蓝牙芯片nRF903的原理及应用
无线通信模块nRF903在医药生产企业网络管理中的应用
电路 含 有ห้องสมุดไป่ตู้： 频 功 率 放 大 器 、 相 环 （Ｌ ） 压 控 振 荡 射 锁 ＰＬ 、
ｖ ０） 频率 合成器等 电路。基准 振荡器采用 外接 管 关键点… 。鉴于此 ， 文提 出 了使 用无 线通 信模 块 器 （ Ｃ 、 本
ｎ Ｆ ０ 组 建 药 品 监 管 系 统 的 方 案 ， 现 药 品 生 产 流 程 Ｒ ９３ 实 中产 品 产 量 数据 的 采 集 处 理 方 法 ，用 于解 决 药 品 生 产 企 业 生 产 工 序 中 生 产 的 成 品 与 半 成 品 的 数 量 ， 从而 分 晶体 振 荡 器 产 生 电路 所 需 的基 准 频 率 。振 荡 电路 采 用 锁 相 环 （Ｌ ） 式 ， 在Ｄ 基 础 上 的 频 率 合 成 器 、 ＰＬ 方 由 ＤＳ 外 接 的 无 源 回 路 滤 波 器 和 压 控 振 荡 器 组 成 。压 控 振 荡 器
析产品生产过程 中实际产量可能出现 的 问题 。
由片 内的振荡 电路和外接 的Ｌ 谐振 回路组成 。 Ｃ 要发射
的数 据 通 过 Ｄ Ｔ 端 输 入 。接 收 电 路 包 含 有 低 噪 声 放 Ａ Ａ
１ 无 线 收 发 芯 片 ｎ Ｆ ０ 的 特 点 Ｒ ９３
大 器 、 频 器 、 频 放 大 器 、 Ｆ Ｋ解 调 器 、 波 器 等 电 混 中 ＧＳ 滤
机电信息 ２ １ 年第 １ 期总第 ２７期 ４ ００ １ ５ ５
墓 动 与 制 ｚ ｎ ｕ ｕｏ ｚ 自 化 控 ◆ｉ ｇａ ｎｈ ｄ ｈ Ｋｇ ｏ Ｙ
厂 房 集 中 组 终端 设 备 、 区主 办 公楼 控 制 中心 设 备 。３ 场 ．
个 独 立 设 备 的通 信 方 式 如 图 １ 示 。 所
短距离无线通讯（芯片）技术概述
短距离⽆线通讯（芯⽚）技术概述短距离⽆线通讯（芯⽚）技术概述⼀、各种短距离⽆线通信使⽤范围与特性⽐较⽆线化是控制领域发展的趋势，尤其是⼯作于ISM频段的短距离⽆线通信得到了⼴泛的应⽤，各种短距离⽆线通信都有各⾃合适的使⽤范围，本⽂简介⼏种常见的⽆线通讯技术。
关键字：短距离⽆线通信，红外技术，蓝⽛技术，802.11b，⽆线收发⼯业应⽤中，现阶段基本上都是以有线的⽅式进⾏连接，实现各种控制功能。
各种总线技术，局域⽹技术等有线⽹络的使⽤的确给⼈们的⽣产和⽣活带来了便利，改变了我们的⽣活，对社会的发展起到了极⼤的推动作⽤。
有线⽹络速度快，数据流量⼤，可靠性强，对于基本固定的设备来说⽆疑是⽐较理想的选择，的确在实际应⽤中也达到了⽐较满意的效果。
但随着射频技术、集成电路技术的发展，⽆线通信功能的实现越来越容易，数据传输速度也越来越快，并且逐渐达到可以和有线⽹络相媲美的⽔平。
⽽同时有线⽹络布线⿇烦，线路故障难以检查，设备重新布局就要重新布线，且不能随意移动等缺点越发突出。
在向往⾃由和希望随时随地进⾏通信的今天，⼈们把⽬光转向了⽆线通信⽅式，尤其是⼀些机动性要求较强的设备，或⼈们不⽅便随时到达现场的条件下。
因此出现⼀些典型的⽆线应⽤，如：⽆线智能家居，⽆线抄表，⽆线点菜，⽆线数据采集，⽆线设备管理和监控，汽车仪表数据的⽆线读取等等。
