CC335xMOD：2.4GHz与5GHz双频Wi-Fi 6和蓝牙低功耗模块的卓越之选

在当今的物联网（IoT）时代，连接性是设备实现智能化和数据交互的关键。德州仪器（TI）推出的CC335xMOD系列模块，以其先进的技术和丰富的功能，为嵌入式应用提供了强大的无线连接解决方案。今天，我们就来深入了解一下这款模块的特点、应用以及设计要点。

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一、CC335xMOD模块概述

CC335xMOD包括CC3350MOD和CC3351MOD两款产品，是SimpleLink™系列的2.4GHz和5GHz双频Wi-Fi 6以及蓝牙低功耗（BLE）5.4的配套模块。它们基于德州仪器第十代连接组合芯片，不仅支持最新的Wi-Fi和BLE标准，还与Wi-Fi 4（802.11 a/b/g/n）和Wi-Fi 5（802.11ac）保持兼容，适用于运行TCP/IP的Linux或RTOS主机的成本敏感型嵌入式应用。

二、核心特性剖析

（一）关键特性

1. 无线标准支持：具备Wi-Fi 6（802.11ax）和蓝牙低功耗5.4标准，为设备提供高速、稳定且低功耗的无线连接。
2. 集成功率放大器：集成2.4GHz和5GHz功率放大器（PA），输出功率最高可达+18dBm，可满足不同场景下的信号传输需求。
3. 宽温度范围：工作温度范围为 -40°C至 +85°C，适应各种恶劣的工业和户外环境。
4. 高吞吐量：应用吞吐量最高可达50Mbps，能够快速传输大量数据。
5. 法规认证：正在进行FCC、IC/ISED、ETSI/CE和MIC（TELEC）等法规认证，确保产品符合全球市场的要求。
6. 认证资质：获得QuickTrack认证和蓝牙控制器子系统认证，保证了产品的质量和兼容性。

（二）扩展特性

1. Wi-Fi 6增强功能
   • 多频段支持：支持2.4GHz和5GHz频段，20MHz单空间流，MAC、基带和RF收发器支持IEEE 802.11 a/b/g/n/ax标准。
   • 高效技术应用：采用目标唤醒时间（TWT）、正交频分多址（OFDMA）、多用户多输入多输出（MU-MIMO，下行链路）、基本服务集着色（Basic Service Set Coloring）和触发帧等技术，提高了网络效率。
   • 硬件加密：支持WPA2和WPA3的硬件加密和解密，保障数据传输的安全性。
   • 接口灵活：支持4位SDIO或SPI主机接口，方便与各种处理器或MCU主机连接。
2. 蓝牙低功耗5.4特性
   • 多种物理层支持：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：提供主机控制器接口（HCI）传输，可选择UART或共享SDIO。
   • 共存机制：内部具备与Wi-Fi的共存机制，可共享同一天线，减少干扰。
3. 增强安全特性
   • 安全主机接口：采用安全的主机接口，防止数据泄露。
   • 固件认证：支持固件认证和防回滚保护，确保系统的稳定性和安全性。
4. 多角色支持：支持多角色功能，如同时作为STA和AP，可连接不同RF信道（Wi-Fi网络）上的Wi-Fi设备。
5. 天线选项：可选天线分集或选择功能，以及3线或1线PTA用于与额外的2.4GHz无线电（如Thread或Zigbee）进行外部共存。
6. 时钟源：集成40MHz XTAL快速时钟，可选择内部慢时钟或外部32.768kHz慢时钟。
7. 小封装尺寸：采用65引脚、11mm × 11mm LGA封装，间距为0.65mm，易于设计和布局。

三、广泛的应用领域

CC335xMOD模块的应用场景非常广泛，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。

（一）电网基础设施

• 电表：实现电表数据的无线传输，方便电力公司进行远程抄表和监控。
• 逆变器：包括串式逆变器、微型逆变器和储能功率转换系统（PCS），提高能源转换效率和管理能力。
• 电动汽车充电基础设施：支持电动汽车充电桩的无线通信，实现远程监控和计费。

（二）建筑和家庭自动化

• HVAC系统：如HVAC控制器、网关和恒温器，实现智能温控和节能管理。
• 安全系统：包括建筑安全网关、车库门系统、无线安全摄像头、IP网络摄像头和视频门铃，提高家庭和建筑的安全性。
• 家电设备：如冰箱、冰柜、烤箱、洗衣机、烘干机、住宅热水器、加热系统、空气净化器、加湿器、咖啡机、空调室内机和真空机器人等，实现智能化控制和远程操作。

（三）医疗设备

• 输液泵：实时监控输液情况，确保医疗安全。
• 电子病床和床控系统：方便医护人员对病床进行控制和管理。
• 多参数患者监护仪：实时监测患者的生命体征，为医疗决策提供依据。
• 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：提高医疗设备的智能化水平和远程诊断能力。

