基于ZigBee的窄帶電力線通信中繼器的設計

PLC中繼器的核心模塊為主控制處理器和ZigBee模塊、中繼器的主控制處理器是意法半導體公司生產的ST7590芯片。它帶有8051內核，可以提供中繼器基本的控制支持；它還帶有SPI／USART接口，支持對外設的擴展。最重要的是，它還自帶了支持PRIME協議的物理層／MAC層DSP處理芯片，以及電力線通信的模擬前端，使得ST7590非常具有可操作性，來滿足智能電網的通信要求。它提供一個具有靈活性、可擴展性及未來性的電力線通信平臺，可輕松適應各類智能電網的應剛需求和協議標準。
ZigBee模塊采用的是德州儀器公司生產的CC2520芯片。CC2520是TI(德州儀器)的第二代ZigBee／IEEE 802．15．4射頻收發器，工作于2．4 GHz頻段。該芯片可以提供最先進的工業級應用，優越的鏈路估計，可以存-40Ω～125攝氏度下工作此外，CC2520提供了廣泛的的硬件處理技術，支持幀處理、數據緩沖、突發傳輸、數據加密、數據驗證、信道評估、鏈路質量指示和幀定時信息這些功能，減輕了主機控制器的負荷。存一個典型的系統中，CC2520將與ST7590一起完成中繼操作。CC2520與ST7590的接口圖如圖3所示。

我們使用ST7590的SPI通道與CC2520進行通信。CC2520的SCLK端口與ST7590的SPICLK0相連，作為SPI的時鐘信號。CC2520的SO端口與ST7590的SPIMIS00相連，CC2520的SI信號與ST7590的SPIMIS10相連，CC2520的CSn與ST7590的nSS0相連，SCLK、SO、SI與CSn端口共同完成CC2520和ST7590的SPI通信。CC2520的VREG_EN是CC2520的電源自檢端口，與ST7590的GPI06相連，用來進行CC2520的啟動確認。CC2520的GPIO0～GPIO5與ST7590的GPIO0～GPIO5相連，為ST7590的GPIO0～GPIO5提供中斷源。