A5133 数据手册

Question

文档标题

A5133 数据手册，5.8GHz 15dBm FSK 收发器。

修订历史

版本号	历史	发布日期	备注
0.0	首次发布。	2019 年 1 月
0.1	修改 TX 最大输出功率。删除深度睡眠模式。	2019 年 4 月	删除 QFN5x5 封装。
0.2	初版设置。更新电流消耗和 RX 灵敏度规格。更新第 9 章寄存器。更新顶部标识信息。
0.3	修改 TDL 公式。更新应用电路。	2019 年 10 月	初版
0.4	修正 FEP 位号。	2019 年 11 月	初版
0.5	更新 RH、RL、GIO1、GIO2 寄存器。	2020 年 6 月	初版

重要声明：

AMICCOM 保留对其产品进行更改或随时停止任何集成电路产品或服务的权利，恕不另行通知。AMICCOM 集成电路产品并非设计、意图、授权或保证适用于生命支持应用、设备或系统，或其他关键应用。在此类应用中使用 AMICCOM 产品，其风险完全由客户承担。

概述 .... 5
典型应用 .... 5
特性 .... 6
引脚配置 .... 7
引脚说明（I：输入；O：输出，I/O：输入或输出）.... 8
芯片框图 .... 9
绝对最大额定值 .... 10
电气规格 .... 11
控制寄存器 .... 13
9.1 控制寄存器说明 .... 13
9.1.1 模式寄存器（地址：00h）.... 13
9.1.2 模式控制寄存器（地址：01h）.... 13
9.1.3 FIFO 寄存器 I（地址：03h）.... 14
9.1.4 FIFO 寄存器 II（地址：04h）.... 14
9.1.5 FIFO 数据寄存器 II（地址：05h）.... 15
9.1.6 ID 数据寄存器（地址：06h）.... 15
9.1.7 RC 振荡器寄存器 I（地址：07h）.... 15
9.1.8 RC 振荡器寄存器 II（地址：08h）.... 15
9.1.9 RC 振荡器寄存器 III（地址：09h）.... 15
9.1.10 CKO 引脚控制寄存器（地址：0Ah）.... 16
9.1.11 GIO1 引脚控制寄存器（地址：0Bh）.... 17
9.1.12 GIO2 引脚控制寄存器（地址：0Ch）.... 18
9.1.13 PLL 寄存器 I（地址：0Eh）.... 19
9.1.14 TX 寄存器 I（地址：15h）.... 19
9.1.15 RSSI 阈值寄存器（地址：1Eh）.... 19
9.1.16 编码寄存器 I（地址：20h）（AGT[3:0]=0，第 0 页）.... 19
9.1.17 编码寄存器 II（地址：21h）（AGT[3:0]=0，第 0 页）.... 20
9.1.18 编码寄存器 III（地址：22h）（AGT[3:0]=0，第 0 页）.... 20
9.1.19 电池检测寄存器（地址：2Ch）.... 21
9.1.20 TX 测试寄存器（地址：2Dh）.... 21
9.1.21 密钥数据寄存器（地址：36h）.... 22
9.1.22 ROMP0（地址：38h）（AGT[3:0]=0，第 0 页）.... 22
9.1.23 数据速率时钟寄存器（地址：39h）.... 22
9.1.24 FCR 寄存器（地址：3Ah）.... 22
9.1.25 ARD 寄存器（地址：3Bh）.... 23
9.1.26 AFEP 寄存器（地址：3Ch）.... 23
9.1.27 FCB 寄存器（地址：3Dh）.... 24
9.1.28 KEYC 寄存器（地址：3Eh）.... 24
9.1.29 USID 寄存器（地址：3Fh）.... 25
SPI .... 26
10.1 SPI 格式 .... 27
10.2 SPI 时序特性 .... 27
10.3 SPI 时序图 .... 28
10.3.1 三线 SPI 时序图 .... 28
10.3.2 四线 SPI 时序图 .... 28
10.4 Strobe 命令 .... 29
10.4.1 Strobe 命令 - 睡眠模式 .... 29
10.4.2 Strobe 命令 - 空闲模式 .... 30
10.4.3 Strobe 命令 - 待机模式 .... 30
10.4.4 Strobe 命令 - PLL 模式 .... 31
10.4.5 Strobe 命令 - RX 模式 .... 31
10.4.6 Strobe 命令 - TX 模式 .... 32
10.4.7 Strobe 命令 – FIFO 写指针复位 .... 32
10.4.8 Strobe 命令 – FIFO 读指针复位 .... 33
10.5 复位命令 .... 33
10.6 ID 访问命令 .... 33
10.6.1 ID 写入命令 .... 33
10.6.2 ID 读取命令 .... 34
10.7 FIFO 访问命令 .... 34
10.7.1 TX FIFO 写入命令 34
10.7.2 RX FIFO 读取命令 35
状态机 36
11.1 关键状态 37
11.2 FIFO 模式 37
11.3 直接模式 38
晶体振荡器 40
12.1 使用外部晶体 40
12.2 使用外部时钟 40
系统时钟 41
13.1 数据速率设置（4Mbps） 41
13.2 数据速率设置（2Mbps） 42
收发器本振频率 43
14.1 本振频率设置 43
校准 44
15.1 校准流程 44
FIFO（先进先出） 45
16.1 FIFO 模式下的 TX 数据包格式 45
16.1.1 基本 FIFO 模式 45
16.1.2 高级 FIFO 模式 46
16.2 FIFO 模式下的比特流处理 46
16.3 传输时间 47
16.4 TX 与 RX FIFO 的使用 47
16.4.1 简易 FIFO 48
16.4.2 分段 FIFO 49
ADC（模数转换器） 51
17.1 RSSI 测量 51
电池检测 53
自动应答与自动重发 54
19.1 基本 FIFO 加自动应答自动重发 54
19.2 高级 FIFO 加自动应答自动重发 55
19.3 自动应答与自动重发期间的 WTR 行为 56
19.4 自动应答与自动重发示例 57
RC 振荡器 60
20.1 WOR 功能 60
20.2 TWOR 功能 61
AES128 安全数据包 62
应用电路 63
缩略语 64
订购信息 65
封装信息 66
顶部标识信息 67
回流焊曲线 68
编带盘信息 69
产品状态 70