（四）零售自动化和支付

• 打印机：实现无线打印功能，提高工作效率。

四、模块的功能框图与引脚配置

（一）功能框图

文档中提供了CC335xMOD模块的功能框图和CC335x IC的硬件概述图，帮助工程师了解模块的内部结构和工作原理。

（二）引脚配置

CC335xMOD采用65引脚LGA封装，文档详细介绍了每个引脚的功能和电气特性，包括信号类型、方向、电压等级、关机状态和上电后状态等。例如，SDIO相关引脚用于与主机进行数据通信，RF_OUT引脚用于连接蓝牙低功耗和WLAN的2.4GHz和5GHz RF端口。

五、详细的规格参数

（一）绝对最大额定值

规定了模块在不同引脚和参数下的最大和最小工作范围，如1.8V电源（1V8_IN）的电压范围为 -0.5V至2.1V，3.3V电源（3V3_IN）的电压范围为 -0.5V至4.2V等。超出这些范围可能会导致设备永久性损坏。

（二）ESD额定值

给出了模块在人体模型（HBM）和带电设备模型（CDM）下的静电放电（ESD）耐受值，RF引脚和其他引脚的ESD耐受值有所不同，设计时需要采取相应的静电防护措施。

（三）推荐工作条件

明确了模块在正常工作时的最佳参数范围，如1.8V电源的推荐电压为1.62V至1.98V，3.3V电源的推荐电压为2.97V至3.63V等，遵循这些条件可确保模块的性能和可靠性。

（四）电气特性

包括输入输出电压的高低电平范围、输出电流等参数，为电路设计提供了电气性能参考。

（五）WLAN和BLE性能

详细列出了2.4GHz和5GHz频段的WLAN接收和发射性能，以及BLE的接收和发射性能，如灵敏度、最大输入电平、相邻信道抑制比、RSSI精度等，帮助工程师评估模块在不同频段和速率下的无线性能。

（六）电流消耗

给出了2.4GHz和5GHz WLAN静态模式、使用场景，以及BLE静态模式和使用场景下的电流消耗情况，为低功耗设计提供了依据。

（七）时序和开关特性

包括电源供应顺序、时钟规格等内容。电源供应顺序要求所有电源在释放nReset引脚之前必须可用，外部慢时钟稳定后才能释放nReset引脚，且nReset引脚必须在外部电源稳定后至少保持低电平10μs。时钟规格方面，模块使用40MHz的快速时钟和32.768kHz的慢速时钟，快速时钟集成在模块内部，慢速时钟可内部生成或外部提供。

（八）接口时序特性

分别介绍了SDIO、SPI和UART接口的时序规格，包括时钟频率、高低电平周期、上升和下降时间、建立和保持时间等参数，确保接口通信的稳定性和准确性。

六、设备认证与设计要点

（一）设备认证

CC335xMOD模块获得了FCC、IC、ETSI/CE和日本MIC等认证，并且是Wi-Fi CERTIFIED™产品，支持Wi-Fi联盟成员的证书转移。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。

（二）设计要点

1. 布局推荐
   • 热设计：确保接地过孔靠近焊盘，模块下方的层避免布线，第二层采用完整的接地层用于散热，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。
   • RF走线和天线布局：RF走线天线馈线应尽可能短，弯曲处应平缓，避免尖锐拐角，RF走线两侧的接地平面应进行过孔缝合，保持恒定阻抗，天线下方不应有走线或接地，天线、RF走线和模块应位于PCB产品的边缘，并考虑天线与外壳的距离和外壳材料。
2. 电源供应：遵循推荐的电源上电顺序，确保模块正常工作。
3. 时钟设计：根据实际需求选择内部或外部慢速时钟，并确保时钟的稳定性。

七、开发工具与文档支持

（一）工具和软件

• CC3351MOD BoosterPack插件模块：可轻松连接到TI LaunchPad开发套件或处理器板，加速软件开发。
• SimpleLink Wi-Fi Toolbox：提供调试、监控WLAN/BLE固件、进行RF验证测试、预测试法规认证以及调试硬件和软件平台集成问题的功能。
• CC33XX设备驱动程序：为Linux和RTOS系统提供软件开发资源，方便快速设置和开发。

（二）文档支持

TI提供了丰富的文档资源，包括应用报告、用户指南等，如CC33xx生产线路指南、SimpleLink CC33xx安全特性、SimpleLink CC33xx主机接口、CC33xx WLAN特性用户指南、CC33xx硬件集成和WFA QuickTrack控制应用与CC33xx用户指南等，帮助工程师深入了解模块的功能和使用方法。

八、总结与展望

CC335xMOD模块以其先进的无线技术、丰富的功能特性、广泛的应用领域和完善的开发支持，为电子工程师在物联网设备设计中提供了一个可靠的选择。在设计过程中，工程师需要充分考虑模块的特点和要求，遵循推荐的设计要点，以确保产品的性能和可靠性。随着物联网技术的不断发展，相信CC335xMOD模块将在更多的应用场景中发挥重要作用，为智能生活和工业自动化带来更多的便利和创新。

你在使用CC335xMOD模块的过程中遇到过哪些问题？或者你对这款模块的未来发展有什么期待？欢迎在评论区留言分享！