1．⼏种⽆线通信⽅式的简介⽣产和⽣活中的控制应⽤往往是限定到⼀定地域范围内，⽐如：主机设备和周边设备的互联互通，智能家居房间内的电器控制，餐厅或饭店内的⽆线点菜系统，⼚房内⽣产设备的管理和监控等0～200⽶的范围内，本⽂着重探讨短距离⽆线通信实⽤技术，主要有：红外技术，蓝⽛技术，802.11b⽆线局域⽹标准技术，微功率短距离⽆线通信技术，现简介如下：1.1 红外技术红外通信技术采⽤⼈眼看不到的红外光传输信息，是使⽤最⼴泛的⽆线技术，它利⽤红外光的通断表⽰计算机中的0-1逻辑，通常有效作⽤半径2⽶，发射⾓⼀般不超过20度，传统速度可达4 Mbit/s，1995年IrDA（InfraRed Data Association）将通信速率扩展到的⾼达16Mbit/s ，红外技术采⽤点到点的连接⽅式，具有⽅向性，数据传输⼲扰少，速度快，保密性强，价格便宜，因此⼴泛应⽤于各种遥控器，笔记本电脑，PDA，移动电话等移动设备，但红外技术只限于两台设备通讯，⽆法灵活构成⽹络，⽽且红外技术只是⼀种视距传输技术，传输数据时两个设备之间不能有阻挡物，有效距离⼩，且⽆法⽤于边移动边使⽤的设备。
无线收发芯片NRF903
和 ＡＮＴ２ 把输入信号送到 ＬＮＡ（低噪声放大器）；处于传送模式
和模式控制（ Ｄ Ａ Ｔ Ａ 、Ｔ Ｘ Ｅ Ｎ 、Ｓ Ｔ Ｂ Ｙ 、Ｐ Ｗ Ｒ Ｄ Ｗ Ｎ ） 两部分。 时，ＡＮＴ１ 和 ＡＮＴ２ 通过内部的 ＰＡ（功率放大器）进行 ＲＦ 输出。
除了这 ７ 根线外，还利用了 Ｃ ＳＥＮＳＥ 和 ＣＬＫ ＯＵＴ 两个外部信 天线连接到 ＮＲＦ９０３ 是差动输入信号，这就要求天线端的负载
万象元器件
无线收发芯片 Ｎ Ｒ Ｆ ９ ０ ３
·重庆执诚医疗仪器有限责任公司 潘 建·
ＮＲＦ９０３ 是丹麦北欧集成电路公司推出的高性能单片无 线收发一体芯片，该芯片采用蓝牙核心技术设计，将很多功 能和外围器件集成在芯片内部，使用时只需使用少量的外围 器件，无需使用变容管、声表滤波器等。Ｎ Ｒ Ｆ ９ ０ ３ 接收和 发射功能合一，工作方式为半双工，具有三个工作频段， 即 ４３３／８６８／９１５ＭＨｚ，最多可以设 １７０ 个频点，速率最高可达 ７ ６ ． ８ ｋ ｂ ｐ ｓ ，采用 Ｇ Ｆ Ｓ Ｋ ／ Ｇ Ｍ Ｓ Ｋ 调制技术，抗干扰能力强， 适合于需要更高的速率和更多频点的高端场合。特别是该芯 片可以直接通过串口和单片机进行数据的传送，无需编码后 再传输，大大地提高了传送的效率。可广泛用于工业远端数 据采集、无线抄表、无线标签、身份识别、小区安防报 警、遥感、遥测、遥控、无线通讯、玩具等领域。
· 47 · 电子世界 ２００３ 年 ６ 期
万象元器件
图２
图３
频率带宽、通道、输出功率和输出时钟频率。
２ ．工作模式 Ｎ Ｒ Ｆ ９ ０ ３ 的工作模式通过管脚 Ｔ Ｘ Ｅ Ｎ 、
Ｓ Ｔ Ｂ Ｙ 和 Ｐ Ｗ Ｒ Ｄ Ｗ Ｎ 进行设置，具体设置见表 ４ 。
３．天线输入 ／ 输出 当 ＮＲＦ９０３ 处于接收模式时，ＡＮＴ１
蓝牙模组方案
蓝牙模组方案蓝牙模组方案简介蓝牙模组是一种集成了蓝牙通信协议、射频电路和处理器的模块化设备。
它可以方便地与其他蓝牙设备进行无线通信，适用于各种物联网应用。
本文将介绍蓝牙模组的工作原理、应用领域、常见的蓝牙模组厂商以及如何选择和使用蓝牙模组方案。
工作原理蓝牙模组通过蓝牙技术实现无线数据传输。
它可以通过蓝牙协议栈与其他蓝牙设备进行通信，如智能手机、电脑、传感器等。
蓝牙模组通常包含一个射频芯片，用于发送和接收无线信号。
它还包含一个处理器，用于处理与其他设备之间的数据交换和协议解析。