1. 概述

A5133 是一款低成本的 5.8GHz 频段 FSK 收发器。它支持高达 4Mbps 的数据速率（FSK 模式）。

在数据包处理方面，A5133 内置了独立的（64 字节）TX/RX FIFO，用于数据缓冲和突发传输；自动应答和自动重发；用于错误数据包过滤的 CRC；用于每个码字 1 位纠错的 FEC（7,4 汉明码）；用于空闲信道评估的 RSSI；用于监测相对温度的热传感器；用于数据加密/解密的数据白化。此外，A5133 还内置了 AES128 协处理器（高级加密标准），用于高级数据加密或解密，其将 128 位数据块转换为加密的 128 位数据块。这些功能在开发无线系统时非常易于使用。

A5133 的控制寄存器通过 3 线或 4 线 SPI 接口访问，例如 TX/RF FIFO、ID 寄存器、RSSI 值、跳频和校准流程。另一个是通过 SPI 的独特 Strobe 命令来控制省电模式（睡眠、空闲、待机）、TX 模式和 RX 模式。A5133 与 MCU 之间的其他连接是 GIO1 和 GIO2（多功能 GPIO），用于输出 A5133 的状态，以便 MCU 可以使用轮询或中断方案进行射频控制。总体而言，由于其丰富且易于使用的特性，使用 MCU 和 A5133 开发无线应用非常容易。

