基于无线发射芯片A7105的RF短距离通信

比蓝牙和ZigBee做得更好。

有关的名词的解释:

FSK：频移键控，指用数字信号去调制载波的频率。其主要优点是：实现起来较容易，抗噪声与抗衰减的性能较好，在中低速数据传输中得到了广泛的应用。

GFSK：是高斯频移键控的简写，在调制之前通过一个高斯低通滤波器来限制信号的频谱宽度。

　　二:RF IC(A7105)的主要性能

工作频率：2400~2483MHz ISM频段(全球免许可申请频段)。工作距离:10m内;

频道距离: 500KHz,一共可存在的频道数:~160个，即可以有效设定的频率范围是2400~2483MHz，每500KHz间隔可以设定一个频道,在同一空间里的不同RF设备,可以通过跳频来设定让其不在一个频道工作，以减少干扰。

低接收功耗：500Kbps@16mA; 低发送功耗：0dBm@19mA; 休眠电流：1μA;输出功率：0dBm; 灵敏度：-110dBm@2.5KBPS, -104dBm@25KBPS,-97dBm@250KBPS,-93dBm@500KBPS, 数据传输速率：最高500Kbps; 基本应用：鼠标，键盘，玩具等。

数据传输速率：最高500Kbps;

基本应用：鼠标，键盘，玩具等。

三:RF系统示意图及与MCU的接口定义

对于RF IC—A7015，其控制是通过SPI(3或4线)串介面操作读出或写入资料(SCS,SCK,DIO或GIOx).如果想使用4线串列介面时,先确定要使用GIO1或GIO2 pin,做SPI data out.

MCU与A7105的接口引脚说明：

SCS：SPI使能;

SCK：SPI clock信号;

SDIO：SPI data信号;

GIO1：多工信号输入/输出1，SPI data1;

GIO2：多工信号输入/输出2：SPI data2;

MCU与RF IC是通过SPI进行通信的，SPI的格式如下所示

四：RF IC(A7105)的两种数据传送模式

RF IC的工作模式：共有两种工作模式，一是direct mode，二是FIFO模式，不同的工作模式可由初始化时相应的寄存器设定。

Direct mode：提供使用者一个RF通道，在Tx端系统将资料传送给RF DATA IO PIN，RF仅将资料做调制，然后发射出去。RX端采用数位解调方式，还原资料。

FIFO mode：时序如下：

1)：Tx数据的传送时序：先用SPI将data写入Tx FIFO(最大可以写入64bytes)，写入命令，使RF IC进入到Rx模式，开始传送数据，直到传送完成后，回到原先的状态。

2)：Rx数据的传送时序：写入命令，使RF IC进入到Rx状态，当接收到相同的ID CODE后PIN RX_SYN会置为1,此时,接收到的data开始写入Rx FIFO,完成一资料包接收后,自动脱离Rx,回到原先的状态.

　　五:A7105与MCU进行RF通信的实现方法

1.如何进行两个RF IC的配对(link):

在两个RF IC进行通信前,必须先进行配对(Link),两个RF IC在发射与接收数据时,使用相同的ID与频道,这样才能够进行正常通信.

在对码时,通常情况下Master与Slave应用一个相同的频率,例如Master用做Tx时设定的频率为2.405GHz,Slave用做Rx时设频率为2.4055MHz.即Tx应比Rx高一个带宽(500KHz)。

Link的步骤如下:

主机(Key/mouse端)

在从机端，只有进入对码模式时，则进入rx_mode，检测是否有接收到ID码，如果接收到后，将工作状态转换至Tx_mode，向主机发送默认的数据,表示对码OK,同时将接收到的RF ID进行保存.

2.RF抗干扰的相关处理

1)：跳频与扩频的区别

跳频的STEP为20MHz。

直扩频：直接序列扩频(Direct Sequence Spread Spectrum)工作方式，简称直扩方式(DS方式)。就是用高速率的扩频序列在发射端扩展信号的频谱，而在接收端用相同的扩频码序列进行解扩，把展开的扩频信号还原成原来的信号。

直接序列扩频方式是直接用伪噪声序列对载波进行调制，要传送的数据信息需要经过信道编码后，与伪噪声序列进行模2和生成复合码去调制载波。接受机在收到发射信号后，首先通过伪码同步捕获电路来捕获发送来到伪码精确相位，并由次产生跟发送端的伪码相位完全一致的伪码相位，作为本地解扩信号，以便能够及时恢复出数据信息，完成整个直扩通信系统的信号接收。

跳频：跳频技术与直序扩频技术完全不同，是另一种意义上的扩频。跳频的载频受一个伪随机码的控制，在其工作带宽范围内，其频率合成器按PN码的随机规律不断改变频率。在接收端，接收机频率合成器受伪随机码控制，并保持与发射端变化规律相同。

跳频是载波频率在一定范围内不断跳变意义上扩频，而不是对被传送信息进行扩谱，不会得到直序扩频的处理增益。跳频相当于瞬时的窄带通信系统，基本等同于常规通信系统，由于不能抗多径，同时发射效率低，同样发射功率的跳频系统在有效传输距离上小于直扩系统。跳频的优点是抗干扰，定频干扰只会干扰部分频点。用于语音信息的传输，当定频干扰只占一部分时不会对语音通信造成很大的影响。

跳速的高低直接反映跳频系统的性能，跳速越高抗干扰的性能越好，军事上的跳频系统可以