探索CC335xMOD模块：物联网连接的理想之选

在物联网（IoT）蓬勃发展的今天，可靠且高效的无线连接解决方案变得至关重要。德州仪器（TI）的CC335xMOD系列模块，以其卓越的性能和丰富的功能，为工程师们提供了一个理想的选择。今天，我们就来深入了解一下这款模块。

文件下载：cc3350mod.pdf

一、产品概述

CC335xMOD系列包括CC3350MOD和CC3351MOD两款产品。CC3350MOD是一款支持2.4GHz和5GHz的Wi-Fi 6伴侣模块，而CC3351MOD则在此基础上增加了蓝牙低功耗5.4的功能。这两款模块基于德州仪器的第十代连接组合芯片，融合了Wi-Fi和BLE的最新标准，同时保持了与Wi-Fi 4和Wi-Fi 5的兼容性，非常适合对成本敏感的嵌入式应用。

二、核心特性

（一）关键特性

1. 高速稳定的无线连接：支持Wi-Fi 6（802.11ax）标准，提供高达50Mbps的应用吞吐量，能够满足大多数物联网设备的通信需求。同时，集成了2.4GHz和5GHz功率放大器（PA），输出功率最高可达+18dBm，确保了稳定的信号传输。
2. 广泛的温度适应性：工作温度范围为 -40°C至 +85°C，这使得CC335xMOD模块能够在各种恶劣的环境条件下正常工作，为不同应用场景提供了可靠的保障。
3. 多重认证支持：正在进行FCC、IC/ISED、ETSI/CE、MIC（TELEC）等监管认证，符合全球多个地区的法规要求。此外，它还获得了QuickTrack认证和蓝牙控制器子系统认证，为产品的质量和兼容性提供了有力的证明。

（二）扩展特性

1. Wi-Fi 6优势尽显：在2.4GHz和5GHz频段，支持20MHz单空间流，具备MAC、基带和RF收发器，支持IEEE 802.11 a/b/g/n/ax协议。同时，引入了目标唤醒时间（TWT）、OFDMA、MU-MIMO（下行链路）、基本服务集着色和触发帧等技术，提高了网络效率和性能。硬件加密和解密功能支持WPA2和WPA3，保障了数据传输的安全性。此外，它还具有出色的互操作性，支持4位SDIO或SPI主机接口。
2. 蓝牙低功耗5.4新体验：支持LE Coded PHYs（长距离）、LE 2M PHY（高速）和广告扩展功能。主机控制器接口（HCI）传输支持UART或共享SDIO选项，内部与Wi-Fi的共存机制允许使用同一根天线，减少了硬件设计的复杂度。
3. 增强的安全性能：采用安全的主机接口、固件认证和防回滚保护等技术，确保了设备的安全性和可靠性。多角色支持功能允许设备同时作为STA和AP，连接不同RF信道上的Wi-Fi设备。此外，还提供了可选的天线分集或选择功能，以及3线或1线PTA用于与其他2.4GHz无线电（如Thread或Zigbee）的外部共存。
4. 灵活的时钟源配置：模块内部集成了40MHz XTAL快速时钟，同时支持内部慢时钟或外部32.768kHz慢时钟，为不同的应用需求提供了灵活的时钟解决方案。
5. 小巧的封装设计：采用65引脚、11mm × 11mm LGA封装，间距为0.65mm，体积小巧，易于设计和集成。

三、应用领域

CC335xMOD模块的应用领域十分广泛，涵盖了电网基础设施、建筑和家庭自动化、医疗设备、零售自动化和支付等多个领域。

1. 电网基础设施：可用于电表、串式逆变器、微型逆变器和储能功率转换系统（PCS）等，实现设备之间的无线通信和数据传输。
2. 建筑和家庭自动化：在HVAC控制器、HVAC网关、恒温器、建筑安全网关、车库门系统、IP网络摄像头和视频门铃等设备中发挥重要作用，为智能家居和智能建筑提供可靠的连接解决方案。
3. 医疗设备：适用于输液泵、电子病床和床控系统、多参数患者监护仪、血压计、CPAP机器、远程医疗系统、超声扫描仪和超声智能探头等医疗设备，确保医疗数据的安全、稳定传输。
4. 零售自动化和支付：可用于打印机等设备，实现无线数据传输和支付功能。