2. 典型应用

HiFi 音质无线音频流传输
视频流传输
5.8GHz 频段系统
无线玩具和游戏控制器

3. 特性

封装尺寸：QFN4x4 24 引脚。
FSK 调制。
睡眠电流（4uA）。
RX 电流消耗：33 mA（AGC 开启）。
TX 电流消耗：88 mA（15 dBm）。
片上稳压器，支持 2 ~ 3.6V 输入电压。
可编程数据速率：最高 4Mbps（FSK 模式）。
最大 TX 输出功率：最高 15 dBm。
RX 灵敏度：-91 dBm（FSK 4Mbps）。
内置 AES128 协处理器。
易于使用。
- 支持 3 线或 4 线 SPI。
- 通过 SPI 的独特 Strobe 命令。
- 仅需一个寄存器设置即可更换通道频率。
- CRC 错误数据包过滤。
- 自动应答和自动重发。
- 独立的 64 字节 TX/RX FIFO。
- 8 位 RSSI 测量用于空闲信道指示。
- 自动校准。
- 自动中频（Auto IF）功能。
- 通过（7,4）汉明码进行 FEC（每个码字 1 位纠错）。
简易 FIFO / 分段 FIFO / FIFO 扩展（最高 4K 字节）。
- 支持 FIFO 模式帧同步到 MCU。
- 支持直接模式，恢复时钟输出到 MCU。

4. 引脚配置

图 4.1 A5133 QFN4x4 24L 封装顶视图

5. 引脚说明（I：输入；O：输出，I/O：输入或输出）

引脚号	符号	I/O	功能说明
1	VDD_PA	AO	VDD_PA 电源电压输出
2	RFN	AIO	负极性射频 IO。
3	RFP	AIO	正极性射频 IO。
4	NC
5	NC
6	VDD_P	AO	PLL 电源电压输出。
7	XO	AO	晶体振荡器输出。
8	XI	AIO	晶体振荡器输入。
9	BG	AO	带隙基准输出。
10	VDD_D	AO	VDD_D 电源电压输出。
11	REGI	AI	稳压器输入
12	VDD_IO	AI	VDD_IO 电源电压输入
13	SCS	DI	SPI 片选输入。
14	SCK	DI	SPI 时钟输入。
15	NC
16	SDIO	DIO	SPI 数据 IO。
17	GIO1	DIO	多功能 IO 1。
18	GIO2	DIO	多功能 IO 2。
19	CKO	DO	多功能时钟输出。
20	GND	G	接地。
21	VDD_R	AIO	8 位 ADC 输入电路的辅助电源。
22	REGI_PA	AI	PA 稳压器输入。
23	RFIN	AI	负极性射频输入。
24	RFIP	AI	正极性射频输入。
	背面焊盘	G	接地。背面焊盘必须良好焊接到地；否则会影响射频性能。

6. 芯片框图

图 6.1 A5133 框图

7. 绝对最大额定值

参数	参考	额定值	单位
电源电压范围（VDD）	GND	-0.3 ~ 3.6	V
数字 IO 引脚范围	GND	-0.3 ~ VDD+0.3	V
输入射频电平		14	dBm
存储温度范围		-55 ~ 125	°C
ESD 额定值	HBM	± 2K*	V
ESD 额定值	MM	± 100*	V

*超出“绝对最大额定值”所列数值的应力可能会对器件造成永久性损坏。这些仅为应力额定值；在本规范操作部分所指示的这些条件或其他任何高于所列条件的条件下，器件的功能运行并非隐含保证。长时间暴露在绝对最大额定值条件下可能会影响器件可靠性。

*器件对 ESD 敏感。请采取适当的 ESD 防护措施。HBM（人体模型）按照 MIL-STD-883F Method 3015.7 测试。MM（机器模型）按照 JEDEC EIA/JESD22-A115-A 测试。*器件为潮湿敏感等级 III（MSL 3）。