蓝牙模组可以通过串口、SPI或I2C等接口与其他设备连接。
它可以通过这些接口与外部设备进行数据交换，并通过蓝牙通信协议将数据传输给其他蓝牙设备。
应用领域蓝牙模组广泛应用于物联网领域，具有以下特点：1. **传感器网络**：蓝牙模组可以与各种传感器设备配对，实现实时数据的无线传输。
例如，蓝牙模组可以与温度传感器配对，将实时温度数据传输给中心控制器。
2. **智能家居**：蓝牙模组可以与智能家居设备配对，实现远程控制和监测。
例如，蓝牙模组可以与智能灯泡配对，通过智能手机应用程序控制灯泡的亮度和颜色。
3. **医疗设备**：蓝牙模组可以与医疗设备配对，实现远程监护和数据传输。
例如，蓝牙模组可以与心电图设备配对，将患者的心电图数据传输给医生进行远程诊断。
4. **智能交通**：蓝牙模组可以与交通设备配对，实现车辆远程控制和监测。
例如，蓝牙模组可以与车载设备配对，实现远程解锁和车辆状态监测。
常见的蓝牙模组厂商以下是一些常见的蓝牙模组厂商：1. **Nordic Semiconductor**：Nordic Semiconductor是一家领先的无线芯片供应商，其蓝牙模组具有低功耗、高集成度和高性能的特点。
2. **Cypress Semiconductor**：Cypress Semiconductor是一家全球领先的半导体制造商，其蓝牙模组具有快速的数据传输速度和稳定的连接性能。
短距离无线通讯(芯片)技术概述
短距离无线通讯（芯片）技术概述一、各种短距离无线通信使用范围与特性比较无线化是控制领域发展的趋势，尤其是工作于ISM频段的短距离无线通信得到了广泛的应用，各种短距离无线通信都有各自合适的使用范围，本文简介几种常见的无线通讯技术。
关键字：短距离无线通信，红外技术，蓝牙技术，802.11b，无线收发工业应用中，现阶段基本上都是以有线的方式进行连接，实现各种控制功能。
各种总线技术，局域网技术等有线网络的使用的确给人们的生产和生活带来了便利，改变了我们的生活，对社会的发展起到了极大的推动作用。
有线网络速度快，数据流量大，可靠性强，对于基本固定的设备来说无疑是比较理想的选择，的确在实际应用中也达到了比较满意的效果。
但随着射频技术、集成电路技术的发展，无线通信功能的实现越来越容易，数据传输速度也越来越快，并且逐渐达到可以和有线网络相媲美的水平。
而同时有线网络布线麻烦，线路故障难以检查，设备重新布局就要重新布线，且不能随意移动等缺点越发突出。
在向往自由和希望随时随地进行通信的今天，人们把目光转向了无线通信方式，尤其是一些机动性要求较强的设备，或人们不方便随时到达现场的条件下。
因此出现一些典型的无线应用，如：无线智能家居，无线抄表，无线点菜，无线数据采集，无线设备管理和监控，汽车仪表数据的无线读取等等。
1．几种无线通信方式的简介生产和生活中的控制应用往往是限定到一定地域范围内，比如：主机设备和周边设备的互联互通，智能家居房间内的电器控制，餐厅或饭店内的无线点菜系统，厂房内生产设备的管理和监控等0～200米的范围内，本文着重探讨短距离无线通信实用技术，主要有：红外技术，蓝牙技术，802.11b无线局域网标准技术，微功率短距离无线通信技术，现简介如下：1.1 红外技术红外通信技术采用人眼看不到的红外光传输信息，是使用最广泛的无线技术，它利用红外光的通断表示计算机中的0-1逻辑，通常有效作用半径2米，发射角一般不超过20度，传统速度可达4 Mbit/s，1995年IrDA（InfraRed Data Association）将通信速率扩展到的高达16Mbit/s ，红外技术采用点到点的连接方式，具有方向性，数据传输干扰少，速度快，保密性强，价格便宜，因此广泛应用于各种遥控器，笔记本电脑，PDA，移动电话等移动设备，但红外技术只限于两台设备通讯，无法灵活构成网络，而且红外技术只是一种视距传输技术，传输数据时两个设备之间不能有阻挡物，有效距离小，且无法用于边移动边使用的设备。
