基于CC1110无线SOC系统的设计与研究

论文摘要

随着RF无线数据通信技术在国内应用规模的不断扩大,RF无线通信系统的开发和研制已成为国内热点研究方向之一。当前无线通信系统的应用主要都是基于单片机加上RF收发芯片的形式,但是随着电子技术的不断发展,出现了片上系统（SOC）技术。现在这种技术正被逐步应用到RF无线通信的领域,提出了无线单片机的概念。目前关于基于无线单片机设计的无线通信系统的论著还比较少。本文采用TI公司生产的CC1110无线SOC,设计了能够应用于有源RFID、数据采集及无线传输的通用开发平台。目前有关PC程序设计方法与结构的书籍和文章比较多,关于单片机的比较少。原因是与PC的程序相比,单片机程序实现的功能比较简单、规模也没有那么大,所以还未受到重视。但是随着技术的发展,单片机应用程序所要完成的功能越来越复杂,对开发人员按照一定的方法和结构；来编写程序的要求越来越高。所以本文在系统的软件设计中,还研究了程序模块化的设计方法。本文的主要工作如下：1.课题以无线通信的发展为背景,研究并利用CC1110无线SOC设计能够应用于有源RFID、数据采集及无线传输的通用开发平台。该平台为满足有源RFID系统的开发要提供数据片外存储功能、一种用软件实现低功耗工作模式的方法；为满足数据采集及无线传输系统的开发要提供大量数据分组打包无线传送的功能、232通信功能。2.在系统硬件设计中,利用IIC总线技术,解决数据片外存储问题,设计CC1110与存储芯片24C02的IIC总线接口电路；利用串行通信技术与RS-232通信协议,解决232通信的问题,设计CC1110和RS-232通信芯片MAX3232的串行通信接口电路,并对接口芯片的工作方式进行了研究。3.在系统软件设计中,利用软件在CC1110上模拟了IIC总线协议,解决了CC1110没有IIC总线接口的问题,在此基础上实现对存储芯片的读写；采用RS-232串行通信,通过协议对CC1110的UART的串行通信工作模式编程实现了与232通信的功能；通过改变CC1110原有的数据包格式,编程实现了大量数据分组打包传送的功能；利用定时休眠唤醒的原理,对实现低功耗工作模式的方法进行了研究。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 论文研究背景
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 课题的提出
• 1.4 论文结构
• 第二章 相关技术介绍
• 2.1 CC1110无线数传SOC介绍
• 2.1.1 CC1110无线内核简介绍
• 2.1.2 CC1110的8051内核介绍
• 2.2 单片机嵌入式技术介绍
• 2.2.1 单片机嵌入式技术的产生及应用
• 2.2.2 单片机嵌入式技术的发展趋势
• 2.2.3 单片机嵌入技术在SOC中的技术特点
• 2.3 嵌入式软件模块化设计方法
• 2.3.1 软件开发的一般原则
• 2.3.2 模块化程序设计概念
• 2.3.3 模块化程序设计一般流程
• 2.3.4 模块化程序设计所带来的优点
• 2.4 在单片机嵌入式程序设计中引入模块化程序设计方法
• 2.4.1 单片机嵌入式程序的基本结构
• 2.4.2 单片机嵌入式程序模块化结构设计探讨
• 第三章 系统的整体设计方案
• 3.1 需求分析
• 3.2 系统组成设计方案
• 3.3 硬件的设计方案
• 3.3.1 CC1110模块的功能设计
• 3.3.2 功能芯片模块的功能设计
• 3.3.3 功能板模块的功能设计
• 3.4 软件的设计方案
• 3.4.1 开发语言介绍
• 3.4.2 IAR调试工具在软件框架中的功能设计
• 3.4.3 功能函数模块的功能设计
• 3.4.4 驱动模块的功能设计
• 第四章 硬件设计与实现
• 4.1 存贮功能模块硬件的实现
• 4.1.1 芯片选型
• 4.1.2 接口电路设计
• 4.2 串口通信功能模块硬件的实现
• 4.2.1 芯片选型
• 4.2.2 接口电路设计
• 4.3 系统功能模块的硬件形式
• 第五章 软件设计与实现
• 5.1 存贮功能软件的实现
• 5.1.1 IIC总线的工作原理
• 5.1.2 软件模拟IIC协议的实现
• 5.1.3 存储功能函数流程及实现
• 5.2 串口通信功能的软件实现
• 5.2.1 RS-232通信协议介绍
• 5.2.2 USART模块的介绍
• 5.2.3 USART模块初始化流程及实现
• 5.2.4 USART模块功能函数的实现
• 5.3 数据分包发送的软件设计
• 5.3.1 数据分包发送方案
• 5.3.2 数据分包发送功能的实现
• 5.4 低功耗模式的软件设计
• 5.4.1 低功耗模式设计方案
• 5.4.2 方案的流程设计
• 5.5 软件的模块化设计的实现和应用
• 5.5.1 模块化设计思想贯穿整个软件设计过程
• 5.5.2 软件模块化的实现和应用
• 第六章 系统测试与分析
• 6.1 存储模块功能模块的测试
• 6.1.1 方案
• 6.1.2 测试过程
• 6.1.3 结果分析
• 6.2 数据分包发送功能的测试
• 6.2.1 方案
• 6.2.2 测试过程
• 6.2.3 结果分析
• 6.3 低功耗工作模式的测试
• 6.3.1 方案
• 6.3.2 测试过程
• 6.3.3 结果分析
• 第七章 总结与展望
• 7.1 总结
• 7.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录1 攻读学位期间发表论文目录
• 附录2 系统实物图