概 述

AT86RF401是單片機(jī)集成內(nèi)嵌AVR RISC微控制器的RF無(wú)線數(shù)據(jù)發(fā)射器，輸出頻率范圍為250～450MHz，最大輸出功率+6dBm，發(fā)射率10Kband。芯片內(nèi)嵌AVR RISC微控制器、2KB（1K×16b）的Flash程序存儲(chǔ)器、128B（字節(jié)）的可下載的EEPROM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、128B的RISC SRAM、看門狗定時(shí)器、6個(gè)通用I/O、在系統(tǒng)可編程。工作電壓2.0～3.5V。待機(jī)電流0.1～0.5μA，發(fā)射電流17mA，可用CR20332/CR201B LiMnO2電源供電?？捎糜谶b控?zé)o鍵入口（RKE）發(fā)射器、車庫(kù)門開門器、遙測(cè)(輪胎壓力，水、電、氣表，貴重物品跟蹤)、無(wú)線安防系統(tǒng)、無(wú)線電遙控等應(yīng)用領(lǐng)域。

一、引腳排列及功能

AT86RF401采用20腳TSSOP封裝，各引腳功能如表1所列。

表1 AT86RF401引腳功能

二、基本結(jié)構(gòu)和特性

AT86RF401內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示，包括一個(gè)完整的發(fā)射器電路和微控制器電路。

1.發(fā)射器

晶體振蕩器振蕩頻率范圍是6～20MHz，為整個(gè)芯片提供主時(shí)鐘，并使用一個(gè)可編程的分頻器為AVR系統(tǒng)提供時(shí)鐘。PLL輸出信號(hào)經(jīng)RF功率放大器產(chǎn)生一個(gè)適合驅(qū)動(dòng)在片調(diào)諧回路天線的差動(dòng)輸出（即RF發(fā)射）。PLL輸出信號(hào)在發(fā)射前被選通（導(dǎo)通一截止ASK）或被調(diào)幅，使用RF載波發(fā)射數(shù)據(jù)流。RF功率放大器輸出功率能夠使用軟件調(diào)節(jié)。

2.AVR微控制器結(jié)構(gòu)

I/O 和控制寄存器：I/O空間地址和功能如表2所列。AT86RF401 I/O和外設(shè)被設(shè)置在I/O空間內(nèi)。各I/O存儲(chǔ)單元利用輸入和輸出指令在32個(gè)通用工作寄存器和I/O空間之間傳送數(shù)據(jù)。地址范圍$00～$1F內(nèi)的 I/O寄存器，使用SBI和CBI指令，可直接進(jìn)行存取。在這些寄存器中的每位數(shù)值都能夠使用SBIS和SBIC指令檢驗(yàn)。

表2 AT86RF401 I/O空間地址和功能

AVR狀態(tài)寄存器SREG為8位，包括：總中斷使能、位復(fù)制存儲(chǔ)、半進(jìn)位標(biāo)志、符號(hào)位、溢出標(biāo)志、負(fù)數(shù)標(biāo)志、零標(biāo)志和進(jìn)位標(biāo)志?？勺x可寫，初始值為00H。復(fù)位和中斷處理，必須設(shè)置SREG中的中斷控制使能位。

對(duì)于位定時(shí)器，AT86RF401使用2個(gè)中斷。這些中斷和復(fù)位在程序存儲(chǔ)器空間有各自的編程向量。復(fù)位和中斷向量如表3所列。

對(duì)于復(fù)位中斷處理，最典型和通用的程序設(shè)置是：

地址表 編碼 注釋

$000 jmp RESET ;復(fù)位處理

$002 jmp BT_F2_ISR ;位定時(shí)器2中斷服務(wù)程序

$004 jmp BT_F0_ISR ;位定時(shí)器0中斷服務(wù)程序

$006 MAIN：<instr>XXXX;主程序開始

存儲(chǔ)器編程：AT86RF401 MCU提供2個(gè)程序存儲(chǔ)器允許編程/不允許編程鎖定位。鎖定位保護(hù)模式如表4所列。AT86RF401提供2KB（字節(jié)）的可反復(fù)編程的Flash程序存儲(chǔ)器和1Kb(位)的EEPROM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。存儲(chǔ)器可由串行SPI接口編程。當(dāng)RESETB端接地時(shí)，程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器可使用串行SPI總線編程。串行接口由SCK、SDI（輸入）和SDO（輸出）組成。在RESETB被設(shè)置為低后，在編程/擦除操作執(zhí)行前，必須首先執(zhí)行編程命名能指令。

表3 AT86RF401復(fù)位和中斷向量

表4 AT86RF401鎖定位保護(hù)模式

AT86RF401包括一個(gè)128B EEPROM。這個(gè)存儲(chǔ)器利用在I/O存儲(chǔ)器中的3個(gè)寄存器DEECR、DEEDR、器利用在I/O存儲(chǔ)器中的3個(gè)寄存器DEECR、DEEDR、DEEAR訪問(wèn)。

串行編程和校驗(yàn)電路如圖2所示。串行編程時(shí)序波形如圖3所示。當(dāng)寫數(shù)據(jù)到AT86RF401時(shí)，數(shù)據(jù)在CLK的上沿被選通；當(dāng)從AT86RF401讀數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)在CLK的下沿被選通。

三、應(yīng)用電路

典型的應(yīng)用電路如圖4所示。圖4中芯片工作頻率為315MHz，如需工作在433.92MHz，則電路中元件參數(shù)R1為9.0kΩ，C3為6.5pF，C8為120pF，Y1為18.08MHz。發(fā)射天線可印制在PCB上。