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一顆電池用十年？——TI CC1310LaunchPad評(píng)測(cè)

TI CC1310 LaunchPad Sub1-GHz

2016-09-30
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作者：SATURN
來源：21ic

[導(dǎo)讀]
超低功耗廣域傳輸是物聯(lián)網(wǎng)目前的硬傷，也是芯片廠商目前必爭之地。來看看TI提供的Sub1-GHz解決方案——CC1310。

l 31 GPIO

l Ultra-low power sensor controller with capacitive sense

l 1 uA RTC standby with data retention (RAM/CPU)

l 51 uA/MHz CPU processing power running Coremark™

CC13xx 系列器件中極低的有源 RF 和 MCU 電流以及低功耗模式流耗可確保卓越的電池使用壽命，允許在能源采集應(yīng)用中使用小型紐扣電池。據(jù)官方的說法，使用一顆紐扣電池，可以使用長達(dá)十年之久。

CC1310 器件也是一款高度集成、真正的單片解決方案，其整合了一套完整的 RF 系統(tǒng)及一個(gè)片上 DC-DC 轉(zhuǎn)換器。

傳感器可由專用的超低功耗自主 MCU 以超低功耗方式進(jìn)行處理，該 MCU 可配置為處理模擬和數(shù)字傳感器，因此主 MCU (Cortex-M3) 能夠最大限度地延長休眠時(shí)間。

CC1310 電源和時(shí)鐘管理以及無線系統(tǒng)需要采用特定配置并由軟件處理才能正確運(yùn)行。該目標(biāo)可在 TI RTOS 中實(shí)現(xiàn)，因此建議將此軟件框架應(yīng)用于針對(duì)器件的全部應(yīng)用程序開發(fā)過程。完整的 TI-RTOS 和器件驅(qū)動(dòng)程序以源代碼形式免費(fèi)提供。

除此之外，TI CC1310還可以有效實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離通信，借助于低頻通信，數(shù)據(jù)傳輸時(shí)的單一hop最高能達(dá)約20km的通信距離。

圖7 一顆電池跑10年

CC1310 LaunchPad默認(rèn)出廠固件配置了基本的通信功能，同時(shí)提供了串口通信與用戶交互，以實(shí)現(xiàn)特定的通信參數(shù)設(shè)置。

使用開發(fā)套件中提供的Micro USB線將開發(fā)板與PC相連，會(huì)在PC端生成兩個(gè)串口通信設(shè)備，如下圖

圖8 設(shè)備驅(qū)動(dòng)

其中一個(gè)是用戶UART，用來與用戶進(jìn)行交互，另一個(gè)是輔助數(shù)據(jù)通信端口。如果設(shè)備管理器里沒有對(duì)應(yīng)的通信串口，一般情況下是由于沒有安裝好設(shè)備驅(qū)動(dòng)的原因，請(qǐng)到官方網(wǎng)站下載對(duì)應(yīng)的XDS-110設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序并安裝。

現(xiàn)在準(zhǔn)備一個(gè)終端模擬器來實(shí)現(xiàn)與CC1310的連接，通信參數(shù)設(shè)置時(shí)指定對(duì)應(yīng)值為115200/8/1/N/OFF，這是開發(fā)板出廠時(shí)預(yù)設(shè)的參數(shù)。給設(shè)備上電并連接后，終端出現(xiàn)如下的信息

圖9 操作提示

這里給出操作的一些提示信息，即BTN-1用來選擇相應(yīng)的功能，而BTN-2按鍵則用來選擇不同的設(shè)置功能。首次啟動(dòng)按鍵即可進(jìn)入測(cè)試程序。隨便按下一個(gè)按鍵之后，出現(xiàn)如下的畫面

圖10 使用串口來配置硬件參數(shù)

終端上出現(xiàn)的是菜單功能選擇設(shè)置，主要包括如下幾個(gè)方面的設(shè)置：

l 測(cè)試類型

l 頻率選擇

l 測(cè)試數(shù)據(jù)包的個(gè)數(shù)

l 接收/發(fā)送模式選擇

具體操作時(shí)，按下BTN-2按鍵，綠色光標(biāo)會(huì)在各功能之間依次切換，選擇相應(yīng)的功能后，按下BTN-1，會(huì)在各相應(yīng)功能的各預(yù)設(shè)參數(shù)之間切換。如下圖是選擇另一種通信頻率的具體設(shè)置

圖11 改變通信頻段

注意此圖與上一圖的區(qū)別。上一圖中選擇的通信頻率為868Mhz，這里選擇的通信頻率為915Mhz，這兩個(gè)通信頻率值是不同的。CC1310可以支持315、433、470、500、779、868、915和 920MHz等不同工作頻率，廣泛用于工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)療 (ISM) 及短程設(shè)備 (SRD) 系統(tǒng)。

實(shí)際測(cè)試的時(shí)候，需要準(zhǔn)備兩塊CC1310 LaunchPad開發(fā)板，其中一塊做為發(fā)射端，另一塊開發(fā)板做為接收端。同時(shí)二者必須使用相同的通信頻率，就可以實(shí)現(xiàn)簡單的通信。

TI CC1310基于ARM® Cortex®-M3，其最高頻率為48 MHz。因此，除了遠(yuǎn)程通信功能之外，完全可以當(dāng)作單一的MCU來使用。官方提供了兩種類型的IDE集成開發(fā)環(huán)境，一種是CCS，支持大部分TI的產(chǎn)品開發(fā)，另一種是Energia IDE，這是基于Arduino IDE的特定適配版本，目前暫不支持TI CC1310的開發(fā)。而CCS也有桌面與云端版本之分，桌面版CCS支持本地編譯及調(diào)試，而云端版本支持的功能相對(duì)有限。CCS Cloud還支持遠(yuǎn)程調(diào)試功能。各版本的區(qū)別如下

圖12 IDE比較

本次測(cè)試使用CCS Cloud環(huán)境。所謂的云端版本，實(shí)際上就是一個(gè)服務(wù)端的工具鏈，加上一個(gè)Web前端以及調(diào)試時(shí)的硬件感知組件。這樣的好處就是在客戶端不需要再安裝對(duì)應(yīng)的編譯工具鏈，減少了因客戶端的差異化而產(chǎn)生的各種配置問題，因?yàn)闊o需部署工具鏈，從而減少了配置過程中出錯(cuò)的可能性。缺點(diǎn)就是對(duì)網(wǎng)絡(luò)的要求相對(duì)高一點(diǎn)，要求網(wǎng)絡(luò)連接流暢。

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