摘要：GJRF400是Gran-Jansen公司生產(chǎn)的用于無線通訊系統(tǒng)的射頻發(fā)送接收芯片,利用它可完成數(shù)據(jù)流的發(fā)送和接收,而且外圍電路簡單、控制方法靈活,特別適用于無線局域網(wǎng)、元程測試、環(huán)境監(jiān)測和移動圖像監(jiān)測等系統(tǒng)。文中介紹了GJRF400的結(jié)構(gòu)、編程方法和應注意的問題。
關鍵詞：射頻 無線通訊 發(fā)射 接收 GJRF400
無線通訊是當今世界發(fā)展最為迅速的一個領域,其應用已滲透到人們生活的各個方面。Gran-Jansen公司的GJRF400芯片集成了數(shù)據(jù)流的發(fā)送和接收功能,并具有外圍控制電路簡單、控制方式靈活的特點。作為無線數(shù)字通信系統(tǒng)的核心,GJRF400配合相應的軟、硬件即可實現(xiàn)無線局域網(wǎng)元程測試系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)、身份識別系統(tǒng)和移動圖像監(jiān)測系統(tǒng)等方面的作用。本文詳細介紹了利用GJRF400實現(xiàn)數(shù)字通信的方法及應注意的問題。
1 GJRF400芯片介紹
GJRF400集成了調(diào)制解調(diào)發(fā)送接收射頻信號的功能,其核心工作頻率為433.92MHz,采用FSK（移頻鍵控）調(diào)制方式,最高碼率可達19200bps。
GJRF400的內(nèi)部電路可分為發(fā)射模式和接收模塊兩部分。
1.1 發(fā)射模塊
GJRF400的發(fā)射模塊包含一個PLL（鎖相環(huán)）頻率合成器和一個功率放大器。其頻率合成器由VCO（壓控振蕩器）、晶振、預分頻器、可編程分頻器以及相位檢測器組成。其環(huán)路濾波器由芯片外圍電路實現(xiàn)。VCO是標準Colpitts振蕩器,其諧振器和變?nèi)萜饕嘤赏獠侩娐穪韺崿F(xiàn)。同時還可利用外部電路來控制選擇壓控振蕩器或晶振以實現(xiàn)FSK調(diào)制。GJRF400的頻率合成器內(nèi)有一個N倍頻器和一個M倍頻器。在低比特率的應用中（100bps左右）。FSK調(diào)制可利用這兩個倍頻器進行切換以改變倍頻系數(shù)。N、M寄存器的長度分別為12和10比特。在所有類型的FSK調(diào)制中,被調(diào)制數(shù)據(jù)由DataIXO端口輸入。
1.2 接收模塊
當GJRF400工作在接收模式時,鎖相環(huán)頻率合成器產(chǎn)生本地振蕩信號,決定振蕩頻率的N、M值分別存儲在N0、M0寄存器中。為了便于低功率低通濾波器在信道濾波中的應用,接收器以歸零碼方式工作。接收器含有一個低噪聲濾波器,此濾波器可驅(qū)動一個正交混合器對,并輸出兩路具有90度相位差的信號。每一路都含有一個可變增益放大器和一個無源低通二階RC濾波器。這個濾波器可以保護后級的反饋濾波器免受鄰近信道信號和限幅器的干擾。由反饋電容實現(xiàn)的五級橢圓低通濾波器構(gòu)成了主信道濾波器,其截至頻率可由外部電阻調(diào)節(jié)。解調(diào)器可對I信道和Q輸出進行解調(diào),以生成數(shù)字信號輸出。另外,解調(diào)器還鈄對I、Q信道的相食糖差進行比較：若I落后于Q,則FSK頻率大于本地晶振頻率（解為‘1’）;若I先于Q,則表明FSK頻率小于本地晶振頻率（解為‘0’）。解調(diào)后的信號輸出到DataIXO端口。
1.3 外圍電路
射頻輸入輸出的阻抗匹配和電源去耦必須由外部電路實現(xiàn)。其它必須的外部電路有VCO諧振器、變?nèi)萜�、晶振、反饋電容、FSK調(diào)制元件、環(huán)路濾波器、功率放大器和反饋濾波器的偏置電阻等。
2 通過串口對GJTF400編程
對GJRF400的編程是通過一個三位總線來實現(xiàn)的,即DataIXO,Clock和Load。DataIXO是雙向數(shù)據(jù)流端口,發(fā)送數(shù)據(jù)、接收數(shù)據(jù)以及對電路編程均通過該端口。控制信號從Clock和Load進入,可用串口方便地對其編程。GJRF400在編程時允許對分頻寄存器的上電控制。編程接口含有59位寄存器,最高位數(shù)據(jù)首先由DataIXO進入,第一位是P1,最后一位是P59,表1列出了編程接口的寄存器位（即控制位串）,表2是對各位涵義的描述。
表2 編程接口寄存器位的涵義
| 寄存器位 | 涵 義 |
| N1 | 分頻寄存器N1,12比特 |
| N0 | 分頻寄存器N0,12比特 |
| M1 | 分頻寄存器M1,12比特 |
| M0 | 分頻寄存器M0,12比特 |
| BypassLNA | 為1時繞過低噪聲放大器 |
| RxOutD | 為1時表示或Q信道的數(shù)據(jù)輸出在端口BxOutD上已被激活 |
| RxOutD-S | 為1時選擇I信道上的數(shù)據(jù)作輸出;為0時選擇Q信道上的數(shù)據(jù)作為輸出 |
| Fc0 | 設置RC濾波器截至頻率的位 |
| Fc1 | 設置RC濾波器截至頻率的信 |
| RecSel | 為0時校正器用以校正I信道反饋濾波器的輸出;為1時校正器用以校正I信道RC無源濾波器的輸出 |
| RxOut | 為0時反饋濾波器的輸出在IchOut和QchOut端口被激活;為1時RC無源濾波器的輸出在IchOut和QchOut端口被激活 |
| BiasS | 為1時表示I和Q信道的低通濾波器共用同一偏置電路Vb-lp1;為0時表示I和Q信道的低通濾波器使用不同的偏置電路Vb-lp1(I),Vb-lp2(Q) |
| GmBias | 為1時表示FSK頻率偏移大于35kHz;為0時表示FSK頻率偏移小于35kHz |
| Mod1 | Mod1=Mod0=0:為無調(diào)制;Mod0=1：為FSK調(diào)制,可通過切換分頻系數(shù)實現(xiàn) |
| Mod0 | Mod1=1,Mod0=0:應用于壓控振蕩器上FSK的調(diào)制;Mod1=1:應用于晶振上FSK的調(diào)制 |
| R-T | 0表示接收模式1表示發(fā)送模式 |
| Pd | 0表示上電;1表示斷電 |
