CC2540簡(jiǎn)介

　　CC2540是一個(gè)真正的系統(tǒng)單晶片解決方案，結(jié)合德州儀器的協(xié)議棧、輪廓軟體及應(yīng)用支援， CC2540成為市場(chǎng)上最具有彈性及成本效益的單模式低功率藍(lán)牙解決方案。

　　應(yīng)用市場(chǎng)

　　低功率藍(lán)牙 - 適用于消費(fèi)性醫(yī)療、行動(dòng)裝置周邊、運(yùn)動(dòng)及健康應(yīng)用等產(chǎn)品的超低功率無(wú)線連結(jié)市場(chǎng)上最具有彈性及成本效益的單模式低功率藍(lán)牙解決方案–德州儀器CC2540 2.4GHz低功率藍(lán)牙系統(tǒng)單晶片。德州儀器的CC2540系列產(chǎn)品提供用于感應(yīng)器應(yīng)用及行動(dòng)手持裝置周邊的低功率藍(lán)牙解決方案， CC2540是一個(gè)真正的系統(tǒng)單晶片解決方案，結(jié)合德州儀器的協(xié)定堆疊、輪廓軟體及應(yīng)用支援， CC2540成為市場(chǎng)上最具有彈性及成本效益的單模式低功率藍(lán)牙解決方案。

CC2540百科

　　CC2540是一個(gè)真正的系統(tǒng)單晶片解決方案，結(jié)合德州儀器的協(xié)議棧、輪廓軟體及應(yīng)用支援， CC2540成為市場(chǎng)上最具有彈性及成本效益的單模式低功率藍(lán)牙解決方案。

　　應(yīng)用市場(chǎng)

　　低功率藍(lán)牙 - 適用于消費(fèi)性醫(yī)療、行動(dòng)裝置周邊、運(yùn)動(dòng)及健康應(yīng)用等產(chǎn)品的超低功率無(wú)線連結(jié)市場(chǎng)上最具有彈性及成本效益的單模式低功率藍(lán)牙解決方案–德州儀器CC2540 2.4GHz低功率藍(lán)牙系統(tǒng)單晶片。德州儀器的CC2540系列產(chǎn)品提供用于感應(yīng)器應(yīng)用及行動(dòng)手持裝置周邊的低功率藍(lán)牙解決方案， CC2540是一個(gè)真正的系統(tǒng)單晶片解決方案，結(jié)合德州儀器的協(xié)定堆疊、輪廓軟體及應(yīng)用支援， CC2540成為市場(chǎng)上最具有彈性及成本效益的單模式低功率藍(lán)牙解決方案。

　　藍(lán)牙技術(shù)

　　低功率藍(lán)牙技術(shù)提供消費(fèi)性醫(yī)療、行動(dòng)裝置周邊、運(yùn)動(dòng)以及健康應(yīng)用等產(chǎn)品超低功率的最新通訊能力。 低功率藍(lán)牙技術(shù)是一個(gè)使用更少連結(jié)的協(xié)定，它大幅地降低了無(wú)線功能必須開(kāi)機(jī)的時(shí)間，只需要傳統(tǒng)藍(lán)牙一部分的消耗功率，低功率藍(lán)牙可讓產(chǎn)品使用硬幣式電池操作超過(guò)一年的時(shí)間。

　　德州儀器提供低功率藍(lán)牙單一模式解決方案用于感應(yīng)器應(yīng)用及雙模式解決方案用于行動(dòng)手持裝置。

　　晶片介紹

　　系統(tǒng)單晶片德州儀器用于感應(yīng)器應(yīng)用的低功率藍(lán)牙解決方案包括CC2540 2.4 GHz系統(tǒng)單晶片、協(xié)議棧、輪廓軟體及應(yīng)用支援。

　　CC2540是一個(gè)超低消耗功率的真正系統(tǒng)單晶片，它整合了包含微控制器、主機(jī)端及應(yīng)用程序在一個(gè)元件上。 CC2540結(jié)合一個(gè)優(yōu)異的無(wú)線射頻傳送接收器及一個(gè)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的加強(qiáng)型8051微控制器， 它包括連接類比及數(shù)位感應(yīng)器的周邊，內(nèi)建可程式的快閃記憶體， 精確的無(wú)線射頻訊號(hào)強(qiáng)度指示， 全速USB 2.0界面，內(nèi)建AES-128加密引擎。

　　CC2540可讓強(qiáng)固的主控或從屬式節(jié)點(diǎn)以很低的成本建立起來(lái)，它具有很低的睡眠模式功率消耗及不同工作模式間短暫的轉(zhuǎn)換時(shí)間，適用于需要超低消耗功率的系統(tǒng)。

　　CC2540有兩個(gè)版本： CC2540F128/ F256， 各含有128KB及256 KB快閃記憶體，為40-pin

　　6mm x 6mm 的QFN包裝。整合低功率藍(lán)牙協(xié)議棧，使得CC2540F128/ F256成為市場(chǎng)上最具彈性及成本效益的單模式低功率藍(lán)牙解決方案。

