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CC2650低功耗蓝牙技术
1.概述
CC2650系列是TexasInstruments推出的低功耗蓝牙（BluetoothLowEnergy,BLE）解决方案，适用于各种无线应用，如传感器网络、医疗设备、智能家居等。该系列芯片集成了高性能的ARMCortex-M3处理器和低功耗的无线电模块，支持多种无线通信协议，包括BLE5.0。本节将详细介绍CC2650的低功耗蓝牙技术原理和应用开发方法。
2.CC2650的架构
CC2650芯片采用了高度集成的设计，主要由以下几个部分组成：
ARMCortex-M3处理器：负责处理应用层逻辑和协议栈。
低功耗无线电模块：支持2.4GHz的BLE通信。
片上内存：包括256KB的闪存和80KB的RAM。
外设接口：支持多种外设接口，如UART、I2C、SPI等。
电源管理单元：优化功耗管理，延长电池寿命。
2.1处理器
ARMCortex-M3处理器是CC2650的核心，它具有高性能和低功耗的特点。该处理器支持多种外设和中断，可以在处理复杂任务的同时保持低功耗。
2.2低功耗无线电模块
CC2650的低功耗无线电模块支持BLE5.0协议，具有以下特点：
2.4GHz频段：符合蓝牙标准，适用于短距离通信。
低功耗：优化的电源管理单元确保在传输数据时功耗极低。
高灵敏度：接收灵敏度可达-100dBm，确保在各种环境下的可靠通信。
多种调制方式：支持GFSK、BPSK和802.15.4调制方式。
2.3片上内存
CC2650配备了256KB的闪存和80KB的RAM，这些内存资源可以满足大多数BLE应用的需求。闪存用于存储应用程序和固件，而RAM用于运行时数据存储。
2.4外设接口
CC2650支持多种外设接口，包括：
UART：通用异步收发传输器，用于串行通信。
I2C：两线制串行通信协议，用于连接传感器和外部设备。
SPI：同步串行通信协议，支持高速数据传输。
GPIO：通用输入输出引脚，用于控制外部设备。
2.5电源管理单元
电源管理单元是CC2650的重要组成部分，它负责优化功耗，延长电池寿命。该单元支持多种工作模式，包括睡眠模式、低功耗模式和活动模式，可以根据应用需求动态调整功耗。
3.BLE协议栈
CC2650内置了TI的BLE协议栈，该协议栈支持BLE5.0标准，包括物理层、链路层和应用层。使用该协议栈可以简化开发过程，快速实现BLE应用。
3.1物理层
物理层负责无线信号的发送和接收，包括调制、解调和频率合成等。CC2650的物理层支持2.4GHz频段，确保数据传输的可靠性和低功耗。
3.2链路层
链路层负责建立和维护无线连接，包括广告、扫描、连接和数据传输等功能。链路层支持多种连接模式，包括广播模式、观察者模式、广告者模式和中心模式。
3.3应用层
应用层负责实现具体的应用功能，包括GATT（通用属性协议）和GATT服务。通过配置GATT服务，可以定义应用的特性和数据传输格式。
4.开发环境
4.1硬件工具
LaunchPad开发板：TI提供的开发板，包含CC2650芯片和多种外设接口。
传感器模块：用于测试和开发传感器应用。
调试器：用于调试和烧录程序。
4.2软件工具
CodeComposerStudio(CCS)：TI的集成开发环境，支持多种单片机开发。
BLE协议栈：TI提供的BLE协议栈，支持BLE5.0标准。
TIRTOS：TI的实时操作系统，用于管理任务和中断。
4.3开发流程
安装开发工具：安装CodeComposerStudio和TIRTOS。
创建项目：在CCS中创建一个新的CC2650项目。
配置协议栈：根据应用需求配置BLE协议栈。
编写代码：实现应用功能，包括初始化、广告、连接和数据传输等。
调试和测试：使用调试器和开发板进行调试和测试。
烧录程序：将程序烧录到CC2650芯片中，进行实际运行。
5.示例应用：温度传感器
5.1硬件连接
假设我们使用一个温度传感器（如TMP102）和CC2650LaunchPad开发板。硬件连接如下：
TMP102的SDA引脚：连接到CC2650的I2CSDA引脚。
TMP102的SCL引脚：连接到CC2650的I2CSCL引脚。
TMP102的VCC引脚：连接到3.3V电源。
TMP102的GND引脚：连接到地线。
5.2初始化I2C接口
在CCS中创建一个新的CC2650