XNS104 产品说明书 AD 型 2.4G 高速无线收发单片机概述 2.4GHz 高速无线收发单片机 XNS104 是一个带 12 位 ADC, 以 OTP 为程序存储基础, 带 2.4G 高速无线收发芯片的单片机无线收发单元工作在 GHz 世界通用 ISM 频段, 它集

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帛钭
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1 XNS104 产品说明书 AD 型 2.4G 高速无线收发单片机概述 2.4GHz 高速无线收发单片机 XNS104 是一个带 12 位 ADC, 以 OTP 为程序存储基础, 带 2.4G 高速无线收发芯片的单片机无线收发单元工作在 GHz 世界通用 ISM 频段, 它集成射频收发通路频率发生器晶体振荡器调制解调器等功能模块, 并且支持一对多组网和带 ACK 的通信模式发射输出功率工作频道以及通信数据率均可配置它采用 GFSK 通信方式, 支持自动应答及自动重传, 自带扰码和 CRC 校验功能单片机运用 RISC 的架构基础使大部分的指令执行时间都是一个指令周期, 只有少部分间接地址访问的指令是需要两个指令周期在 XNS104 内部有 1.5Kx14 bit OTP 程序存储器以及 88 Bytes 数据存储器, 芯片内部还设置有多通道的 12 位分辨率 A/D 转换器, 其中 1 通道为内置的 Band-gap 参考电压生成器, 它可以提供 1.2V 电压供测量 ; 另外,XNS104 提供 3 组硬件计数器 (Timer), 一个为 16 位计数器, 另外两个为 8 位计数器并且可产生 PWM 波形主要特性 1 单片机时钟源 : 内部高频 RC 振荡器 (IHRC) 内部低频 RC 振荡器 (ILRC) 内置 Band-gap 硬件模块输出 1.20V 参考电压内置一个硬件 16 位计数器内置两个硬件 8 位计数器并可提供 PWM 模式输出内置一个多通道 12 位分辨率 A/D 转换器提供 ADC 参考高电压 : 外部输入, 内部 VDD, Band-gap 1.20V, 4V, 3V, 2V 提供单周期 (1T)8x8 硬件乘法器提供快速唤醒模式 8 段 LVR 设定 ~ 4.1V, 3.6V, 3.1V, 2.8V, 2.5V, 2.2V, 2.0V, 1.8V 可选择的外部中断引脚每一引脚都可以单独设置系统唤醒功能单片机工作频率 ~ 4MHz@VDD 2.5V; ~ 2MHz@VDD 2.2V; 1.5K OTP 程序存储器 88 Bytes 数据存储器提供 86 条指令大部份指令都是单周期 (1T) 指令弹性化的堆栈深度, 可程序设定提供数据与指令的直接间接寻址模式所有的数据存储器都可当数据指针 (index pointer) 独立的地址以及存储地址, 方便程序开发 2 无线通信单元

2 工作在 MHz 世界通用 ISM 频段自动处理数据包空中数据率可编程 250Kbps/1Mbps 无线芯片输出功率可编程, 调节范围广 :-5dBm--13dBm 无线芯片 250K / 1M 模式的灵敏度为 -91 / -87dBm 抗干扰性好, 接收滤波器的邻道抑制度高, 接收机选择性好功耗低, 性能优异, 外围器件少 3 工作条件工作电压 :2.2V ~3.3V 工作温度 :-20 C ~ 70 C 储藏温度 : -40 C ~ 125 C 节点温度 : 150 C 请勿使用于 AC 阻容降压供电, 强电源纹波, 或高 EFT 要求之应用封装信息 XNS104-S16: SOP16( 宽度 150mil) RoHS (Green) 应用方案无线鼠标键盘电视和机顶盒遥控器无线游戏手柄有源无线标签智能家居及安防系统遥控玩具版本修订时间说明相关文档 V 初版修订 01_XN297L 系列产品说明书 _V4p7 PMS131 datasheet V005 _CN

3 目录 1 系统结构方框图引脚定义和说明引脚定义引脚说明芯片控制连接应用原理图减少外围器件通过安规认证封装尺寸联系方式... 9

4 1 系统结构方框图 2.4GHz 无线收发单元 8X8 乘法器 1.5KW ROM Band-gap Internal Processor Bus Internal Peripheral Bus 中断控制器 16 位计数器端口 CPU 88 bytes 数据存储器看门狗计数器电源管理 12 位分辨率 ADC 8 位计数器 / PWM x2 上电复位 / 低电压检测计图 1 XNS104 芯片系统结构方框图 2 引脚定义和说明 2.1 引脚定义 ANT 1 16 GND RFVDD 2 15 XC2 PB3/AD XC1 PA3/AD8/PWM RFVDD PA4/AD9/INT1A 5 12 PB4/AD4/PWM1 PA0/AD10/INT PB7/AD7/PWM PA6/X PA5/PRSTB PA7/X1 8 9 MCUVDD XNS104-S16