*VDD_PA、RFN、RFP 引脚的 HBM 为 ± 1KV，MM 为 ± 50V。

8. 电气规格

（Ta=25℃，VDD=3.3V，F_XTAL=16MHz，带匹配和低通滤波器，片上稳压器 = 1.2V，除非另有说明。）

参数	说明	最小值	典型值	最大值	单位
通用
工作温度		-40		85	°C
电源电压（VDD）		2	3.3	3.6	V
电流消耗	睡眠模式（IRC 开启）*1		4		uA
	空闲模式（稳压器开启）		0.7		mA
	待机模式（XOSC 开启，时钟发生器开启）		2.5		mA
	PLL 模式		13.5		mA
	RX 模式（FSK 4Mbps）		33		mA
	TX 模式（FSK，15dBm 输出）		88		mA
频率合成器模块
晶体起振时间*2			0.6		ms
晶体频率*4			16		MHz
晶体容差*5			±20		ppm
晶体负载电容			12		pF
晶体 ESR				40	ohm
PLL 锁定时间*6	待机到 PLL		30		μs
发射机
载波频率		5725		5850	MHZ
最大输出功率			15		dBm
输出功率控制范围			20		dB
带外杂散发射	30MHz~1GHz			-36	dBm
	1GHz~12.75GHz			-30	dBm
	1.8GHz~ 1.9GHz			-47	dBm
频偏	数据速率 4Mbps		±1M		Hz
数据速率	FSK	0.5	2	4	Mbps
TX 稳定时间	PLL 到 TX		60		μs
接收机
接收灵敏度@ BER = 0.1%(FSK)	4Mbps		-91		dBm
接收灵敏度@ BER = 0.1%(FSK)	2Mbps		-93		dBm
中频滤波器带宽	4Mbps		5M		Hz
中频滤波器带宽	2Mbps		2.5M		Hz
中频中心频率	4Mbps		4M		Hz
中频中心频率	2Mbps		2M		Hz
抗干扰*3(FSK)	同信道（C/I0）		11		dB
	±1 邻信道		4		dB
	±2 邻信道		- 18		dB
	±3 邻信道		- 28		dB
	±4 邻信道		- 32		dB
	镜像（C/IIM）		- 12		dB
最大工作输入功率	@RF 输入（BER=0.1%）			3	dBm
RX 杂散发射	30MHz~1GHz			-57	dBm
RX 杂散发射	1GHz~12.75GHz			-47
RSSI 范围	AGC = 开启	-95		-20	dBm

注 3：有用信号设置在灵敏度电平之上 +3dB。有用信号和干扰信号的调制数据分别为 PN9 和 PN15。信道间隔为一个中频频率。

	AGC = 关闭	-95		-55	dBm
RX 稳定时间	PLL 到 RX		60		μs
稳压器
稳压器稳定时间			0.2		ms
带隙基准电压			1.2		V
稳压器输出电压			1.2		V
数字 IO 直流特性
高电平输入电压（VIH）		0.8*VDD		VDD	V
低电平输入电压（VIL）		0		0.2*VDD	V
高电平输出电压（VOH）	@IOH= -0.5mA	VDD-0.4		VDD	V
源电流	@VOH = 2.4V		10		mA
低电平输出电压（VOL）	@IOL= 0.5mA	0		0.4	V
灌电流	@VOL = 0.4V		5		mA

注 1：当数字 I/O 引脚配置为输入时，其内部会被上拉为高电平。

注 2：晶体起振时间取决于晶体封装类型、晶体 ESR 和晶体 Cm。

注 4：A5133 也支持 16.384 MHz 晶体，此时数据速率将乘以 1.024。

注 5：对于低数据速率应用，晶体容差应适当收紧。请联系 AMICCOM 的 FAE。

注 6：PLL 锁定时间取决于环路带宽。

9. 控制寄存器

A5133 内置总共 64 个控制寄存器，覆盖所有射频控制。MCU 可以通过 3 线或 4 线 SPI 访问这些控制寄存器（支持最高 10 Mbps 的 SPI 数据速率）。用户可以参考第 10 章了解 SPI 接口的详细信息。A5133 通过寄存器进行简单控制，并通过 GIO1 和 GIO2 引脚向 MCU 输出其状态。

9.1 控制寄存器说明

9.1.1 模式寄存器（地址：00h）

R/W	位 7	位 6	位 5	位 4	位 3	位 2	位 1	位 0
W	RESETN	RESETN	RESETN	RESETN	RESETN	RESETN	RESETN	RESETN
R	HECF	FECF	CRCF	CER	XER	PLLER	TRSR	TRER
复位	--	--	--	--	--	--	--	--

RESETN：向此寄存器写入 0x00 以发出复位命令，然后它会自动清除。

HECF：帧头控制标志。（可由任何 Strobe 命令清除。）
HEC 是由 FCB + DFL 计算得到的 CRC-8 结果。
[0]：HEC 通过。
[1]：HEC 错误。