无线传感器网络节点介绍
基于系统集成技术的节点类型和特点在节点的功能设计和实现方面，目前常用的节点均为采用分立元器件的系统集成技术。
已出现的多种节点的设计和平台套件，在体系结构上有相似性，主要区别在于采用了不同的微处理器，如AVR系列和MSP430系列等；或者采用了不同的射频芯片或通信协议，比如采用自定义协议、802.11协议、ZigBee[1]协议、蓝牙协议以及UWB通信方式等。
典型的节点包括Berkeley Motes [2，3], Sensoria WINS[4], MIT µAMPs [5], Intel iMote [6], Intel XScale nodes [7], CSRIO研究室的CSRIO节点[8]、Tmote [9]、ShockFish公司的TinyNode[10]、耶鲁大学的XYZ节点[11] 、smart-its BTNodes[12]等。
国内也出现诸多研究开发平台套件，包括中科院计算所的EASI系列[13-14]，中科院软件所、清华大学、中科大、哈工大、大连海事大学等单位也都已经开发出了节点平台支持网络研究和应用开发。
这些由不同公司以及研究机构研制的无线节点在硬件结构上基本相同，包括处理器单元、存储器单元、射频单元，扩展接口单元、传感器以及电源模块。
其中，核心部分为处理器模块以及射频通信模块。
处理器决定了节点的数据处理能力和运行速度等，射频通信模块决定了节点的工作频率和无线传输距离，它们的选型能在很大程度上影响节点的功能、整体能耗和工作寿命。
目前问世的传感节点（负责通过传感器采集数据的节点）大多使用如下几种处理器：ATMEL公司AVR系列的ATMega128L处理器，TI公司生产的MSP430系列处理器，而汇聚节点（负责会聚数据的节点）则采用了功能强大的ARM处理器、8051内核处理器、ML67Q500x系列或PXA270处理器。
这些处理器的性能综合比较见表1。
表1、无线传感器网络节点中采用的处理器性能比较在无线传感器网络中，广泛应用的底层通信方式包括使用ISM波段的普通射频通信、具有802.15.4协议和蓝牙通信协议的射频通信。
基于nRF903的测温系统的研究与实现
维普资讯
第２卷 第２ １ 期
２０ ０６年 ４月
山 东 建 筑 工 程 学 院 学 报
ＪＵ Ｎ Ｌ Ｆ Ｈ Ｎ Ｏ Ｇ Ｕ ＩＥ Ｓ Ｙ Ｆ Ａ Ｃ Ｉ Ｃ Ｕ Ｅ Ｎ Ｅ ＧＮ Ｅ ＩＧ Ｏ Ｒ Ａ Ｏ Ｓ Ａ Ｄ Ｎ ＮＶ Ｒ Ｉ Ｏ Ｒ Ｈ￣ Ｔ Ｒ Ａ Ｄ Ｎ ＩＥ Ｒ Ｎ Ｔ
关键词 ： 温度测量 ； 无线通信 ；Ｒ ｇ３ ｎ Ｆ ０ 中圈分类号 ：Ｐ３ ． Ｔ ９４ ２ 文献标识码 ： Ｂ
Ｒｅｅ ｒ ｈ ａ ｄ ａ ｐ ｉａ ｉｎ ｏ ｅ ｔｍｐ ｒ ｔ ｒ ｅｔｓ ｓｅ ｂ ｓ ｄ ｏ ＲＦ ０ ｓ ａ ｃ ｎ ｐ ｌ ｔ ｆｔ ｅ ｅ ａ ｕ ｅ ｔｓ ｙ ｔｍ ａ ｅ ｎ ｎ ｇ ３ ｃ ｏ ｈ
Ｚ ＮＧ Ｈｕ ． ｅ ＨＡ ａ ｗ ｉ
