微控制器是將微型計(jì)算機(jī)的主要部分集成在一個(gè)芯片上的單芯片微型計(jì)算機(jī)。微控制器誕生于20世紀(jì)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(qiáng)大，這使其應(yīng)用已經(jīng)無處不在，遍及各個(gè)領(lǐng)域。例如電機(jī)控制、條碼閱讀器／掃描器、消費(fèi)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(dòng)化和白色家電（洗衣機(jī)、微波爐）等。

AT86RF401是單片機(jī)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。可用于遙控?zé)o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(gè)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(gè)芯片提供主時(shí)鐘，并使用一個(gè)可編程的分頻器為AVR系統(tǒng)提供時(shí)鐘。PLL輸出信號(hào)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(jìn)位標(biāo)志、符號(hào)位、零標(biāo)志和進(jìn)位標(biāo)志。可讀可寫，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(duì)于位定時(shí)器，AT86RF401使用2個(gè)中斷。這些中斷和復(fù)位在程序存儲(chǔ)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(duì)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(shí)器2中斷服務(wù)程序

$004 jmp BT_F0_ISR ;位定時(shí)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(dāng)電源電壓加到VDD和GND端時(shí)，AT86RF401復(fù)位。②外復(fù)位。當(dāng)邏輯低電平加在RESETB端時(shí)，AT86RF401復(fù)位。③看門狗復(fù)位。類似上電復(fù)位，由看門狗定時(shí)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(shí)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(chǔ)器編程：AT86RF401 MCU提供2個(gè)程序存儲(chǔ)器允許編程/不允許編程鎖定位。鎖定位保護(hù)模式如表4所列。

表4 AT86RF401鎖定位保護(hù)模式

AT86RF401提供2KB（字節(jié)）的可反復(fù)編程的Flash程序存儲(chǔ)器和1Kb（位）的EEPROM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。存儲(chǔ)器可由串行SPI接口編程。當(dāng)RESETB端接地時(shí)，程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)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(yàn)電路如圖2所示。

串行編程時(shí)序波形如圖3所示。當(dāng)寫數(shù)據(jù)到AT86RF401時(shí)，數(shù)據(jù)在CLK的上沿被選通；當(dāng)從AT86RF401讀數(shù)據(jù)時(shí)，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。