b00or‘b01时,RX时序图.
PKT_flag和FIFO_flag高有效.
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Figure16.当Reg41[13:12]=‘b00or‘b01时,RX流程图
usinginterruptsforPKTandFIFOflags.
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11.9.晶体振荡器
LT8920支持外接晶体或者外部时钟输入。
crystalapplication
串联电阻R2限制了晶体振荡的能量,并且为起振提供了相位余度。晶体的负载电容C1和C2应与晶体的定
义相符。这些电容值可以微调,从而保证振荡频率的准确性。自偏置电阻R1,为片上的增益级提供偏置,从
而达到最大增益。
11.9.2.
外部时钟输入
自偏置电阻R1还是需要的,但外部时钟需要通过一个隔直电容从XTALI来输入。如下图所示。
输出电阻R0用来对现有振荡器进行采样。R0的具体值需要根据实验来决定,3K是个合适的参考值。
在PCBlayout时,CLK线需要尽量短和直,并且远离干扰。LT8920接收的时钟信号是以地为参考的,所以
也要保持有一个干净的地。
Figure17.外部时钟输入应用图
LT8920
注意事项
:
1.
2.
3.
时钟占空比最好是
50%
。
如果
BER
过高,可能是时钟驱动不够造成的。
当参考时钟相位噪声很高的时候,也会造成
BER
变高。
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11.9.3.
减小管脚数
当用低成本的MCU来驱动LT8920时,MCU的管脚有限。可以通过以下的办法来节省管
脚数:
FIFO:只有当包长度超过63bytes时,才需要。
PKT:当收发包时,给MCU一个硬件中断。这个数据也可以通过Reg48来读取,这样
PKT_flag就不需要了。
SPIlines:这4个接口是需要的.
RST_n:这个接口可以用RC来做上电复位电路,从而省掉一个MCU管脚。
I2Clines:相比SPI,可减少管脚数。
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12.
封装形式
ionsinmm.
eOutlineDimension
Dim.
A
A1
e
B
B1
b
Min.(mm)
4.50
0.29
0.53
2.50
3.85
0.16
Max.(mm)
4.70
0.39
2.70
4.15
0.26
Dim.
C
C1
C2
L
θ
Min.(mm)
0.85
0.00
0.15
0.40
0°
Max.(mm)
1.05
0.15
0.18
0.60
8°
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owStandard
Averageramp-uprate(183ºCtopeak):3ºC/.
Preheat:100~150ºC60~120sec
Temperaturemaintainedabove183ºC:60~150seconds
Timewithin5ºCofactualpeaktemperature:10~30sec.
Peaktemperature:240+0/-5ºC
Ramp-downrate:6ºC/.
Time25ºCtopeaktemperature:6minutesmax.
Cycleinterval:5minutes
owDiagram
Follow:IPC/JEDECJ-STD-020B
Condition:
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