‌CC1354P10无线MCU技术解析：高性能多频段物联网解决方案

科技观察员 2025-09-05 616

描述

Texas Instrument CC1354P10 SimpleLink™ 无线微控制器 (MCU) 是一款多协议、多频段Sub-1GHz和2.4 GHz无线微控制器 (MCU)。它支持Thread、Zigbee® 、低功耗蓝牙® 5.3、支持IPv6的智能对象 (6LoWPAN)、IEEE 802.15.4g、mioty、Amazon Sidewalk、Wi-SUN、专有系统（包括Sub-1GHz和2.4GHz的TI 15.4-Stack）。它还通过动态多协议管理器 (DMM) 驱动程序支持并发多协议。该器件针对低功耗无线通信进行了优化，具有片上无线 (OAD) 更新功能和先进的安全特性。它可以在楼宇安防系统、智能电表、暖通空调、医疗、有线网络、便携式电子产品、家庭影院和娱乐，以及联网外设市场中实现长距离、可靠的通信。

数据手册：*附件：Texas Instruments CC1354P10 SimpleLink™无线MCU数据手册.pdf

CC1354P10器件是SimpleLink™ MCU平台的一部分。借助一次性集成的SimpleLink™平台，用户可以将产品组合中器件的任何组合添加至自有设计中，从而在设计要求变更时实现代码的完全重复使用。除了软件兼容之外，在多频段无线MCU中，7mm × 7mm QFN封装的352kB闪存到最高1MB闪存都是引脚对引脚兼容的，以更大限度提高设计的可扩展性。

特性

无线微控制器
- 采用TrustZone技术的强大48 MHz ARM Cortex-M33处理器
- FPU和DSP扩展
- 1024 kB闪存程序存储器
- 8 kB高速缓存SRAM
- 256KB超低漏电流SRAM，具有奇偶校验功能，可实现高可靠性运行
  - 如果禁用奇偶校验，有额外的32kB SRAM可用
- 双频带Sub-1GHz和2.4 GHz运行
- 动态多协议管理器 (DMM) 驱动程序
- 可编程无线电包括对2-(G)FSK、4-(G)FSK、MSK、OOK、IEEE 802.15.4 PHY和MAC的支持
- 支持无线升级 (OTA)
超低功耗传感器控制器
- 具有4 kB SRAM的自主MCU
- 采样、存储和处理传感器数据
- 快速唤醒进入低功耗运行
- 软件定义外设；电容式触控、流量计、LCD
低功耗
- MCU功耗
  - 3.4 mA有源模式，CoreMark
  - 运行CoreMark时为71μA/Mhz
  - 0.98 µA待机模式 + RTC + 256 kB RAM
  - 0.17 µA关断模式，引脚唤醒
- 超低功耗传感器控制器功耗
  - 32 µA模式下为2 MHz
  - 849 µA模式下为24 MHz
- 无线电功耗：
  - RX：5.8mA（在868MHz条件下）
  - RX：6.9mA（在2.4GHz条件下）
  - TX：22mA（在+10dBm和2.4GHz条件下）
  - TX：25.8mA（在+14dBm和868 MHz条件下）
  - TX：64mA（在+20dBm和915MHz条件下）
  - TX：101mA（在+20dBm和2.4GHz条件下）
无线协议支持
- Thread、Zigbee®、Matter
- 低功耗蓝牙® 5.3
- Wi-SUN
- mioty
- Amazon Sidewalk
- 无线M-Bus
- SimpleLink™ TI 15.4-Stack (Sub-1 GHz)
- 6LoWPAN 的产品评估板
- 专有系统
高性能无线电
- 50kbps、868MHz 链路预算高达130dB
- .5kbps、868MHz下链路预算高达141dB
- -121dBm（在2.5kbps远距离模式下）
- -110dBm（在50kbps、802.15.4、868MHz下）
- -104dBm（在125kbps低功耗蓝牙®下）
- 在IEEE 802.15.4-2006 2.4GHz OQPSK（相干调制解调器）下为-105dBm
- 高达+20dBm的输出功率，具有温度补偿
法规遵从性
- 适用于符合以下标准的系统：
  - ETSI EN 300 220接收器类别1.5和2、 EN 300 328、 EN 303 131、 EN 303 204、 EN 300 440类别2和3
  - FCC CFR47第15部分
  - ARIB STD-T66、 STD-T67和STD-T108
MCU外设
- 大多数数字外设均可路由至任何GPIO
- 四个32位或八个16位通用计时器
- 12位SAR ADC、200ksps、8个通道
- 8位DAC
- 2个比较器
- 可编程电流源
- 四个UART、四个SPI、两个I2C、一个I2S
- 实时时钟（RTC）
- 集成式温度和电池监控器
信息安全机制
- 支持安全启动
- 支持安全密钥存储和设备ID
- Arm TrustZone，用于可信执行环境
- AES 128位和256位加密加速计
- 公钥加速器
- SHA2加速器（最高到SHA-512的全套装）
- 真随机数发生器 (TRNG)
- 安全调试锁定
- 软件防回滚保护
工作范围
- 片上降压直流/直流转换器
- 单电源电压：1.8V至3.8V
- -40°C至+105°C
包装
- 7mm×7mm RGZ VQFN48（26 个 GPIO）
- 8mm×8mm RSK VQFN64 (42 GPIO)
- 符合RoHS指令的封装