（ｃｏｌ ｆ ｏ ｐｔ ｃ ｎｅａｄ ｅｈｏ ｇ ， ｈｎＵ ｉ ｒｔ Ｔｃｎｌ ｙ Ｗｕａ ｎ ｅｓｙ Ｃ ｅＳｅ Ｔ ｏ ｖ ｉ ｅｈｏ ｇ ， ｈｎ４ ０７ ， ｈ ａ ｏ ｎ
Ａ ｔａ ｔ ’ ｔ Ｌ Ｃ ３ ｎ Ｒ ９ ３ ｈ ｒｗａｅ ｃｎ ｅｔ ｎ ａ ｄ ｔｅ ｃｍｍｕ ｉａｉｎ ｐ ｔ ｏ ａｅ ｍａｎｙ ｉｔ ｂｓ ｃ ：ｈｊ Ｐ ９ ２ ａ ｄ ｎ ｂ ０ ａｄ ｒ ｏ ｎ ｃｉ ｎ ｈ ｏ ｒ Ｉ ｏ ｎｃ ｔ ｒ ｏ ｌ ｒ ｉｌ ｎｍ－ ｏ ｏｃ ｄ ｃ ｄ ｎｏｄ ｒｔ ｄ ｃ ｅｐ ｗ ｒ Ｏ８ｏ ｅｓｓｅ ． ｅｆｎ ｔ ｎｏ Ｐ ９ ２ ｒａ—ｉ ｌｃ ｙｂ ｓｄ ｔ ｕｅ ．Ｉ ｒｅ ｒ ｕ ｅｔ ｏ ｅ ８ ｆｔ ｙｔｍ ｔ ｕ ｃｉ ｆＬ Ｃ ３ ｅｌｔ ｏｅ ｈ ｌ ｈ ｈ ｏ ｍｅｃｏ ｋｍａ ｅｕｅ ｏ ｒａｉ ｅｗｏｋａ ｄ ｓ ｅ ｕ ｃｉｎ ｉ ｒ ｅ ｚ ｔ ｒ ｌ ｐｆｎ ｔ ｎｔ ｎ，ｗｈｃ ａｉｇｅｅｔｉｉ ｄ ｒｄ ｃｎ ｌｃｒｍ ｇ ｅｉ ａ ｉｔ ｎ ｔ ｌ ｅｈ ｎ ｅ ｏ ｕ ｉｈ ｓｖｎ ｌ ｒ ｔ ａ ｅ ｕ ｉｇ ｅｅｔ ａ ｎ ｔ ｒｄａｉ ｏ ｃ ｃ ｙｎ ｏ ｃ ｏ ｅ ｖｍｎ ｎ ｎ ｉ ｍｅ ￣．Ｌ ９ ２ ｍ ｙ ｂ ｓｄ ｉ ｅ ｅａｕ — ｓ ｓｓ ｍ ｓｄ ｉ ｒｉ ｔｒｇｓ ａ ｄ ａ ｙ ｏ ｅ ｙ ｔｍ ￣ ３ ａ ｕｅ ｎ ｔｍｐ ｒｔｒ ｔ ｔ ｙｔ ｕｅ ｎ ｇａｎ ｓ ａ ｅ ｔ ｒｓｓ ｓ ｅ ｅ ｅ ｅ ｏ ｎ ｎ ｈ ｅ
基于nRF903的无线倾斜度测量系统
无线倾斜度 测量系统是 一种通过无 线方式实现对被 测量端面 倾斜 角度测 量的传感器及信 号采集系统 ，系统可 以同时采集 多个不 同种类 的传感器 ，组 成无线传 感器网络 。 目的是协作 的感知、采 集和处理 网 络覆盖 区域 内感 知的信 息，并发送 给观察者 。无线倾斜度 测量系统 中 主要 由传感器模 块、处 理器模块 、无线传输模块 、接收机模 块 四个 部
Ａ ５ ０所处 的热力学温度 。 Ｄ９ ３ ２数据采集单 元 ． 因 为系统 中采用 的倾 角传 感器 是双 路信 号输 出， 再加 上使用 到 的温度传感器 ，整个信 号采集单元就必 须多路复用 ，增加多路模拟转 换开关，形成了以 Ａ Ｄ转换器为核心的 多路数据采集单元 。要实现数据 多路复用 的 目标，就 必须采用 多通道 的同步 数据采集装 置。 Ｍ Ｘ ５是一高速 、多通 道的 ８位 Ａ Ｄ Ａ ｌ ５ ／ 转换器 ，有 ８个模拟量输 入 通道 ，在其 内部每一模拟 量输 入通道各有一采样 保持器 ，这 ８个采 样保 持器能实现同步启动采 样，利用 Ｍ Ｘ Ｍ公司提供 的 Ｍ Ｘｌ ５制作 ＡＩ Ａ ５ 多通 道同步数据采 集装置 ，可使 装置精简 、可靠 。 ３ ３单 片 机 控 制 系 统 ． 传感器数据在 经过 以Ｍ ｌ ５为核 心的数据采集单元采样后 ，送 ＡＸ ５ 交 以单片机 Ａ ８ Ｓ １为核心 的控制单元 。单 片机采用 Ａ ８ Ｓ １ Ｔ９５ Ｔ ９ ５ ，可以 通过该单片机拥有 的 Ｉ Ｐ （ Ｓ 可在线编程 ）功 能，实现 软件 的在 线编写、 调试 、修 改，使用起来十 分方便 。对 于单片机系统来 说，这是一种 十 分方便的选择。数据采集单元与单片机控制单元 的接 口电路如图 ３所示。
