FSK（Frequency-shift keying）是信息傳輸中使用得較早的一種調制方式，它的主要優(yōu)點(diǎn)是： 實(shí)現起來(lái)較容易，抗噪聲與抗衰減的性能較好。在中低速數據傳輸中得到了廣泛的應用。最常見(jiàn)的是用兩個(gè)頻率承載二進(jìn)制1和0的雙頻FSK系統。 技術(shù)上的FSK有兩個(gè)分類(lèi)，非相干和相干的FSK . 在非相干的FSK ,瞬時(shí)頻率之間的轉移是兩個(gè)分立的價(jià)值觀(guān)命名為馬克和空間頻率，分別為。 在另一方面，在相干頻移鍵控或二進(jìn)制的FSK ,是沒(méi)有間斷期在輸出信號。

高斯頻移鍵控 GFSK - Gauss frequency Shift Keying ,是在調制之前通過(guò)一個(gè)高斯低通濾波器來(lái)限制信號的頻譜寬度。GFSK 高斯頻移鍵控 調制是把輸入數據經(jīng)高斯低通濾波器預調制濾波后，再進(jìn)行FSK調制的數字調制方式。它在保持恒定幅度的同時(shí)，能夠通過(guò)改變高斯低通濾波器的3dB帶寬對已調信號的頻譜進(jìn)行控制，具有恒幅包絡(luò )、功率譜集中、頻譜較窄等無(wú)線(xiàn)通信系統所希望的特性。因此，GFSK調制解調技術(shù)被廣泛地應用在移動(dòng)通信、航空與航海通信等諸多領(lǐng)域中。

二：RF IC（A7105）的主要性能

工作頻率：2400~2483MHz ISM頻段（全球免許可申請頻段）。工作距離：10m內；

頻道距離： 500KHz,一共可存在的頻道數：~160個(gè)，即可以有效設定的頻率范圍是2400~2483MHz,每500KHz間隔可以設定一個(gè)頻道，在同一空間里的不同RF設備，可以通過(guò)跳頻來(lái)設定讓其不在一個(gè)頻道工作，以減少干擾。

低接收功耗：500Kbps@16mA; 低發(fā)送功耗：0dBm@19mA; 休眠電流：<1μA;輸出功率：0dBm; 靈敏度：-110dBm@2.5KBPS, -104dBm@25KBPS,-97dBm@250KBPS,-93dBm@500KBPS, 數據傳輸速率：最高500Kbps; 基本應用：鼠標，鍵盤(pán)，玩具等。

數據傳輸速率：最高500Kbps;

基本應用：鼠標，鍵盤(pán)，玩具等。

三：RF系統示意圖及與MCU的接口定義

對于RF IC-A7015,其控制是通過(guò)SPI（3或4線(xiàn)）串介面操作讀出或寫(xiě)入資料（SCS,SCK,DIO或GIOx）。如果想使用4線(xiàn)串列介面時(shí)，先確定要使用GIO1或GIO2 pin,做SPI data out.

MCU與A7105的接口引腳說(shuō)明：

SCS:SPI使能；

SCK:SPI clock信號；

SDIO:SPI data信號；

GIO1:多工信號輸入/輸出1,SPI data1;

GIO2:多工信號輸入/輸出2:SPI data2;

MCU與RF IC是通過(guò)SPI進(jìn)行通信的，SPI的格式如下所示

四：RF IC（A7105）的兩種數據傳送模式

RF IC的工作模式：共有兩種工作模式，一是direct mode,二是FIFO模式，不同的工作模式可由初始化時(shí)相應的寄存器設定。

Direct mode:提供使用者一個(gè)RF通道，在Tx端系統將資料傳送給RF DATA IO PIN,RF僅將資料做調制，然后發(fā)射出去。RX端采用數位解調方式，還原資料。

FIFO mode:時(shí)序如下：

1）：Tx數據的傳送時(shí)序：先用SPI將data寫(xiě)入Tx FIFO（最大可以寫(xiě)入64bytes），寫(xiě)入命令，使RF IC進(jìn)入到Rx模式，開(kāi)始傳送數據，直到傳送完成后，回到原先的狀態(tài)。