四、技术规格

（一）绝对最大额定值

了解模块的绝对最大额定值对于确保设备的安全和可靠性至关重要。CC335xMOD模块的1.8V电源（1V8_IN）和VPP OTP电压（VPp）的最大输入电压为2.1V，3.3V电源（3V3_IN）的最大输入电压为4.2V。输入到所有数字引脚的电压范围为 -0.5V至1V8_IN + 0.5V。工作环境温度范围为 -40°C至85°C，存储温度范围为 -40°C至105°C。需要注意的是，在绝对最大额定值之外运行可能会导致设备永久性损坏。

（二）ESD额定值

静电放电（ESD）是电子设备面临的一个常见问题，CC335xMOD模块在这方面也有相应的防护措施。其RF引脚的人体模型（HBM）ESD额定值为±1000V，其他引脚为+2000V；带电设备模型（CDM）RF引脚为+250V，其他引脚为±500V。

（三）推荐工作条件

为了确保模块的最佳性能，推荐的工作条件如下：1.8V电源（1V8_IN）的电压范围为1.62V至1.98V，3.3V电源（3V3_IN）的电压范围为2.97V至3.63V，VPP DC电源轨的电压范围为1.62V至1.98V。工作环境温度范围为 -40°C至85°C，最大功耗为2W。

（四）电气特性

模块的电气特性包括输入输出电压、电流等参数。例如，高电平输入电压（VIH）为0.65xVIo至VIo，低电平输入电压（VIL）为0至0.35xVIo；高电平输出电压（VoH）在4mA负载下为VIo - 0.45至VIo，低电平输出电压（VoL）在4mA负载下为0至0.45。

（五）WLAN和BLE性能

在WLAN性能方面，模块在2.4GHz和5GHz频段都有出色的表现。2.4GHz频段的工作频率范围为2412MHz至2472MHz，5GHz频段为5180MHz至5845MHz。不同速率下的灵敏度、最大输入电平、相邻信道抑制和RSSI精度等参数都有详细的规定。在BLE性能方面，支持多种速率，如125Kbps、500Kbps、1Mbps和2Mbps，不同速率下的接收灵敏度、饱和电平、共信道抑制和选择性等参数也都有明确的指标。

（六）电流消耗

模块在不同工作模式下的电流消耗也是工程师们关注的重点。在2.4GHz和5GHz WLAN静态模式下，包括连续发射（TX）、连续接收（RX）和连续监听（Listen）等模式，以及不同的工作速率下，都有相应的电流消耗数据。同时，在BLE静态模式和各种使用场景下，如广告、连接等，也给出了具体的电流消耗值。此外，还提供了设备在关机和睡眠等模式下的电流消耗数据。

（七）时序和开关特性

1. 电源供电顺序：为了确保模块的正常工作，需要按照推荐的电源上电顺序进行操作。所有电源（1V8_IN、3V3_IN、VPP）必须在释放nReset引脚之前可用；对于外部慢时钟，需要在nReset引脚置高之前确保时钟稳定；nReset引脚必须在外部电源稳定后至少保持低电平10μs。
2. 时钟规格：CC335x设备使用两个时钟进行操作，一个是40MHz的快速时钟用于WLAN和BLE功能，另一个是32.768kHz的慢速时钟用于低功耗模式。快速时钟集成在模块内部，不需要外部提供，而慢速时钟可以由内部振荡器生成，也可以由外部振荡器提供。当使用内部振荡器生成慢速时钟时，SLOW_CLK_IN引脚必须悬空；当使用外部振荡器时，外部时钟必须满足特定的要求，如频率、精度、占空比、上升/下降时间等。
3. 接口时序特性：模块支持多种主机接口，如SDIO、SPI和UART。不同接口都有相应的时序规格和参数要求，例如SDIO接口在默认速度和高速模式下的时钟频率、高低电平周期、上升/下降时间、建立/保持时间等参数都有详细的规定。SPI接口和UART接口也有类似的时序参数要求。

