[推荐]8051装上 zigbee 的车轮

网络漫步

一、 单片机的无线化和无线网络化大趋势
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芯片巨人TI公司收购无线单片机的先锋pioneer CHIPCON公司后，推出了全新概念的新一代ZIGBEE无线单片机 CC2430/CC2431系列和短距离通讯的新一代无线单片机CC2510/CC1110系列，这些以经典8051微处理器为内核无线单片机，也称“射频SoC(片上系统)”，以其优异的无线性能，超低功耗，超低成本，在单片机技术领域，开创了单片机无线化和无线网络化的全新时代，采用这些新型无线单片机，进行无线通讯，RFID，无线数传产品等产品设计，是开发低成本、低功耗单片机应用产品的非常理想方案。

+ t9 B: x# f2 ^; n 以CC2430为代表的新一代射频SoC(片上系统)的特点是：

1/专门的设计，将全部的zigbee/802.15.4 需要的高频部分电路全部集成到了电路内部，从无线单片机到天线之间，只有3-5个 0603的普通零件，系统设计者完成不必需要任何高频方面的经验；

2/采用特殊设计，使8051微处理器和高频线路间，实现完美的Midea 配合，数字电路对高频通讯的影响减低到最小(因为对于非常微小高频信号而言，8051就是一个很大的数字噪声源)；

& O6 N! Y6 M  K* G& S2 z 3/将高速8051微处理器，32K 到128K闪存，8k SRAM多种外围电路，A/D，RTC和CC2420无线芯片等全部设计成一只非常小的芯片(48脚 7X7平方毫米大小)，真正实现了单片机的无线化，微型化，使采用这类单片机的产品可以做成微型遥控器，信用卡一样薄的微型卡片，RFID长距离卡片，能置入人体的微型传感器等等；
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$ g; w7 h7 a' _6 N8 P: m: l 4/无线通讯中的需要的大量软件处理，包括纠错，防止空气中包装碰撞，IEEE 802.15.4标准通讯协议处理，网络路由，多种网络拓扑等等，都可以象“搭积木”一样，轻易放入无线单片机内部存储器中间去，由于CC2430这样的新一代无线单片机具有较大的存储空间，以CC2430-F128 为例，如果将IEEE 802.15.4的协议软件放进去，大概只需要1/4存储空间，将完整ZIGBEE 无线网络协议栈放入进去，也只需要1/2空间，我们还有足够空间存储我们的应用代码；

& b. i  ^+ a$ _& I5 u5/功耗非常低，CC2430无线单片机待机是电流消耗仅0.2UA, 在32K晶体时钟下运行，电流消耗小于1UA； 使用小型电池寿命可以长达10年；
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6/价格非常低： CC2430分别包括高速8051内核，ZIGBEE RF硬件部分，8K SRAM,128K/64K/32K 闪存，大量购买的分别是 4美元 到 2美元；而更加简化的CC2510/CC1100，价格会更低；从目前情况看，由于高频部分的硅成本非常低，加上非常大的生产数量，所以RF+MCU的总体价格，可能会低于普通常见8051单片机的价格；

从以上的这些特点我们看到了单片机无线化，无线网络化的大趋势，对于准备学习使用无线技术的广大单片机工程师和电子工程师而言，这是一个大好的消息，因为，从有线到无线的技术过渡中，将不再需要重新学习和熟悉单片机的结构/指令系统/编译开发工具；而直接快速进入无线产品开发的实践中去;
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8 G: B9 K  y7 W 二、 投身无线的大潮，你需要的“船”和“桥”

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, z" V  b+ P4 k- ~ 高频无线技术，单片机技术，C51编程，无线传感器技术，无线网络技术都属于实验技术和实用技术，具体的掌握这些技术，都需要实际的动手，通过编程序，实际调试，实际电路板，现场测试分析等，来真正了解技术的核心，来具备实际的经验；