FECF：FEC 标志。（FECF 读后清除。）
[0]：FEC 通过。
[1]：FEC 错误。

CRCF：CRC 标志。（CRCF 读后清除。）
[0]：CRC 通过。
[1]：CRC 错误。

CER：射频芯片使能寄存器。
[0]：射频芯片被禁用。
[1]：射频芯片被使能。

XER：内部晶体振荡器使能寄存器。
[0]：晶体振荡器被禁用。
[1]：晶体振荡器被使能。

PLLER：PLL 使能寄存器。
[0]：PLL 被禁用。
[1]：PLL 被使能。

TRSR：TRX 模式选择寄存器。
[0]：RX。
[1]：TX。当 TRE 置位时，芯片将通过 TRS 寄存器进入 TX 或 RX 模式。

TRER：TRX 使能寄存器。
[0]：禁用。
[1]：使能。在 FIFO 模式下，遇到数据包结束（EOP）后将被清除。

9.1.2 模式控制寄存器（地址：01h）

R/W	位 7	位 6	位 5	位 4	位 3	位 2	位 1	位 0
W	DDPC	ARSSI	AIF	DFCD	WORE	FMT	FMS	ADCM
R	DDPC	ARSSI	AIF	CD	WORE	FMT	FMS	ADCM
复位	0	0	0	0	0	0	0	0

DDPC（直接模式数据引脚控制）：当此寄存器使能时，直接模式的调制解调数据可通过 SDIO 引脚访问。[0]：禁用。
[1]：使能。

ARSSI：进入 RX 模式时自动测量 RSSI。推荐 ARSSI = [1]。
[0]：禁用。
[1]：使能。

AIF（自动中频偏移）：进入 RX 模式时，射频本振频率将自动偏移一个中频频率。[0]：禁用。
[1]：使能。
若 AIF =1，则，
F_RXLO = F_PLLS - F_IF，用于上边带（ULS = 0，19h）。
F_RXLO = F_PLLS + F_IF，用于下边带（ULS = 1，19h）。

CD / DFCD：DFCD：通过 CD 进行数据过滤。
[0]：禁用。
[1]：使能。当输入功率电平低于阈值电平（RTH[7:0]，1Eh）时，数据包将被过滤掉。

DFCD（只读）：载波检测信号。
[0]：输入功率低于阈值。
[1]：输入功率高于阈值。

WORE：RX 唤醒使能（Wake On RX）。
[0]：禁用。
[1]：使能。

FMT：仅供内部使用，保留。

FMS：直接/FIFO 模式选择。
[0]：直接模式。
[1]：FIFO 模式。

ADCM：ADC 测量使能（完成后自动清除）。
[0]：禁用测量或测量已完成。
[1]：使能测量。

ADCM	A5133 @ 待机模式	A5133 @ RX 模式
[0]	禁用 ADC	禁用 ADC
[1]	测量温度	测量 RSSI、载波检测

9.1.3 FIFO 寄存器 I（地址：03h）

R/W	位 15	位 14	位 13	位 12	位 11	位 10	位 9	位 8
W	--	--	--	--	FEP11	FEP10	FEP9	FEP8
R	--	--	--	--	LENF11	LENF10	LENF9	LENF8
复位	--	--	--	--	0	0	0	0
R/W	位 7	位 6	位 5	位 4	位 3	位 2	位 1	位 0
W	FEP7	FEP6	FEP5	FEP4	FEP3	FEP2	FEP1	FEP0
R	LENF7	LENF6	LENF5	LENF4	LENF3	LENF2	LENF1	LENF0
复位	0	0	0	0	0	0	0	0

FEP [11:0]：TX FIFO 和 RX FIFO 的 FIFO 结束指针。
FIFO 长度 = (FEP+1) 字节。

LENF [11:0]：接收到的 FIFO 长度 = LENF + 1。
用于动态长度模式（EDRL = 1）。

9.1.4 FIFO 寄存器 II（地址：04h）

R/W	位 7	位 6	位 5	位 4	位 3	位 2	位 1	位 0
W	FPM1	FPM0	PSA5	PSA4	PSA3	PSA2	PSA1	PSA0
R	FIFOPT7	FIFOPT6	FIFOPT5	FIFOPT4	FIFOPT3	FIFOPT2	FIFOPT1	FIFOPT0
复位	0	1	0	0	0	0	0	0