　　主要功能

　　增強(qiáng)型8051微控制器 - 128KB或256 KB內(nèi)建快閃記憶體， 8KB SRAM。完全整合的無(wú)線射頻功能 - 低功率藍(lán)牙 （1Mbps GFSK ） 。數(shù)字外設(shè) – 21個(gè)通用型輸出入接口， 2個(gè)USART （UART或SPI），全速USB 2.0，2個(gè)16位元及2個(gè)8位元計(jì)時(shí)器，專屬的連接層計(jì)時(shí)器用于低功率藍(lán)牙協(xié)定時(shí)脈，AES-128硬件加密/解密功能。先進(jìn)的類比周邊 – 8通道 8到12位元 delta-sigma 類比數(shù)位轉(zhuǎn)換器，超低功率類比比較器， 內(nèi)建高效能運(yùn)算放大器。完整解決方案–2.4 GHz系統(tǒng)單晶片，德州儀器協(xié)定堆疊，輪廓軟體，及應(yīng)用支援。超低消耗功率–感應(yīng)器應(yīng)用可使用一個(gè)硬幣型電池運(yùn)作超過(guò)一年的時(shí)間。領(lǐng)先的無(wú)線射頻效能–最高達(dá)+97dB link budget，可用于大范圍通訊，與其它2.4GHz裝置優(yōu)異的共存性。單晶片整合解決方案 - 微控制器，主機(jī)端，及應(yīng)用程式整合在一個(gè)6mm x 6mm的元件中，有效降低所需的印刷電路板面積，應(yīng)用程式可直接寫(xiě)入CC2540，它支援類比及數(shù)位界面。具備快閃記憶體及具有彈性的元件 - 韌體可在使用場(chǎng)所更新，資料可儲(chǔ)存于晶片上。單一模式及雙模式 – 做為一個(gè)同時(shí)提供單一模式及雙模式低功率藍(lán)牙解決方案的廠商，德州儀器提供由智慧型感應(yīng)器到智慧型手機(jī)完整驗(yàn)證及強(qiáng)固的節(jié)能系統(tǒng)解決方案。

　　CC2540開(kāi)發(fā)入門(mén)

　　2 開(kāi)發(fā)需求

　　l 開(kāi)發(fā)板（CC2540主板）（硬件）

　　l CC Debugger（硬件），CC系列芯片的下載器，可用于同步調(diào)試和下載固件

　　l smartrf_studio（軟件），安裝在WINDOWS，用于下載固件或調(diào)試射頻。

　　l BLE-CC254x_v1.4.0（代碼），CC2540/CC2541的代碼開(kāi)發(fā)包，里面有各種應(yīng)用工程。

　　l IAR Embedded Workbench for 8051 version 8.30.2（EW8051-8302-Autorun.exe）（軟件），代碼開(kāi)發(fā)工具，可用于編譯、調(diào)試及下載。注意工具版本，版本不對(duì)打不開(kāi)BLE-CC254x_v1.4.0，比如BLE-CC254x_v1.4.1就要示高一點(diǎn)的版本，但太高也不行，這里盡量使用本文件所提到的版本。

　　3 下載測(cè)試

　　1）安裝上面提到的軟件后，開(kāi)始進(jìn)行主板測(cè)試。

　　2）先將CC Debugger的USB線連接電腦，讓它自動(dòng)安裝完驅(qū)動(dòng)，安裝成功后，在設(shè)備管理器里會(huì)有如下圖標(biāo)：

　　3）打開(kāi)SmartRF Studio，如果CC Debugger連接正常，在界面下方會(huì)有如下提示：

　　No chip表示沒(méi)連接CC2540主板。

　　4）將CC2540主板接上CC Debugger，然后上電，如果CC Debugger的指示燈沒(méi)有由紅變綠，則按一下CC Ddebugger的復(fù)位鍵，如果指示燈還不變綠，則需要檢查一下CC2540主板。CC Debugger指示燈變綠，表示與主板正常。

　　5）CC Debugger連上CC2540主板后，在SmartRF Studio界面下方會(huì)有如下提示：

　　6） 點(diǎn)擊SmartRF Studio右上角的工具圖標(biāo)： ，選擇Flash Programmer，其中兩個(gè)選擇說(shuō)明一下：Program CCxxxx Soc or MSP430 是用于燒寫(xiě)CC2540主板的，而Program Evaluation Board是用于升級(jí)CC Debugger，所以除非CC Debugger出問(wèn)題了需要升級(jí)固件（固件放在：C：\Program Files （x86）\Texas Instruments\SmartRF Tools\Firmware\CC Debugger\cebal_fw_srf05dbg.hex）外，一般選擇Program CCxxxx Soc or MSP430選項(xiàng)來(lái)燒寫(xiě)主板。