5 图 2.1 XNS104 芯片引脚功能图 2.2 引脚说明烧录管脚 :PIN 4 / PIN5 / PIN7 / PIN9 / PIN10 / PIN16 表 2.1 引脚功能说明 NO 引脚名称引脚 & 缓冲器类型功能描述 1 ANT A 天线端口, 可以用 PCB 微带天线也可以用单极子天线 2 RFVDD P 无线芯片电源 3 1. Port B 位 3, 这个引脚可编程设定为数字输入 / 输出, 弱上拉电阻 PB3 / 2. ADC 模拟输入通道 3 AD3 / CMOS / 当此引脚设定为模拟输入时, 请用寄存器 pbdier 位 3 关闭 ( 0 ) 此引脚的数字输入以 Analog 4 1. Port A 位 3, 这个引脚可编程设定为数字输入 / 输出, 弱上拉电阻 PA3 / 2. ADC 模拟输入通道 8 AD8 / CMOS / 3. Timer2 的 PWM 输出 PWM1 Analog 当此引脚设定为模拟输入时, 请用寄存器 padier 位 3 关闭 ( 0 ) 此引脚的数字输入以 5 1. Port A 位 4, 这个引脚可编程设定为数字输入, 弱上拉电阻 PA4 / 2. ADC 模拟输入通道 9 AD9 / CMOS / 3. 外部中断服务. 外部中断可发生在上升沿和下降沿 INT1A Analog 当此引脚设定为模拟输入时, 请用寄存器 pbdier 位 4 关闭 ( 0 ) 此引脚的数字输入以 6 1. Port A 位 0, 这个引脚可编程设定为数字输入 / 输出, 弱上拉电阻 PA0 / 2. ADC 模拟输入通道 10 AD10 / CMOS / 3. 外部中断服务. 外部中断可发生在上升沿和下降沿 INT0 Analog 当此引脚设定为模拟输入时, 请用寄存器 padier 位 0 关闭 ( 0 ) 此引脚的数字输入以 7 PA6 / X2 1. Port A 位 6, 可编程设定为数字输入 / 输出, 弱上拉电阻 2. 使用晶体振荡器时, 作 X2 用当此引脚设定为晶体振荡功能时, 请用寄存器 padier 位 6 关闭 ( 0 ) 此引脚的数字输 CMOS 入以减少漏电流此外, 亦可设定在睡眠中唤醒系统的功能 ; 但是, 当寄存器 padier 位 6 为 0 时, 唤醒功能是被关闭的

6 NO 引脚名称引脚 & 缓冲器类型功能描述 8 PA7 / X1 CMOS 9 MCUVDD P 单片机电源 PA5 / RESETB PB7 / AD7 / PWM2 PB4 / AD4 / PWM1 (OC) CMOS CMOS / Analog CMOS / Analog 1. Port A 位 7, 并可编程设定为数字输入 / 输出, 弱上拉电阻 2. 使用晶体振荡器时, 作 X1 用当此引脚设定为晶体振荡功能时, 请用寄存器 padier 位 7 关闭 ( 0 ) 此引脚的数字输入以减少漏电流此外, 亦可设定在睡眠中唤醒系统的功能 ; 但是, 当寄存器 padier 位 7 为 0 时, 唤醒功能是被关闭的 1. 当单片机的硬件外部复位 2. 当 Port A 位 5; 此引脚没有上拉电阻, 此引脚可以设定为输入口或开漏输出 (open drain) 模式这个引脚可以设定在睡眠中唤醒系统的功能 ; 但是, 当寄存器 padier 位 5 为 0 时, 唤醒功能是被关闭的另外, 当此引脚设定成输入时, 对于需要高抗干扰能力的系统, 请串接 33Ω 电阻 1. Port B 位 7, 这个引脚可编程设定为数字输入 / 输出, 弱上拉电阻 2. ADC 模拟输入通道 7 3. Timer2 的 PWM 输出当此引脚设定为模拟输入时, 请用寄存器 pbdier 位 7 关闭 ( 0 ) 此引脚的数字输入以 13 RFVDD P 无线芯片电源 1. Port B 位 4, 这个引脚可编程设定为数字输入 / 输出, 弱上拉电阻 2. ADC 模拟输入通道 4 3. Timer2 的 PWM 输出 14 XC1 AI 无线芯片晶振脚 15 XC2 AO 无线芯片晶振脚 * 注 16 GND G 无线芯片和单片机公共地当此引脚设定为模拟输入时, 请用寄存器 pbdier 位 4 关闭 ( 0 ) 此引脚的数字输入以注意 : : 输入 / 输出 ; ST : 施密特触发器输入 ; AI / AO: 模拟输入 / 输出引脚 ; CMOS : CMOS 电压基准位 * 注必须使用 16MHz 晶振, 匹配电容需根据晶振微调晶振精度要求 :250K 通信模式 ±20ppm, 1M 通信模式 ±40ppm 2.3 芯片控制连接表 2.2 芯片控制连接

7 RF MCU 说明 CSN PB1 内部绑线连接 SCK PB0 内部绑线连接 MOSI PB2 内部绑线连接 MISO PB6 内部绑线连接 IRQ PB5 内部绑线连接 3 应用原理图 3.1 减少外围器件 * 注部分晶振低温条件下, 需要在 XC2 输出端串联 510R 电阻, 提高频率输出的稳定度 3.2 通过安规认证配置发射功率 5dBm 档位, 射频外围匹配如下图所示 ( 左端是 ANT 引脚 ), 安规认证各次谐波余量为 3dB 以上 :

8 以遥控车方案为例, 使用 250Kbps 通信数据率, 稳定通信距离在 40m~50m 左右 4 封装尺寸

9 图 3.1 XNS104 封装尺寸

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