分组 成 。 ２ 、 设 计 方 案 根 据需 要 ，将 整 个系 统分 为测 量站和 主控 站 两部分 ， 分别 对应 传 感器数据的采集和 终端处理 部分 。测 量站主要完成对 现场信 号的采 集 、存储、接收遥控 指令并发送 数据。 主控站的主要工 作是发送遥 控
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ｌ ７３Ｍ２９０１，５Ｖ Ｄａｔａ Ｓｈｅｅｔ．ＴＤＫ Ｓｃｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ｃｏｒｐ
程，同时支持查询方法和事件驱动通信的机制。因此，
２ ７３Ｍ２９０１，５Ｖ Ｕｓｅｒ Ｇｕｉｄｅ．ＴＤＫ ＳｅＩｎｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ｃｏｒｐ
用它实现微机串口的数据通信非常简单，以很少的程 序代码就可以轻松实现串口的访问和数据通信。在本 系统中通过ＭｓｃｏＩＩｌＩｎ控件控制与串口相连的 ７３Ｍ２９０ｌ，５ｖ定时或随时呼叫远端采集子系统获得代
ＣＨ＝５（０００００１０１ｂ）
（３）设置输出功率：由于操作范围是有限的，因 此设置较小的功率可以减少发射时的电源消耗。Ｐ。。。
设定为Ｏ（００ｂ），输出功率为一８ｄＢｍ。 （４）设置外部微控制器频率：使用一个最小系统
频率为４ＭＨｚ的微控制器就可以实现所有的系统功 能。因此，‘Ｐ＿ｃ№设置为（０ｌｂ），输出时钟频率为５．５２９ ６ＭＨｚ，最终１４位配置字为（０１ ００００ ０００１ ０１０ｌｂ）。
芯片内部结构框图如图１所示，包括低噪声放大 器ｕ４Ａ、功率放大器ＥＡ、压控振荡器ｖＣＯ、ＧＭｓＫ 调制解调、频率基准源、Ｐｕ。频率合成、数字静噪电 路、单片机接口等。
２引脚功能
在２．７～３．３ｖ，它还具有待机模式，这样更省电，更高 效。
ｎＲＦ９０３的多频段工作方式，使它具有良好的灵 敏性和可靠性，满足欧洲电信工业标准（ＥＴｓＩ）ＥＮ３００ ２００．１ ｖ１．３．１标准和美国联邦通信委员会Ｆｃｃ ｃＦＲ４７ 标准。它可以广泛地应用于遥控、遥测、小型无线网
可供外部Ｍｃｕ使用；ＦｃＬｘ—ＯｕＴ三１１．０５９ ２ＭＨｚ，ｎ，
ＣＦＧ＿ｃＬＫ ＣＳ
ｓＰＩ配置
其中ｎ是１、２、４或８，频率可通过配置寄存器的２ 位来设定；ｃ—ｓＥＮｓＥ：输出，用于载波侦测；ＤＡｌｒＡ： 双向，用于收发数据；Ｔ】饵Ｎ：输入，用于收发模式
Hale Waihona Puke Ｃ—ＳＥＮＳＥ ＣＬＫ＿ｏＵＴ
ｎＲＦ９０３
图２用户接口ｎＲＦ９０３
网络、通信与多媒体
《电子技术》２００４年第２期
蓝牙芯片ｎＲＦ９０３的原理及应用
上海第二工业大学计算机信息学院（２０１２０９） 林建华 上海行健学院计算机系（２０００７２） 李嘉伶
摘要蓝牙技术是一种短距离、低成本的无线应用技术。文章主要讲述了ｎＲＦ９０３芯片的工作原理、 内部结构．性能特点和控制字配置，并给出了其典型应用的电路连接图。 关键词蓝牙多频段用户接口 工作模式方式配制
ｎＲＦ９０３采用３２脚ＴＱＦＰ封装，各个引脚的功能 如下：
ｖＳＳ：接地（Ｏｖ）；ＬＦｌ：输出，用于频率合成器 环路滤波；ＬＦ２：输入，用于频率合成器环路滤波； 矾Ｄ１：输入，用于ｖＣＯ外部电感；小Ｄ２：输入，用 于ｖＣｏ外部电感；ｖＤＤ：电源（＋３ｖ直流）；ｃＦＧ ＣＬＫ：
