2、 硬件设计
Si4432芯片是Silicon Labs公司推出的一款高集成度、低功耗、多频段的EZ Radio PRO系列无线收发芯片。Si4432在使用时所需的外部元件很少，1个30 MHz的晶振、几个电容和电感就可组成一个高可靠性的收发系统，设计简单且成本低。Si4432的接收灵敏度达到-117 dB，可提供极佳的链路质量，在扩大传输范围的同时将功耗降至最低；最小滤波带宽达8 kHz，具有极佳的频道选择性；在240～960 MHz频段内，不加功率放大器时的最大输出功率就可达20 dBm，设计良好时收发距离最远可达2 km。C8051F340也是Silicon Labs公司推出的单片机。具有4 KB的RAM和64 KB的FLASH，片上集成了丰富的外围模块（包括串口，SPI，10位A／D转换器等），很好地满足了本系统对微控制器的要求；支持快速唤醒和最低0．9 V的供电；有多种电源管理模式（如正常模式、空闲模式、休眠模式等），内部集成的2个内建欠压检测器分别适用于休眠模式和正常模式，典型休眠模式下电流仅为50 nA。C8051F340包含1个高效率直流升压转换器，最多提供65 mW给内部微控制器和其他元器件，为了减少正常模式下的电池耗电，C8051F340的省电架构能将操作模式下的电流减小到170μA／MHz。无线收发硬件设计原理图如图2所示。
C8051F340可以通过内置增强型SPI对Si4432的内部寄存器进行读写操作，灵活配置各项参数。通过SPI接口完成对Si4432的初始化配置、读写数据、访问FIFO等操作。使用4线SPI，即MOSI、MISO、SCK和SEL。MOSI用于从C8051F340到Si4432的串行数据传输；MISO用于从Si4432到C8051F340的串行数据传输；SCK用于同步C8051F340和Si4432之间在MOSI和MISO线上的串行数据传输；SEL作为片选信号，只有片选信号为低电平时，对Si4432的操作才有效。Si4432的13～16脚是标准的SPI接口，17脚（IRQ）是中断状态输出引脚。