" A7 H( s% o: l  G/ ^ 基本而言，你需要一套实际的系统，该系统可以在你的实验室，也可以在你家里，无论是化你老板的“银子”，还是你自己为未来进行技术投资而“自掏腰包”，这将根据你的目标，实际起步的水平，而有很大的不同。当然，越是高级的系统，使用会越简单，但价格也会越不低；俗话说“舍不得孩子套不着狼”，如果你决心要尽快掌握最先进的无线技术，化几千银子也是值得的事情；许多电子工程师/单片机工程师在熟悉8位单片及技术后，开始自己学习ARM等32位单片机技术，也自己花费多达几千人民币购买ARM开发工具，在家建立自己的ARM开发平台；其实，从上面的 我们可以看出：从电子/单片机技术发展的眼光来，单片机从8位到32位的的发展，主要是在运行速度上的量的改变，而单片机的无线化和无线网络化集成，才是单片机在质的方面的飞跃，如果讲到单片机工程师应该朝那方面进一步发展的话，学无线比学ARM更重要，更紧迫；
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从知识准备来讲，可以直接读无线单片机的各种数据手册，也可以看看有没有象《无线通讯的入门和实战》这样类似的无线通俗读物，可惜目前这类实用的无线书籍太少了，希望我们的大学教授们，多出一些实用的书籍，目前书店的无线类书籍大多是理论，各种复杂的计算公式，让人看起来非常吃力。但如何去象开发单片机一样，实实在在的做程序，做电路板，去调试。测试，最后做一个实际的无线产品，在这些书籍中很难发现，而这才是我们电子工程师最需要的东西；
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5 \/ y# Y! @" ]- X& U从硬件上讲，建立这个实验室需要的必须条件是：

1/一台PC机，能运行WINDOWS XP，任何中文/英文板本，
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+ U- a& {- ~5 l1 D6 j40G以上的硬盘，普通光盘驱动器，USB口，速度800M以上就可以工作；

不必很新的电脑，一台旧电脑工作也没有问题；

2/一台C51RF-3型 cc2430无线单片机开发系统，这也是目前是市面上唯一可以买到地地道道的高质量国产货(通过www.c51rf.com你可以立即买到现货)，在今天这个信息时代，无线开发系统也不再只是“老外”们的专利，地处西部的成都无线龙通讯公司，在CC2430芯片实际上市之日，同步完成了全部开发系统的设计工作，而且同时提供全部802.15.4标准和zigbee网络库文件/C51源代码，价格低于国外同类产品；

# ~4 X/ X" n  ^& U: {% V你只要将开发系统C51RF-3实时在线仿真器通过USB接口直接连接到你的电脑，同时，通过10线仿真电缆连接到CC2430ZIGBEE无线单片及目标板,(无线龙C51RF-3开发系统随开发系统提供了两个经过全部高频测试的CC2430无线目标模块)就方便的完成了连接；无需其他的直流电源；
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$ w0 U! }2 j; r6 g1 e; ^9 ]3/ IAR 7.20 以上C51开发环境；
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+ M, ~7 X" D8 {, M& E/ V' a该开发平台非常类似KELL的开发平台，如果你熟悉KELL的C51开发平台，你应该非常容易去使用和非常喜欢这个功能强大的类似的IDE/DEBUG平台；
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4/一个万用表，
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% s% H( V0 m8 [: C, |+ L" M当你完成连接后，你已经拥有了自己的无线网络产品开发平台，采用这个平台，你可以在家使用cc2430系列zigbee 无线单片机(如果你选择c51rf-3)开发许多带有无线网络功能的无线产品；你完全不用去考虑这是工作在2.4Ghz的高频产品，只要你会8051,你就可以在这个无线平台上，自由飞翔，开发你希望的无线产品；采用这个低价格的开发系统，你照样可以开发出国外在价值几十万的无线网络实验室里开发的，同样功能的高级无线通讯产品；

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当然，这只是一个基本的平台，如果你有条件，你可以选择下面的配备：
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5/ Protel 99 等电路板设计软件，设计你自己的电路板；
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6/一台示波器，观查微处理器的低频数字信号；

7/低成本的C51RF-3-F 型 ZIGBEE/802.15.4无线协议分析仪器，该协议分析仪和国外专业ZIGBEE/802.15.4无线协议分析仪器相同，采用USB高速连接PC，可以方便/快捷观察在空气中间传输的无线数据包装，使你的无线网络调试/测试更加方便，而价格只有国外同类产品的1/10；

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