2）：Rx數據的傳送時(shí)序：寫(xiě)入命令，使RF IC進(jìn)入到Rx狀態(tài)，當接收到相同的ID CODE后PIN RX_SYN會(huì )置為1,此時(shí)，接收到的data開(kāi)始寫(xiě)入Rx FIFO,完成一資料包接收后，自動(dòng)脫離Rx,回到原先的狀態(tài)。

五：A7105與MCU進(jìn)行RF通信的實(shí)現方法

1.如何進(jìn)行兩個(gè)RF IC的配對（link）：

在兩個(gè)RF IC進(jìn)行通信前，必須先進(jìn)行配對（Link），兩個(gè)RF IC在發(fā)射與接收數據時(shí)，使用相同的ID與頻道，這樣才能夠進(jìn)行正常通信。

在對碼時(shí)，通常情況下Master與Slave應用一個(gè)相同的頻率，例如Master用做Tx時(shí)設定的頻率為2.405GHz,Slave用做Rx時(shí)設頻率為2.4055MHz.即Tx應比Rx高一個(gè)帶寬（500KHz）。

Link的步驟如下：

主機（Key/mouse端）

在從機端，只有進(jìn)入對碼模式時(shí)，則進(jìn)入rx_mode,檢測是否有接收到ID碼，如果接收到后，將工作狀態(tài)轉換至Tx_mode,向主機發(fā)送默認的數據，表示對碼OK,同時(shí)將接收到的RF ID進(jìn)行保存。

2.RF抗干擾的相關(guān)處理

1）：跳頻與擴頻的區別

跳頻的STEP為20MHz.

直擴頻：直接序列擴頻（Direct Sequence Spread Spectrum）工作方式，簡(jiǎn)稱(chēng)直擴方式（DS方式）。就是用高速率的擴頻序列在發(fā)射端擴展信號的頻譜，而在接收端用相同的擴頻碼序列進(jìn)行解擴，把展開(kāi)的擴頻信號還原成原來(lái)的信號。

直接序列擴頻方式是直接用偽噪聲序列對載波進(jìn)行調制，要傳送的數據信息需要經(jīng)過(guò)信道編碼后，與偽噪聲序列進(jìn)行模2和生成復合碼去調制載波。接受機在收到發(fā)射信號后，首先通過(guò)偽碼同步捕獲電路來(lái)捕獲發(fā)送來(lái)到偽碼精確相位，并由次產(chǎn)生跟發(fā)送端的偽碼相位完全一致的偽碼相位，作為本地解擴信號，以便能夠及時(shí)恢復出數據信息，完成整個(gè)直擴通信系統的信號接收。

跳頻：跳頻技術(shù)與直序擴頻技術(shù)完全不同，是另一種意義上的擴頻。跳頻的載頻受一個(gè)偽隨機碼的控制，在其工作帶寬范圍內，其頻率合成器按PN碼的隨機規律不斷改變頻率。在接收端，接收機頻率合成器受偽隨機碼控制，并保持與發(fā)射端變化規律相同。

跳頻是載波頻率在一定范圍內不斷跳變意義上擴頻，而不是對被傳送信息進(jìn)行擴譜，不會(huì )得到直序擴頻的處理增益。跳頻相當于瞬時(shí)的窄帶通信系統，基本等同于常規通信系統，由于不能抗多徑，同時(shí)發(fā)射效率低，同樣發(fā)射功率的跳頻系統在有效傳輸距離上小于直擴系統。跳頻的優(yōu)點(diǎn)是抗干擾，定頻干擾只會(huì )干擾部分頻點(diǎn)。用于語(yǔ)音信息的傳輸，當定頻干擾只占一部分時(shí)不會(huì )對語(yǔ)音通信造成很大的影響。

