CC1312PSIP SimpleLink™无线MCU技术解析与应用指南

描述

Texas Instrument CC1312PSIP SimpleLink™ 无线微控制器 (MCU) 是一款经过RF认证的系统级封装 (SiP) Sub-1GHz无线模块。它支持Wi-SUN® 、无线M-Bus、IEEE 802.15.4、 支持IPv6的智能对象 (6LoWPAN)、mioty、专有系统和TI 15.4-Stack。CC1312PSIP MCU基于Arm® Cortex®-M4F主处理器,优化用于楼宇自动化、电网基础设施、零售自动化和医疗应用中的低功耗无线通信和高级传感。

数据手册:*附件:Texas Instruments CC1312PSIP SimpleLink™无线MCU数据手册.pdf

在保持0.9 µA RAM时,CC1312PSIP具有80 KB的低待机电流。除了Cortex-M4F主处理器外,该器件还具有能够实现快速唤醒功能的自主式超低功耗传感器控制器CPU。例如,传感器控制器能够在系统电流平均值为1µA 时进行1Hz ADC采样。

CC1312PSIP具有低SER(软错误率)FIT(时基故障),可延长运行寿命。SRAM奇偶校验功能始终开启,可更大程度地降低因潜在辐射事件导致的损坏风险。许多客户对产品生命周期的要求为10至15年或者更久,为了达到这一目标,TI制定了产品生命周期政策,对产品的寿命和供货连续性作出承诺,包括为 SIP中的关键组件提供双重货源。

特性

  • 无线微控制器
    • 功能强大的48 MHz Arm Cortex-M4F处理器
    • 352KB闪存程序存储器
    • 256 KB ROM,用于协议和库函数
    • 8 KB高速缓存SRAM
    • 具有奇偶校验功能的80 KB超低泄漏SRAM,可实现高度可靠运行
    • 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)
  • 超低功率传感器控制器
    • 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
      • 2.9 mA有源模式,CoreMark
      • 60μA/Mhz(运行CoreMark®)
      • 0.9µA待机模式,RTC,80KB SRAM
      • 0.1µA关断模式,引脚唤醒
    • 超低功耗传感器控制器功耗
      • 30 µA模式下为2 MHz
      • 808 µA模式下为24 MHz
    • 无线电功耗
      • RX:5.8mA(在868MHz条件下)
      • TX:28.7mA(在+14dBm和868MHz条件下)
      • TX:62mA(在+19dBm和915MHz条件下)
      • TX:86mA(在+20dBm和915MHz条件下)
  • 无线协议支持
    • Wi-SUN®
    • mioty®
    • 无线M-Bus
    • SimpleLink™ TI 15.4-stack
    • 6LoWPAN、专有系统
  • 高性能无线电
    • -119dBm(在2.5kbps远距离模式下)
    • -108dBm(在50kbps、802.15.4、868MHz时)
    • 高达+20dBm的输出功率,具有温度和电压补偿
  • 法规遵从性
    • 模块获得以下认证:
      • FCC CFR47第15部分
      • ISED认证(加拿大)
    • 适用于符合以下规范的系统
      • ETSI EN 300 220接收器类别1.5和2、EN 303 131、EN 303 204、
      • ARIB STD-T108

硬件概览

SiP

CC1312PSIP SimpleLink™无线MCU技术解析与应用指南

一、产品概述与核心特性

CC1312PSIP是德州仪器(TI)推出的高集成度Sub-1 GHz无线系统级封装(SiP)解决方案,2023年11月发布最新版本(SWRS293)。该器件集成了高性能无线MCU与完整射频前端,具有以下突出特性:

关键性能参数‌:

  • 双核架构‌:48MHz Arm Cortex-M4F主处理器 + 自主超低功耗传感器控制器
  • 丰富存储资源‌:352KB Flash + 80KB SRAM(带奇偶校验)
  • 无线协议支持‌:Wi-SUN®/Wireless M-Bus/mioty®/IEEE 802.15.4/6LoWPAN
  • 射频性能‌:-119dBm接收灵敏度@2.5kbps,+20dBm发射功率
  • 超低功耗‌:0.9μA待机电流(RTC+80KB RAM保持)
  • 安全特性‌:AES-256/SHA-2/ECC/RSA/TRNG硬件加速器
  • 认证模块‌:FCC/IC/CE预认证,简化终端产品认证

二、射频性能深度分析

1. 接收灵敏度

调制方式数据率灵敏度条件
2-GFSK50kbps-108dBm868MHz, BER=1%
IEEE 802.15.4250kbps-94dBm2.4GHz, PER=1%
SimpleLink长距2.5kbps-119dBmDSSS模式

2. 发射功率特性

  • 功率可调范围‌:-20dBm至+20dBm
  • 效率优化‌:28.7mA@+14dBm(868MHz)
  • 温度补偿‌:软件TCXO算法保证频稳±10ppm

三、开发支持资源

1. 工具链

  • LP-CC1312PSIP开发套件‌:集成PCB天线和调试接口
  • SmartRF™ Studio‌:可视化射频参数配置
  • Sensor Controller Studio‌:低功耗传感算法开发

2. 软件生态

  • SimpleLink SDK‌:包含TI 15.4-Stack等协议栈
  • TI-RTOS支持‌:实时操作系统优化资源管理
  • 开源示例‌:GitHub提供30+应用参考设计
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