功能框图

mcu

‌CC1354P10无线MCU技术解析：高性能多频段物联网解决方案‌

‌一、产品概述‌

Texas Instruments的CC1354P10是一款基于Arm® Cortex®-M33内核的‌多频段无线MCU‌，集成高性能射频前端与功率放大器（PA），支持Sub-1 GHz（315-928 MHz）和2.4 GHz双频段操作。其关键特性包括：

‌多协议支持‌：Thread、Zigbee®、蓝牙5.3 Low Energy、Wi-SUN®、Matter等，支持动态多协议管理（DMM）。
‌高性能射频‌：Sub-1 GHz输出功率高达+20 dBm（915 MHz），2.4 GHz支持+5 dBm（BLE模式），灵敏度达-121 dBm（长距离模式）。
‌超低功耗‌：0.98 μA待机电流（RTC+256 kB RAM保持），3.4 mA/MHz动态功耗（CoreMark®基准）。

‌二、核心硬件架构‌

‌处理器与内存‌
- ‌48 MHz Cortex-M33‌：集成FPU、DSP扩展及TrustZone®安全模块，支持安全启动与密钥存储。
- ‌存储配置‌：1024 kB Flash + 256 kB SRAM（带奇偶校验），4 kB传感器控制器专用SRAM。
‌射频子系统‌
- ‌双频段射频前端‌：独立Sub-1 GHz和2.4 GHz收发路径，支持并发操作。
- ‌高功率PA‌：Sub-1 GHz频段提供+14 dBm（868 MHz）至+20 dBm（915 MHz）输出，电流消耗仅25.8 mA（+14 dBm）。
‌传感器控制器‌
- 独立超低功耗MCU（4 kB SRAM），支持电容触摸、ADC采样（12位，200 ksps）及SPI接口，典型功耗32 μA（2 MHz模式）。

‌三、关键性能参数‌

‌射频性能‌
- ‌接收灵敏度‌：
  - -110 dBm（802.15.4g 50 kbps @ 915 MHz）
  - -104 dBm（蓝牙LE 1 Mbps @ 2.4 GHz）
- ‌链路预算‌：141 dB（2.5 kbps长距离模式）。
‌功耗表现‌
- ‌Active模式‌：3.4 mA（CoreMark@48 MHz）。
- ‌Radio模式‌：5.8 mA（RX@868 MHz），69 mA（TX@+20 dBm, 915 MHz）。
‌外设与接口‌
- 12位SAR ADC、8位DAC、4×UART/SPI、2×I2C。
- 可编程电流源（0.25-20 μA），支持电容传感应用。

‌四、应用场景‌

‌工业物联网‌
- 智能表计（水/电/气）、资产跟踪（-121 dBm灵敏度延长电池寿命）。
‌智能家居‌
- 网关设备（多协议支持）、智能门锁（TrustZone®安全认证）。
‌医疗与楼宇自动化‌
- 无线环境传感器（0.98 μA待机电流）、消防报警系统。

‌五、开发支持‌

‌工具链‌：Code Composer Studio™、IAR Embedded Workbench®。
‌参考设计‌：LP-EM-CC1354P10-1（双频+20 dBm PA），提供完整射频匹配方案。
‌软件SDK‌：SimpleLink™ LOWPOWER F2 SDK，集成蓝牙、Thread、Zigbee协议栈。

‌六、总结‌

CC1354P10凭借‌多频段/多协议集成‌、‌超低功耗‌和‌高输出功率‌，成为广域物联网应用的理想选择。其硬件安全特性与丰富的开发资源，可加速复杂无线系统的部署。

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