基于ZigBee的窄帶電力線通信中繼器的設(shè)計(jì)

PLC中繼器的核心模塊為主控制處理器和ZigBee模塊、中繼器的主控制處理器是意法半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的ST7590芯片。它帶有8051內(nèi)核，可以提供中繼器基本的控制支持；它還帶有SPI／USART接口，支持對外設(shè)的擴(kuò)展。最重要的是，它還自帶了支持PRIME協(xié)議的物理層／MAC層DSP處理芯片，以及電力線通信的模擬前端，使得ST7590非常具有可操作性，來滿足智能電網(wǎng)的通信要求。它提供一個(gè)具有靈活性、可擴(kuò)展性及未來性的電力線通信平臺，可輕松適應(yīng)各類智能電網(wǎng)的應(yīng)剛需求和協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。
ZigBee模塊采用的是德州儀器公司生產(chǎn)的CC2520芯片。CC2520是TI(德州儀器)的第二代ZigBee／IEEE 802．15．4射頻收發(fā)器，工作于2．4 GHz頻段。該芯片可以提供最先進(jìn)的工業(yè)級應(yīng)用，優(yōu)越的鏈路估計(jì)，可以存-40Ω～125攝氏度下工作此外，CC2520提供了廣泛的的硬件處理技術(shù)，支持幀處理、數(shù)據(jù)緩沖、突發(fā)傳輸、數(shù)據(jù)加密、數(shù)據(jù)驗(yàn)證、信道評估、鏈路質(zhì)量指示和幀定時(shí)信息這些功能，減輕了主機(jī)控制器的負(fù)荷。存一個(gè)典型的系統(tǒng)中，CC2520將與ST7590一起完成中繼操作。CC2520與ST7590的接口圖如圖3所示。

我們使用ST7590的SPI通道與CC2520進(jìn)行通信。CC2520的SCLK端口與ST7590的SPICLK0相連，作為SPI的時(shí)鐘信號。CC2520的SO端口與ST7590的SPIMIS00相連，CC2520的SI信號與ST7590的SPIMIS10相連，CC2520的CSn與ST7590的nSS0相連，SCLK、SO、SI與CSn端口共同完成CC2520和ST7590的SPI通信。CC2520的VREG_EN是CC2520的電源自檢端口，與ST7590的GPI06相連，用來進(jìn)行CC2520的啟動確認(rèn)。CC2520的GPIO0～GPIO5與ST7590的GPIO0～GPIO5相連，為ST7590的GPIO0～GPIO5提供中斷源。