跳速的高低直接反映跳頻系統的性能，跳速越高抗干擾的性能越好，軍事上的跳頻系統可以達到每秒上萬(wàn)跳。實(shí)際上移動(dòng)通信GSM系統也是跳頻系統，其規定的跳速為每秒217跳。出于成本的考慮，商用跳頻系統跳速都很慢，一般在50跳/秒以下。由于慢跳跳頻系統可以簡(jiǎn)單的實(shí)現，因此低速無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)產(chǎn)品常常采用這種技術(shù)。

2）：RF IC在通信中實(shí)現抗干擾的兩種種方法

通常情況下，嚴格意義上的跳頻只用在軍用與高端的GSM等無(wú)線(xiàn)通信系統中，對于成本低的RF通信系統，因為其本身的傳輸距離近（10M內），相互之間的干擾就小，所以可以采取讓Tx多次發(fā)射直到Rx收到并返回接收標志位為止。另外一種采用的是有限跳頻的工作方式，即在傳送完成數據后，判斷Rx是否接收到，如果沒(méi)有接收到，則改變傳送的頻率（例如增加20MHz），再向Rx發(fā)一個(gè)同步信號，然后繼續傳送。這種方式實(shí)現簡(jiǎn)單，但是抗干擾性比嚴格意義上的跳頻方式差。

3.MCU通過(guò)RF IC進(jìn)行通信的方式

MCU按其存儲器類(lèi)型可分為無(wú)片內ROM型和帶片內ROM型兩種。對于無(wú)片內ROM型的芯片，必須外接EPROM才能應用（典型芯片為8031）。帶片內ROM型的芯片又分為片內EPROM型（典型芯片為87C51）、MASK片內掩模ROM型（典型芯片為8051）、片內FLASH型（典型芯片為89C51）等類(lèi)型，一些公司還推出帶有片內一次性可編程ROM（One Time Programming， OTP）的芯片（典型芯片為97C51）。MASKROM的MCU價(jià)格便宜，但程序在出廠(chǎng)時(shí)已經(jīng)固化，適合程序固定不變的應用場(chǎng)合；FALSHROM的MCU程序可以反復擦寫(xiě)，靈活性很強，但價(jià)格較高，適合對價(jià)格不敏感的應用場(chǎng)合或做開(kāi)發(fā)用途；OTPROM的MCU價(jià)格介于前兩者之間，同時(shí)又擁有一次性可編程能力，適合既要求一定靈活性，又要求低成本的應用場(chǎng)合，尤其是功能不斷翻新、需要迅速量產(chǎn)的電子產(chǎn)品。

將兩個(gè)RF芯片對碼后，就可以用來(lái)傳送數據了。Rx先將收到的信號解調出來(lái)，再與自身存的RF ID碼進(jìn)行確認，判斷一致后，才開(kāi)始存儲接收到的數據，并根據相應的FEC或CRC位對數據進(jìn)行校驗。接收完成后，MCU讀取Rx的FIFO,即可得到傳送的數據。

兩種傳送數據的模式是：Direct mode與FIFO mode.

六：RF IC（A7105）的工作狀態(tài)及相互轉換

A7105 RF CHIP有6個(gè)主要的state,sleep state,STB state,WPLL state,TX state ,CAL state.

1. SLEEP state:當進(jìn)入sleep state時(shí)，chip內部參考電壓源（band gap）及crystal振蕩電路會(huì )關(guān)閉。

2. STB state:STB state包含IDLE mode,Standby mode和PLL mode.RF IC依據strobe command來(lái)進(jìn)到任一個(gè)mode.

1） IDLE mode時(shí)，IC內部參考電壓源開(kāi)啟，而crystal及PLL關(guān)閉

2） Standby mode:當Power on或reset時(shí)，RF IC會(huì )進(jìn)入standby mode,此時(shí)regulator,參考電源與crystal開(kāi)啟

3） PLL mode:IC內部參考電壓源，振蕩與PLL都開(kāi)啟。

3. WPLL（waiting PLL）state:當任何state進(jìn)入TX/TX state時(shí)，會(huì )依據目前的state或是控制暫存器PLL I,PLLII,PLL III,PLL IV設定值是否變動(dòng)，而進(jìn)入此state或是直接bypass該state,進(jìn)入Tx/Rx state.