●●◆◆◆◆◆◆●＋◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆，◆ｔ◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆，，◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆ｔ◆◆◆◆十◆，◆◆ｔ，◆◆●◆，◆◆
掉电模式；ｓＴＢＹ：输入，待机模式；ＡＮＴｌ：双向，
时，Ｃ＿ＳＥＮｓＥ为“１”。ＣＬＫ—ＯｕＴ输出可供外部ＭＣｕ
天线端口；ＡＮｒ２：双向，天线端口。
使用，可配置为１１．０５９ ２ＭＨｚ参考频率的１、２、４、８
３用户接口
分频输出。
图２所示为ｎＲＦ９０３的用户接口，它由７个输～ ４工作模式
输出脚组成，分别为ＤＡＴＡ、Ｔ）皿Ｎ、ｓ１ＢＹ、
入一个移位寄存器来实现．这１４位分别对应于相应的 频段、通道、输出功率和输出时钟频率，如表２所列。
串行外设接口（ｓＰＩ）由脚ｃＦＧ—Ｄ Ａ＝ＩＡ、ｃＦＧ＿ＣＬＫ 和ｃｓ组成，用于将控制字锁存到内部配置单元的移 位寄存器中。一旦配置完成后，这些脚就不再使用， 除非需要另外改变参数。
配置期间，芯片选择脚ｃｓ为高电平，配置字被 锁入移位寄存器。当ｃｓ变低时，配置有效。一旦配 置完成，设备状态由外部信号ＴⅪ烈、ＰｗＲ—ＤｗＮ、 ｓＴＢＹ和ＤＡｌ『Ａ（ＤＡｌ隗在发射模式为输入脚，在接收
参考地
环形滤波嚣
图ｌ ｎＲＦ９０３内部结构框图
输入，配景数据的时钟；ｃＦＧ ＤＡＴＡ：输入，配置数 据的串行输入；ｃｓ：输入，芯片工作模式选择，当 ｃｓ＝０时，芯片处于正常工作模式，而当ＣＳ＝ｌ时，芯
ＤＡＴＡ
Ｔ跹Ｎ
ＳＴＢＹ
Ｉ模式
片处于编程，默认模式；ｘＣｌ：输入，用于晶振输入
（１１．０５９２Ⅻｚ）；ｃＬＫ—ＯｕＴ：输出，用于时钟输出，
８６８ ４
８６８ ５
８６８ ６
８６８ ７
８６８ ８
８６８ ９
８６９０
８６９ｌ
８６９ ２
图４ ８６８ＭＨｚ ＬＰＲＤ频道分配
（１）设置频段：系统工作在８６８ＭＨｚ频段，因此 ＦＢ设定为叭。
（２）计算通道频率位置：５号通道的中心频率是 ８６８．９３５６ＭＨｚ，通道号由表２给出的等式确定：
ＣＨ＝（ｆ。咄８６８ＭＨ：一８６８ １８５６×１０６）／１５３ ６×１０３
《电子技术》２００４年第２期
模式为输出脚）来设定。配置数据只有在电源撤除后 才会丢失。
芯片配置时序图如图３所示。
ＣＦＧ ＣＬＫ
５芯片工作方式配置和应用连接
唧呲厂］ 厂
一Ｆ———一 ＣＳ
ＣＦＧ ＤＡＴ
配置模式有效
１３位读入配置寄存器
图３ 芯片配置时序图
５．１工作方式配置 芯片工作方式配置通过将一个１４位的控制字移
“（ｂＣｏ衄ｏＫ一１） ｛
表电表读数的脉冲累计数。原始用电数据得到后，包 括电赞的计算，月表的生成，各种统计图表的生成就
ｂＣｏ蚰ＯＫ却∥转为待机状态‘，
纯粹是对数据库的操作了。
ＣｌｅａｒＢｕｆｆｅｒ（）；
用７３Ｍ２９０ｌ，５ｖ构成的远程通信系统体积小、可以
）
直接插入终端的嵌入式结构具有广阔的应用前景。另
｝
外，在本系统中单片机通过７３Ｍ２９０ｌ，５ｖ将电表数据传
ｂｒｅａｋ：
送给远方计算机的实现方法可以很容易地推广应用到
３．３远程数据管理系统简介
Ｐｃ终端通过ｖＢ提供的Ｍｓｃｏｒｍ控件来控制
Ｍｏｄｅｍ获得电表数据，Ｍｓｃｏｍｍ控件“隐藏”了大
其他类型的数字远程监控系统中去。 参考文献
部分串口通信的底层运行过程和许多烦琐的处理过