五、设备认证

CC335xMOD模块已经通过了FCC、IC、ETSI/CE和日本MIC等认证，同时还获得了Wi-Fi CERTIFIED™认证，并且支持Wi-Fi联盟成员的证书转移请求。这意味着基于该模块开发的产品可以节省测试成本和时间，加快产品上市速度。不过，在使用过程中，需要注意遵守相关的认证规定和声明，例如FCC和IC的RF辐射暴露声明等。

六、应用信息

（一）典型应用参考设计

文档提供了CC335xMOD的参考设计电路图，为工程师们提供了一个很好的设计起点。通过参考这个设计，可以快速搭建起基于CC335xMOD模块的应用系统。

（二）设计建议

1. 布局建议：
   • 热设计：在模块周围布置紧密的接地过孔，避免在模块安装层下方布线，第二层采用完整的接地平面以进行散热，在模块下方设置实心接地平面和接地过孔以保证系统稳定和散热，增加第一层的接地面积并将第一层的走线尽量布置在内层，信号走线可以布置在模块安装层下方的实心接地层下面的第三层。
   • RF走线和天线布线：RF走线天线馈线应尽可能短，避免在接地参考之外过长；RF走线的弯曲应尽量平缓，最大弯曲角度约为45°，并采用斜切处理，避免出现尖锐角；RF走线两侧的接地平面应进行过孔缝合；RF走线应保持恒定的阻抗（微带传输线）；RF走线的接地层应紧邻RF走线下方，且应为实心接地层；天线下方不应有走线或接地；RF走线应尽量短，天线、RF走线和模块应布置在PCB产品的边缘，同时需要考虑天线与外壳的距离和外壳材料。
2. RF布局建议：RF部分的布局对于模块的性能至关重要。RF走线应具有50Ω的阻抗，长度不小于9.24mm，弯曲应采用渐变曲线，避免90°弯曲，且不应有尖锐角。天线下方不应有走线或接地，RF走线两侧的接地平面应进行过孔缝合，RF走线应尽量短，天线、RF走线和模块应布置在PCB产品的边缘，同时需要考虑产品外壳材料和距离。

七、设备和文档支持

（一）开发工具和软件

德州仪器提供了丰富的开发工具和软件，帮助工程师们快速评估和开发基于CC335xMOD模块的应用。例如，CC3351MOD BoosterPack™插件模块可以方便地连接到TI LaunchPad™开发套件或处理器板，实现快速的软件开发。SimpleLink Wi-Fi Toolbox是一个工具集合，提供了调试和监控WLAN/Bluetooth® Low Energy固件、进行RF验证测试、运行监管认证预测试以及调试硬件和软件开发平台集成问题等功能。此外，还提供了CC33XX设备驱动程序和相关的软件开发资源，方便在Linux或RTOS环境下进行开发。

（二）文档支持

为了帮助工程师们更好地使用CC335xMOD模块，德州仪器提供了详细的文档支持。包括应用报告，如CC33xx生产线路指南、SimpleLink CC33xx安全特性、SimpleLink CC33xx主机接口等；用户指南，如CC33xx WLAN特性用户指南、CC33xx硬件集成、WFA QuickTrack控制应用与CC33xx用户指南等。通过这些文档，工程师们可以深入了解模块的功能、性能和使用方法。

（三）支持资源

TI E2E™支持论坛是工程师们获取快速、可靠答案和设计帮助的重要渠道。在论坛上，工程师们可以搜索现有的答案，也可以提出自己的问题，直接从专家那里获得帮助。

综上所述，CC335xMOD模块以其丰富的功能、出色的性能和完善的支持体系，为物联网应用提供了一个高性价比的无线连接解决方案。无论是在开发新的物联网产品，还是对现有产品进行升级改造，CC335xMOD模块都是一个值得考虑的选择。你在使用类似模块的过程中遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享。