4. TX/RX state:RF IC會(huì )依照門(mén)控命令（strobe command）來(lái)決定進(jìn)入TX或是RX state.

當使用RFO mode工作在TX STATE時(shí)，RF chip會(huì )自動(dòng)將TX封包（Preamble+ID+TX FIFO payload）傳送出去，若傳送結束，RF chip會(huì )回到原先的state.

當使用FIFO mode工作在RX state時(shí)，RF chip會(huì )進(jìn)入RX state等待Tx資料，若Tx端確實(shí)有發(fā)射資料，則當ID code判斷正確后且收到設定的資料長(cháng)度后，RF chip會(huì )自動(dòng)回到原先的state.

5. CAL state:在CAL state中，有三個(gè)獨立的校準項目，在STB state下，當相應的寄存器被使能時(shí)，會(huì )進(jìn)入到IF filter校準，VCO band,VCO 電流校準程序。完成校準程序后，相應的標志位清零，且回到STB state.

七：RF IC（A7105）應用需注意的事項

1. A7105的工作電流與工作電壓，以及如何進(jìn)入省電模式

當IC工作在Rx狀態(tài)時(shí)，最大耗電流：16mA;工作在Tx狀態(tài)時(shí)，最大耗電流：19mA;

RF輸出最大功率：0dbm;

在傳送/接收完數據后，如果系統想達到省電之目地，可以進(jìn)入SLEEP 模式，耗電流<1uA.

RF IC在完成工作后，可以直接由MCU發(fā)送Strobe命令使其進(jìn)入SLEEP狀態(tài)，但是應注意，在進(jìn)入SLEEP狀態(tài)之前，先進(jìn)行TWOR或WOR的設定。

2. 省電模式的工作過(guò)程（TWOR與WOR簡(jiǎn)介）

TWOR（Wake up On Radio using Timer）： RF IC內建一個(gè)Timer與一個(gè)低速的RC OSC,當系統想要省電時(shí)，就可以讓系統進(jìn)入SLEEP狀態(tài)，之后每間隔一定時(shí)間，發(fā)一個(gè)信號喚醒MCU重新回復工作狀態(tài)，處理RF事件，這就是TWOR功能。

WOR（Wake up On Radio）： 也是利用RF IC內建Timer或低速RC OSC,當時(shí)間到后，只喚醒RF IC進(jìn)入工作狀態(tài)，除非有收到信號才喚醒MCU起來(lái)接收數據。

3. Data傳送速率：

最小的傳送速率為：10KBps,最大為500KBps,但是在傳送數據時(shí)，越接近傳送速率的上限，則Rx端的接收靈敏度就越低。即在滿(mǎn)足最小傳送速率的情況下，適當的降低傳送速率，可以提高Rx接收靈敏度，擴大接收的距離。

4. RF IC（A7105）的工作頻率與工作頻道數

A7105的工作頻率為2400~2483MHz,即在初始化Tx/Rx時(shí)，必須將工作頻率設定在此范圍之內。

每個(gè)頻道占用的帶寬為500KHz,即在2400~2483頻率范圍內，有約160個(gè)頻道。

5. 在設定Tx與Rx工作頻率以及在工作過(guò)程中相互轉換時(shí)，應始終保證Rx與Tx相比，頻率相差一個(gè)中頻（對于A(yíng)7105,是500KHz），這點(diǎn)與其它的RF系統是一樣的。

6. A7105的應用范圍

作為一個(gè)低成本的RF發(fā)射/接收的方案，A7105應用一相對傳輸數據量不大，要求成本低，待機電流小的場(chǎng)合。例無(wú)線(xiàn)遙控，無(wú)線(xiàn)鼠標，無(wú)線(xiàn)鍵盤(pán)以及無(wú)線(xiàn)搖桿等。