使用C51RF系列工具 

 在家建立无线单片机开发平台 

                   作者 无线龙   2007/01/07    发布 

                    

一、电子工程师开发无线通讯产品面临的挑战 

    对较少接触高频设计的电子工程师而言，要快速完成一个具有无线通讯接口的系统开发/设计是一件具有挑战性的工作，这是因为： 

    1/高频系统工作在300MHZ –2.4GHZ 的高频频段，对线路板设计，元件选择要求更严格； 

    2/高频设计需要工作在GHZ 的无线测试设备，价格昂贵；而没有这样的设备，很难直观地观察系统工作状态； 

    3/微处理器和其他数字电路对高频电路的相互干扰； 

    4/无线通讯在空气中，容易被干扰，需要一系列软件处理，包括纠错，防止碰撞，通讯协议处理等等，而开发这些软件，需要大量时间和经验。 

    5/需要了解无线网络协议的原理,网络拓扑算法等; 

    但是，射频SoC 单片机 (简称无线单片机)的出现，为不具备无线通讯经验和高频电路经验的电子工程师，提供了非常简单的解决方案。这是因为： 

    1/专门的设计，将全部的高频部分电路集成到了电路内部，从无线单片机到天线之间，只有简单的滤波电路，系统设计者完成不必进行任何高频电路设计； 

    2/采用特殊设计，使8051 的微处理器和高频线路间，实现完美的配合，数字电路对高频通讯的影响减低到最小； 

    3/设置了高频通讯的若干寄存器，将高频通讯的处理，简化为对寄存器的简单操作处理，即你只需要对这些寄存器进行操作，就可以轻松完成无线通讯功能。 

    4/无线网络的各种拓扑和网络通讯协议,都可以通过设计C语言的程序来完成; 

    综上所述，采用无线单片机进行无线通讯设计，是开发低成本、低功耗无线通讯应用系统的理想方案之一。进行无线单片机开发工作,和开发传统的单片机和嵌入式应用一样,你也必须有自己的编译环境,硬件仿真器,DEBUG工具等无线开发工作平台。 

    下面就举例说明如何使用C51RF系列(详情请关注：www.c51rf.com )无线单片机开发工具，建立一个自己的无线产品开发平台，快速完成一个无线应用产品的开发工作。 


    二、需要的设备和必要条件 

    在无线开发先进的国家，例如美国，开发无线产品的实验室投资都非常巨大，动辄几十万美元，几百万美元也很常见，这是因为美国的高频工程师年薪很高，10 多万美元很常见，所以，需要提供较高水平的开发设备来缩短开发时间，减低开发成本，同时，无线开发所需要的高频设备，如高频示波器，频谱仪，高频信号发生器，都非常昂贵，还有专门的信号和无线协议分析仪等，价格更是“天价”;在国内，一般中小企业都很难有条件投资这样的实验室，更不用说是普通的电子工程师了； 


    但是随着技术的进步，特别是集成电路的发展，开发低成本无线芯片的厂家，采用片上系统的办法，对高频电路进行了大量集成，诞生了无线单片机这样的产品，使普通工程师可以通过很少的投资，在实现在自己家里建立一个属于自己的无线产品开发工作室，在家里从事无线产品的开发工作的梦想. 


    建立这个实验室需要的必须条件是： 

    1/一台PC 机，能运行WINDOWS 98，2000，XP，任何中文/英文板本，10G 以上的硬盘，普通光盘驱动器，一个串口，一个USB口,电脑工作频率500MHZ 以上就可以；不必很新的电脑，一台旧电脑工作也没有问题。 

2/一台C51RF-2 型或C51RF-3 型无线单片机开发系统，或C51RF-S3000/S3100无线教学开发系统,或其他C51RF系列开发系统  (通过www.c51rf.com 你可以立即买到这些开发系统的现货)，     

 你只需要简单的将开发系统通过串口或USB接口连接到你的电脑，同时，将仿真电缆连接到无线单片机目标板,你就可以立即开始你的设计开发工作； 

    3/ KEIL 或IAR C51 开发环境(网上可下载)。 

4/一个万用表; 

其他选项是: 

5/ Protel 99/SE/DXP 等电路板设计软件(网上可下载)，根据C51RF 开发系统提供无线模块的样板高频参考设计，你可以很容易的设计你自己的无线电路板。 

    6/一台示波器，观查无线单片机的低频数字信号。 

7/在最近的将来，会有很多为无线单片及配套的低价格无线测试仪器.无线协议分析仪器，满足你进一步的高级需要。 


三\如何选择适合自己的无线单片机开发工具和平台？ 

         3. 1/ 根据你的应用需要，选择合适的无线单片机开发工具 

 如果你的应用主要要求是成本的考虑，而且应用比较简单，如：设计一个简单的遥控器产品，包括遥控一个窗帘，灯的开关，简单的点对点数据传输，遥控门铃，无线电子显示牌，无线键盘，无线滑鼠，无线游戏手柄等，高频系统工作在300MHZ –2.4GHZ的高频频段，你可以选择采用比较成熟和价格低廉的NRF9E5/NRF24E1/CC1010无线单片机芯片和价格较低C51RF-2/4系列仿真器和开发工具；如果你采用MCU+RF的技术方案，你可以采用cc1100/cc2500/NRF2401/NRF905等无线芯片和无线龙S3000 (8051处理器+RF芯片)开发平台或无线龙S3100(C8051F310/314处理器+RF芯片)。 

如果你的应用比较复杂，有较多的节点共同工作，需要有比较复杂的网络拓扑进行连接，如超级星状网络，树状网络，网状网络等，或者需要兼容802,15.4国际短距离无线通讯标准，应用系统包括：井下人员安全系统，高精度实时定位系统，大容量无线传感器网络，数字家庭系统，集装箱跟踪系统，RFID系统，符合802.15.4标准的无线网络家电产品，无线安全系统等等，工作在高于2.4GHZ的高频频段，你可以选择C51RF-3 CC2430/CC2431 ZIGBEE/802.15.4系列仿真器和高级无线单片机开发工具和开发平台。 

如果你的应用是要求非常小的体积，比较简单的网络拓扑，非常快的发时间，无线节点数量比较上，一般小于6个；应用包括：无线手表，无线运动器材，医学微型传感器，你可以采用NRF24AP1/NRF24L01等无线网络芯片和无线龙S3000 (8051处理器+RF芯片)开发平台。 


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