LPWAN的一種通信之“芯”，華普微Sub-GHz無(wú)線收發(fā)單片機(jī)（公眾號(hào)標(biāo)題）
如何通過(guò)Sub-GHz無(wú)線收發(fā)單片機(jī)，高效搭建低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)？（第三方媒體標(biāo)題）

萬(wàn)物互聯(lián)時(shí)代浪潮下，工業(yè)抄表、工業(yè)監(jiān)測(cè)、家居安防等行業(yè)正加速朝著無(wú)線化傳輸與數(shù)字化管理等方向持續(xù)發(fā)展。

而物聯(lián)網(wǎng)芯片作為這些行業(yè)搭建LPWAN（低功耗廣域網(wǎng)）的硬件基礎(chǔ)之一，亦正從滿足基礎(chǔ)連接需求，向具備“高效用頻、泛在連接、靈活適配、穩(wěn)定可靠”等特性深度演進(jìn)。

其中，Sub-GHz無(wú)線收發(fā)單片機(jī)作為能進(jìn)行快速組網(wǎng)、降低設(shè)備功耗與簡(jiǎn)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心通信單元，通過(guò)將Sub-GHz射頻收發(fā)器與微控制器高度集成，在提升通信穩(wěn)定性的同時(shí)，還能有效降低IoT終端部署與長(zhǎng)期運(yùn)維的成本，是多種低功耗廣域通信應(yīng)用場(chǎng)景中實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)、穩(wěn)定無(wú)線交互的重要硬件單元之一。

__Sub-GHz無(wú)線收發(fā)單片機(jī)，面向IoT終端的單芯通信解決方案 __

Sub-GHz無(wú)線收發(fā)單片機(jī)是針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景進(jìn)行系統(tǒng)級(jí)優(yōu)化的單芯通信解決方案——通過(guò)在一顆芯片內(nèi)完成射頻信號(hào)收發(fā)、低功耗通信控制、無(wú)線協(xié)議運(yùn)行與邏輯處理等核心環(huán)節(jié)，開發(fā)者可大幅簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)IoT終端的外圍元件數(shù)量，縮小產(chǎn)品體積（減少PCB面積、降低BOM成本），提升產(chǎn)品可靠性、實(shí)用性。

如上圖所示，在無(wú)線傳感節(jié)點(diǎn)及工業(yè)監(jiān)控領(lǐng)域中，Sub-GHz無(wú)線收發(fā)單片機(jī)通過(guò)I2C直連傳感器可構(gòu)成由電池供電的低功耗無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)。

依托其遠(yuǎn)距離、強(qiáng)穿透、低功耗的Sub-GHz頻段特性，以及其支持自定義芯片通信協(xié)議棧的靈活性，開發(fā)者不僅能自由選擇星型拓?fù)渑cMESH拓?fù)涞冉M網(wǎng)方式，還能在復(fù)雜電磁干擾環(huán)境下，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)的穩(wěn)定接入與快速部署。

此外，開發(fā)者還可通過(guò)SPI接口配置射頻寄存器，靈活調(diào)整Sub-GHz射頻收發(fā)芯片的調(diào)制方式、輸出功率與運(yùn)行模式等通信參數(shù)與功能，并能直接基于Sub-GHz無(wú)線收發(fā)單片機(jī)的現(xiàn)成框架開發(fā)應(yīng)用邏輯，無(wú)需深耕射頻底層驅(qū)動(dòng)與協(xié)議解析，僅需聚焦傳感器數(shù)據(jù)采集、指令交互、組網(wǎng)策略等上層業(yè)務(wù)功能，可大幅縮短IoT產(chǎn)品從原型到量產(chǎn)的周期。

CMT2392F512，高性能的Sub-GHz無(wú)線收發(fā)單片機(jī)

在實(shí)際應(yīng)用中，Sub-GHz 無(wú)線收發(fā)單片機(jī)的性能指標(biāo)與系統(tǒng)級(jí)集成能力，往往直接影響無(wú)線射頻鏈路的通信質(zhì)量、終端節(jié)點(diǎn)的功耗表現(xiàn)以及整體系統(tǒng)的長(zhǎng)期運(yùn)行穩(wěn)定性。

因此，選擇一款在射頻性能、功耗控制與邏輯處理能力之間具備良好綜合平衡的 Sub-GHz 無(wú)線收發(fā)單片機(jī)，已成為工程設(shè)計(jì)中的重要考量。

例如， CMT2392F512就是一款華普微自主研發(fā)的高性能Sub-GHz無(wú)線收發(fā)單片機(jī) ，其內(nèi)部集成32位ARM CortexTM-M4F內(nèi)核和一顆超低功耗Sub-GHz射頻收發(fā)器。

支持OOK、2(G)FSK、4(G)FSK等調(diào)制方式，可工作在113~960 MHz頻段范圍內(nèi)，并擁有+20dBm的發(fā)射功率和-122dBm的靈敏度，支持多種數(shù)據(jù)包格式及編解碼方式，使得它可以靈活地滿足各種應(yīng)用的需求。

另外，CMT2392F512還支持128-byte Tx/Rx FIFO、豐富的GPIO及中斷配置、Duty-Cycle運(yùn)行模式、信道偵聽、高精度RSSI、低電壓檢測(cè)、上電復(fù)位、低頻時(shí)鐘輸出、快速跳頻與靜噪輸出等多種特色功能，可賦能開發(fā)者更加靈活地進(jìn)行應(yīng)用設(shè)計(jì)。

在運(yùn)行功耗層面 ，CMT2392F512基于多模式功耗控制架構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)全工況能效優(yōu)化——在深度睡眠模式下，射頻電流消耗可低至400nA；

在接收模式下，射頻方面電流消耗為9.4mA@433MHz 2FS KDR=10kbps（使能DC-DC）；在發(fā)射模式下，射頻方面電流消耗為10mA@433MHz -10dBm（發(fā)射電流隨發(fā)射功耗增長(zhǎng)而增長(zhǎng)）。

同時(shí)，CMT2392F512還可結(jié)合Duty-Cycle運(yùn)行模式，大幅降低依賴電池供電的IoT節(jié)點(diǎn)的平均功耗，提升產(chǎn)品續(xù)航時(shí)間。

在通信性能方面 ，CMT2392F512支持以1dB的步進(jìn)將射頻發(fā)射功率從-10dBm配置到+20dBm，可靈活權(quán)衡射頻功耗與通信距離；

同時(shí)，CMT2392F512還可結(jié)合自動(dòng)增益控制（AGC）、高精度RSSI及PJD相位檢測(cè)功能，大幅增強(qiáng)芯片在復(fù)雜環(huán)境下的接收穩(wěn)定性，滿足大規(guī)模無(wú)線傳感與工業(yè)監(jiān)測(cè)對(duì)可靠通信的要求。

在產(chǎn)品設(shè)計(jì)方面 ，CMT2392F512將射頻收發(fā)、協(xié)議處理與應(yīng)用控制等功能都集中在單芯片內(nèi)，并且提供豐富的FIFO、GPIO與多種通信接口，可幫助開發(fā)者在無(wú)需外置MCU或射頻芯片的條件下即可快速完成產(chǎn)品開發(fā)。

這種高集成的單芯解決方案不僅能顯著簡(jiǎn)化射頻調(diào)試與系統(tǒng)集成流程，還有助于提升產(chǎn)品可靠性，加快產(chǎn)品規(guī)模部署的落地速度。

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審核編輯 黃宇