微控制器是將微型計算機的主要部分集成在一個芯片上的單芯片微型計算機。微控制器誕生于20世紀70年代中期，經(jīng)過20多年的發(fā)展，其成本越來越低，而性能越來越強大，這使其應(yīng)用已經(jīng)無處不在，遍及各個領(lǐng)域。例如電機控制、條碼閱讀器／掃描器、消費類電子、游戲設(shè)備、電話、HVAC、樓宇安全與門禁控制、工業(yè)控制與自動化和白色家電（洗衣機、微波爐）等。

AT86RF401是單片機集成內(nèi)嵌AVR RISC微控制器的RF無線數(shù)據(jù)發(fā)射器，輸出頻率范圍為250～450MHz，最大輸出功率+6dBm，發(fā)射率10Kband?？捎糜谶b控無鍵入口發(fā)射器、無線電遙控等應(yīng)用領(lǐng)域。

一、引腳排列及功能

AT86RF401采用20腳TSSOP封裝，各引腳功能如表1所列。

表1 AT86RF401引腳功能

AT86RF401內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示，包括一個完整的發(fā)射器電路和微控制器電路。二、基本結(jié)構(gòu)和特性

1.發(fā)射器

晶體振蕩器振蕩頻率范圍是6～20MHz，為整個芯片提供主時鐘，并使用一個可編程的分頻器為AVR系統(tǒng)提供時鐘。PLL輸出信號在發(fā)射前被選通或被調(diào)幅，使用RF載波發(fā)射數(shù)據(jù)流。RF功率放大器輸出功率能夠使用軟件調(diào)節(jié)。

2.AVR微控制器結(jié)構(gòu)

I/O和控制寄存器：I/O空間地址和功能如表2所列。

表2 AT86RF401 I/O空間地址和功能

AVR狀態(tài)寄存器SREG為：總中斷使能、半進位標志、符號位、零標志和進位標志?？勺x可寫，初始值為00H。復(fù)位和中斷處理，必須設(shè)置SREG中的中斷控制使能位。

對于位定時器，AT86RF401使用2個中斷。這些中斷和復(fù)位在程序存儲器空間有各自的編程向量。復(fù)位和中斷向量如表3所列。

表3 復(fù)位和中斷向量

對于復(fù)位中斷處理，最典型和通用的程序設(shè)置是：

地址表 編碼 注釋

$000 jmp RESET ;復(fù)位處理

$002 jmp BT_F2_ISR ;位定時器2中斷服務(wù)程序

$004 jmp BT_F0_ISR ;位定時器0中斷服務(wù)程序

$006 MAIN：XXXX;主程序開始

AT86RF401復(fù)位源有：①上電復(fù)位。當電源電壓加到VDD和GND端時，AT86RF401復(fù)位。②外復(fù)位。當邏輯低電平加在RESETB端時，AT86RF401復(fù)位。③看門狗復(fù)位。類似上電復(fù)位，由看門狗定時器引起。④按鍵復(fù)位。是由軟件設(shè)置的專門復(fù)位，在按鍵復(fù)位時大多數(shù)的I/O寄存器不被復(fù)位。⑤電壓下降復(fù)位。設(shè)置在$000單元的指令必須是RJMP或JMP轉(zhuǎn)向復(fù)位處理程序。

存儲器編程：AT86RF401 MCU提供2個程序存儲器允許編程/不允許編程鎖定位。鎖定位保護模式如表4所列。

表4 AT86RF401鎖定位保護模式

AT86RF401提供2KB（字節(jié)）的可反復(fù)編程的Flash程序存儲器和1Kb（位）的EEPROM數(shù)據(jù)存儲器。存儲器可由串行SPI接口編程。當RESETB端接地時，程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器可使用串行SPI總線編程。在RESETB被設(shè)置為低后，在編程/擦除操作執(zhí)行前，必須首先執(zhí)行編程命名能指令。

串行編程和校驗電路如圖2所示。

串行編程時序波形如圖3所示。當寫數(shù)據(jù)到AT86RF401時，數(shù)據(jù)在CLK的上沿被選通；當從AT86RF401讀數(shù)據(jù)時，數(shù)據(jù)在CLK的下沿被選通。

三、應(yīng)用電路

典型的應(yīng)用電路如圖4所示。

圖4中芯片工作頻率為315MHz，如需工作在433.92MHz，則電路中元件參數(shù)R1為9.0kΩ，C3為6.5pF，C8為120pF，Y1為18.08MHz。