　　7）選擇Program CCxxxx Soc or MSP430選項(xiàng)，然后點(diǎn)擊Flash image右邊按鈕來(lái)選擇將要燒寫(xiě)的固件，選擇“BLE-CC254x_v1.4.0\Projects\ble\ SimpleBLEPeripheral\CC2540DB\CC2540DK-MINI Keyfob\Exe\ SimpleBLEPeripheral.hex”，其他選項(xiàng)保持默認(rèn)，然后點(diǎn) Perform actions 按鈕，進(jìn)行燒寫(xiě)。

　　8）燒寫(xiě)成功表示硬件功能正常，不成功則需要檢查CC2540主板。

　　4 CC Debugger連接接口說(shuō)明

　　1 GND接CC2540主板的地

　　2 Target Voltage Sense接CC2540主板的VCC

　　3 DC接CC2540主板的P2.2

　　4 DD接CC2540主板的P2.1

　　7 RESETn接CC2540主板的RESET Pin

　　5 編譯調(diào)試代碼

　　1）打開(kāi)IAR Embedded Workbench，點(diǎn)擊菜單“Project”，選擇“Add Existing Project.。”，打開(kāi)“BLE-CC254x_v1.4.0\Projects\ble\SimpleBLEPeripheral_ibeacon\CC2540DB/ SimpleBLEPeripheral.ewp”。

　　2）點(diǎn)擊菜單“Project”，選擇“Options”，將General Options項(xiàng)里，將Number of virtual改為8，否則在編譯時(shí)會(huì)出現(xiàn)下面的錯(cuò)誤：

　　Error［e16］： Segment ISTACK （size： 0xc0 align： 0） is too long for segment definition. At least 0xd more bytes needed. The problem occurred while processing the segment placement command

　　“-Z（IDATA）ISTACK+_IDATA_STACK_SIZE#08-_IDATA_END”， where at the moment of placement the available memory ranges were “IDATA:4d-ff”

　　Reserved ranges relevant to this placement:123

　　3）點(diǎn)擊工具欄中的“編譯”按鈕，對(duì)工程進(jìn)行編譯

　　4）編譯成功后，點(diǎn)擊工具欄的“Download and Debug”按鈕，進(jìn)行固件下載，下載后在工具欄會(huì)出現(xiàn)調(diào)試工具，點(diǎn)擊“Go”圖標(biāo)，就開(kāi)始跑代碼。由于可以在線調(diào)試，基本上不需要增加串口打印了。

　　5）BLE-CC254x_v1.4.0里的工程，主要是針對(duì)TI的參考板的，在代碼里可以看到CC2540_MINIDK等DEFINE，如果是自制的板，則需要對(duì)代碼作相應(yīng)的改動(dòng)。CC2540_MINIDK等DEFINE是在這里添加或刪除：先選擇IAR Embedded Workbench左邊工程欄里對(duì)應(yīng)的工程名，再點(diǎn)擊菜單欄“Project”，選擇“Options”，在C/C++ Compiler里，找到Preprocessor項(xiàng)，在Defined symbols框里對(duì)相應(yīng)的DEFINE進(jìn)行增刪。

　　6 Android APK開(kāi)發(fā)

　　Android SDK包里有個(gè)例子android-19\connectivity\bluetooth\BluetoothLeGatt可參考進(jìn)行開(kāi)發(fā)。用這個(gè)APK就可以掃描到CC2540主板，并顯示出CC2540主板里的服務(wù)及特征。

　　7 GATT簡(jiǎn)要描述

　　GATT是Generic ATTribute的縮寫(xiě)，稱為通用屬性協(xié)議。屬性的特點(diǎn)就是對(duì)某件東西的描述。GATT由服務(wù)（Service）、特征（Characteristicc）和特點(diǎn)（Properties）組成，如下圖：

　　服務(wù)、特征和特點(diǎn)的關(guān)系可用如下圖比喻：

　　實(shí)際上，在代碼里是用結(jié)構(gòu)數(shù)組來(lái)體現(xiàn)的，如下結(jié)構(gòu)體：

　　typedef struct attAttribute_t

　　{

　　gattAttrType_t type; //！《 Attribute type （2 or 16 octet UUIDs）

　　uint8 permissions; //！《 Attribute permissions

　　uint16 handle; //！《 Attribute handle - assigned internally by attribute server

　　uint8* const pValue; //！《 Attribute value - encoding of the octet array is defined in

　　//！《 the applicable profile. The maximum length of an attribute

　　//！《 value shall be 512 octets.

　　} gattAttribute_t;123456789

　　如上，type表明類型是服務(wù)、特征還是特點(diǎn)，permissions是訪問(wèn)權(quán)限，handle是用內(nèi)部定位用的，pValue是字節(jié)數(shù)組，用于數(shù)據(jù)交換，如主板發(fā)給手機(jī)還是手機(jī)發(fā)給主板的數(shù)據(jù)都是在這里。

　　GATT通訊實(shí)際交換的就是用上面的結(jié)構(gòu)定義的數(shù)組的內(nèi)容。