若不用ｓＰＩ配置，芯片将在默认频道下工作。默 认模式下，工作频率为８６８．１８５ ６ＭＨｚ，按最大功率输 出，ＣＬＫ ＯＵＴ为１．３２８ ４ＭＨｚ。 ５ ２应用连接
下面是一个配置实例：设计一个８６８ＭＨｚ的系统 模型，工作频率选择５号通道频率，收发芯片在一个 小的配嚣区域操作，系统频道的组织和ＥＴｓＩ频率分 配如图４所示。收发芯片与微控制器共用一个晶振。 上电后，ｎＲＦ９０３设置成待机模式（ｓＴＢＹ＝“１”， ＰｗＲ ＤｗＮ＝“Ｏ”），０．９ｍｓ后，ｃＬＩ【＿ｏｕＴ脚输出一 个１１．０５９ ２ＭＨｚ的系统时钟供微控制器使用。
工作模式通过脚Ｄ皿Ｎ、ｓＴＢＹ、和ＰｗＲ ＤｗＮ
ＰｗＲ ＤＷＮ、ＣＦＧ—ｐＡｌ隗、ＣＦＧ＿ｃＬＫ和ＣＳ组成。该 控制。
接口有芯片配置和工作模式控制两个主要的功能。
操作模式与信号设置的对应关系如表１所列。
中国传蒜器Ⅻｐ：挣ｗｗｍｍ．ｃｎ
２５
万方数据
网络、通信与多媒体 表１ 操作模式与信号设置的对应关系
配置控制字的计算步骤如下：
表２ ｎＲＦ９０３控制字
位 Ｏ～１
参数 频段
符号 阳
描述
位数
嚣，？黜嚣畿 “００”频段卅３３．９２±０８７Ｍ｝Ｉｚ
ｚ
２～１３ ｐＰ～外部时钟频率输出 ‘ｕｋ
“０ｌ”ｐＰ系统时钟＝ｋ。以ＭＨＺ
．
“１０”胛系统时钟哦．。ａｌ，４ＭＨｚ
‘
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总的配置数据位数
ｎＲＦ９０３的一个典型应用连接如图５所示。电路所 需外围元件较少，只包括一个基准晶体以及及几个无 源器件。
万方数据
图５ ｎＲＦ９０３的一个典型应用连接图
３杨宏业、张跃等．自动抄表系统中通信方案的现状与展
望．电测与仪表，２００ｌ，（８）
４陈坚、孙志月．Ｍｏ】删通信编程技术．西安电子科技
大学出版社，１９鲫
２４
妒厨撵铟孵船争：枷ｗ∞＾“
万方数据
２００４年第２期《电子技术》
ＡＮＴ２ ＡＮＴｌ
网络、通信与多媒体
Ｃ—ＳＥＮＳＥ ＤＡＴＡ ＣＳ ＣＦＧ ＣＬＫ ＣＦＧ ＤＡＴＡ
选择，ＴⅪ狲＝ｏ为接收模式，ＴⅪ狲＝１为发射模式；
ＦⅡ胞：输入，用于ｌＯ．７ＭＨｚ滤波器输入；肿１：输
出，用于１０．７Ⅷｚ滤波器输出；ＰｗＲＤｗＮ：输入，
除这７个脚外，还有Ｃ＿＿ｓＥＮｓＥ和ｃＬＫ—ＯｕＴ两 个额外的可用信号。当在接收通道中，未检测到载波 信号时，ｃ＇＿ｓＥＮＳＥ为“０”；当载波信号大于一１０６ｄＢｍ
１４
万方数据
２００４年第２期《电子技术》
风络、通信与多媒体
２５ｋＨｚ
通道空频段
Ｉ一
低能率周期频段
（＜１０％）
一Ｉ一
一ｌ一
非常低能率周期频段（
＜１％）一ｌ
；／—＿＼／■＿＼／■＿＼／１—飞／＿＿＿＼厂弋／■＿＼ 通道。
通道ｌ
通道２
１通道３
通道４
通道５
通道６
－ｆＩＭｌ训
８６８ ０
８６８１
８６８ ２
８６８ ３
１ 概述 ｎＲＦ９０３是挪威Ｎｏｒｄｉｃ公司的一款蓝牙芯片。它
络、无线抄表、门禁系统、工业数据采集、非接触ＲＦ 智能卡、机器人控制、无线数字图像和数字传输等领 域。
采用优化的ＧＭＳＫ调制解调技术，是一款真正的ｕＨＦ 多段无线收发芯片，它可在多个频段内工作 （４３３ＭＨｚ、８６８ＭＨｚ、９１５ＭＨｚ），最大发射功率＋１０血， 天线接口设计成差分天线，以便使用低成本的ＰＣＢ天 线。它所有的参数（包括工作频率和发射功率）都可 以用一个１４ｂｉｔ控制字进行设置。它的工作电压范围