Atmel / Microchip ATmega128RFA1 Drahtloses Modul

Das Microchip Technology ATmega128RFA1 drahtlose Modul ist ein stromsparender 8-Bit-CMOS-Mikrocontroller, der auf der AVR-erweiterten RISC-Architektur basiert und für das 2,4-GHz-ISM-Funkband (industriell, wissenschaftlich, medizinisch, ISM) mit einem Transceiver mit hoher Datenrate kombiniert ist. Das ATmega128RFA1 liefert Durchsätze von nahezu 1 MIPS pro MHz und bietet einen optimalen Stromverbrauch gegenüber der Verarbeitungsgeschwindigkeit. Der integrierte Funk-Transceiver bietet hohe Datenraten von 250 kBit/s bis zu 2 MBit/s, eine Verarbeitung von Datenrahmen, eine ausgezeichnete Empfängerempfindlichkeit und eine hohe Übertragungsausgangsleistung, die eine sehr robuste drahtlose Kommunikation ermöglicht.

Der AVR-Core des ATmega128RFA1 drahtlosen Moduls kombiniert einen umfangreichen Befehlssatz mit 32 Universal-Arbeitsregistern. Alle 32 Register sind direkt mit der Recheneinheit (ALU) verbunden. Auf zwei unabhängige Register kann mit einer einzigen Befehlsausführung in einem Taktzyklus zugegriffen werden. Die daraus resultierende Architektur ist sehr Code-effizient, während bis zu zehn Mal schnellere Durchsätze als mit herkömmlichen CISC-Mikrocontrollern erzielt werden. Das System umfasst die interne Spannungsregelung und ein fortschrittliches Leistungsmanagement. Das System zeichnet sich durch einen kleinen Ableitstrom aus, der eine längere Laufzeit der Batterie ermöglicht.

Der Funk-Transceiver ist eine vollständig integrierte ZigBee-Lösung mit einer minimalen Anzahl von externen Komponenten. Diese Lösung kombiniert eine hervorragende HF-Performance mit geringen Kosten, einer kleinen Größe und einer geringen Stromaufnahme. Der Funk-Transceiver umfasst einen Quarz-stabilisierten Fractional-N-Synthesizer, Sender und Empfänger und eine vollständige direkte Sequenz-Frequenzspreizungssignal-Verarbeitung (DSSS) mit Spreizen und Entspreizen. Das ATmega128RFA1 ist vollständig mit IEEE802.15.4-2011/2006/2003 und ZigBee-Standards kompatibel.

Das ATmega128RFA1 verfügt über einen In-System-programmierbaren (ISP) Flash von 128 Kbytes mit Lese-während-Schreib-Funktionen, 4 Kbytes EEPROM und 16 Kbytes SRAM. Der On-Chip-ISP-Flash-Speicher ermöglicht das Neuprogrammieren des Programmspeichers im System über eine serielle SPI-Schnittstelle, mit einem herkömmlichen nichtflüchtigen Speicherprogrammierer oder mit einem On-Chip-Boot-Programm, das auf dem AVR-Core läuft.

Das ATmega128RFA1 drahtlose Modul ist in einem RoHS-konformen 64-Pad-QFN-Gehäuse (Quad Flat No-Lead) erhältlich.

Merkmale

Stromsparender 8-Bit-Hochleistungs-AVR-Mikrocontroller
Erweiterte RISC-Architektur
- 135 leistungsstarke Befehle
- 32 x 8 Universal-Arbeitsregister
- Bis zu 16 MIPS Durchsatz bei 16 MHz und 1,8 V
- On-Chip-Zweizyklus-Multiplikator
Nichtflüchtige Programm- und Datenspeicher
- 128 Kbytes In-System-selbstprogrammierbarer Flash
- 4 KBytes EEPROM
- 16 KBytes interner SRAM
JTAG-Schnittstelle (IEEE std. 1149.1-konform)
- Boundary-Scan-Funktionen gemäß JTAG-Standard
- Umfangreicher On-Chip-Debug-Support (OCDS)
- Programmierung von Flash-EEPROM, Sicherungen und Lock-Bits über die JTAG-Schnittstelle
Peripherie-Merkmale
- Mehrere Timer/Zähler und PWM-Kanäle
- Echtzeit-Zähler mit getrenntem Oszillator
- 10-Bit-Analog-Digital-Wandler mit 330 ks/s; Analoger Komparator; On-Chip-Temperatursensor
- Serielle Master-/Slave-SPI-Schnittstelle
- Zwei programmierbare serielle USART
- Byte-orientierte serielle Zweidraht-Schnittstelle
Erweitertes Unterbrechungs-Steuerungsprogramm
Watchdog-Timer mit getrenntem On-Chip-Oszillator
Power-on-Reset und stromsparender Brown-Out-Detektor

Fortschrittliche Stromsparmodi
Vollständig integrierter stromsparender Transceiver für 2,4-GHz-ISM-Band
- Unterstützte Datenraten: 250 kb/s, 500 kb/s, 1 Mb/s, 2 Mb/s
- -100-dBm-RX-Empfindlichkeit; TX-Ausgangsleistung bis zu 3,5 dBm
- Hardware-unterstütztes MAC (Auto-Acknowledge, Auto-Retry)
- 32-Bit-Symbolzähler gemäß IEEE 802.15.4
- Basisband-Signalverarbeitung
- SFD-Erkennung, Spreizen; Entspreizen; Framing; CRC-16-Berechnung
- Antennendiversität und TX-/RX-Steuerung
- 128-Byte-TX-/RX-Frame-Buffer
Hardware-Sicherheit (AES, True-Random-Generator)
Integrierter Quarzoszillator (32,768 kHz und 16 MHz, externer Quarz notwendig)
38 Programmierbare I/O-Leitungen
Versorgungsspannungsbereich: 1,8 V bis 3,6 V mit integrierten Spannungsreglern
Extrem geringer Stromverbrauch (1,8 V bis 3,6 V) für Rx/Tx und AVR: <18,6 mA
- CPU-Aktivmodus (16 MHz): 4,1 mA
- 2,4-GHz-Transceiver: RX_ON 12,5 mA/TX 14,5 mA (maximale TX-Ausgangsleistung)
- Tiefschlaf-Modus: <250 nA bei 25 °C
Geschwindigkeitsklasse: bis zu 16 MHz bei 1,8 V bis 3,6 V
Gehäuse
- 64-Pad-QFN (RoHS/vollständig umweltfreundlich)
- Industrie-Temperaturbereich: -40 °C bis 125 °C

Applikationen

ZigBee/IEEE 802.15.4-2011/2006/2003 – Bauteil mit vollständigen und reduzierten Funktionen
2,4-GHz-ISM-Band-Universal-Transceiver mit Mikrocontroller
RF4CE, SP100, WirelessHART™, ISM-Applikationen und IPv6/6LoWPAN