FPM [1:0]：FIFO 指针余量 [00]：4 字节。[01]：8 字节。[10]：12 字节。[11]：16 字节。

PSA [5:0]：用于分段 FIFO。

FIFOPT[7:0]：FIFO 指针索引（只读）。FIFO 访问指针 = FIFOPT x 2。

9.1.5 FIFO 数据寄存器 II（地址：05h）

R/W	位 7	位 6	位 5	位 4	位 3	位 2	位 1	位 0
W	FIFO7	FIFO6	FIFO5	FIFO4	FIFO3	FIFO2	FIFO1	FIFO0
R	FIFO7	FIFO6	FIFO5	FIFO4	FIFO3	FIFO2	FIFO1	FIFO0
复位	0	0	0	0	0	0	0	0

FIFO [7:0]：FIFO 数据。

TX FIFO 和 RX FIFO 共用同一地址（05h）。

TX FIFO 最大 64 字节，仅可写。

RX FIFO 最大 64 字节，仅可读。

9.1.6 ID 数据寄存器（地址：06h）

R/W	位 7	位 6	位 5	位 4	位 3	位 2	位 1	位 0
W	ID7	ID6	ID5	ID4	ID3	ID2	ID1	ID0
R	ID7	ID6	ID5	ID4	ID3	ID2	ID1	ID0
复位	0	0	0	0	0	0	0	0

ID [7:0]：ID 数据（同步字，最大 8 字节）。

当访问此地址时，ID 数据按顺序输入或输出（ID 字节 0、1、2、3……7），分别对应写入或读取。

9.1.7 RC 振荡器寄存器 I（地址：07h）

R/W	位 7	位 6	位 5	位 4	位 3	位 2	位 1	位 0
W	WOR_SL7	WOR_SL6	WOR_SL5	WOR_SL4	WOR_SL3	WOR_SL2	WOR_SL1	WOR_SL0
R
复位	0	0	0	0	0	0	0	0

9.1.8 RC 振荡器寄存器 II（地址：08h）

R/W	位 7	位 6	位 5	位 4	位 3	位 2	位 1	位 0
W	WOR_SL9	WOR_SL8	WOR_AC5	WOR_AC4	WOR_AC3	WOR_AC2	WOR_AC1	WOR_AC0
R
复位	0	0	0	0	0	0	1	1

WOR_AC [5:0]：6 位 WOR 活动定时器，用于 TWOR 功能。

WOR_SL [9:0]：10 位 WOR 睡眠定时器，用于 TWOR 功能。WOR_SL [9:0] 来自地址（07h）和（08h）。

设备活动时间 = (WOR_AC+1) x (1/4000)，（250us ~ 16ms）。设备睡眠时间 = (WOR_SL+1) x (1/4000) x 32，（8ms ~ 8.192s）。

9.1.9 RC 振荡器寄存器 III（地址：09h）

R/W	位 7	位 6	位 5	位 4	位 3	位 2	位 1	位 0
W	--	IRCHC	MRC	RCKS1	RCKS0	RCOSC_E	TSEL	TWOR_E
R
复位	--	0	0	1	1	0	0	0

IRCHC：环形振荡器高电流模式选择。

MRC：手动 RC Bank 值设置。
[0]：自动。
[1]：手动。

RCKS [1:0]：RO 校准时钟选择：
[00]：32XDR
[01]：16MHz
[1x]：8XDR

RCOSC_E：RC 振荡器使能。
[0]：禁用。
[1]：使能。

TSEL：TWOR 功能的定时器选择。
[0]：使用 WOR_AC。
[1]：使用 WOR_SL。

TWOR_E：使能 TWOR 功能。
[0]：禁用 TWOR 功能。
[1]：使能 TWOR 模式。通过周期性的 TWOR 输出唤醒 MCU。

9.1.10 CKO 引脚控制寄存器（地址：0Ah）

R/W	位 7	位 6	位 5	位 4	位 3	位 2	位 1	位 0
W	ECKOE	CKOS3	CKOS2	CKOS1	CKOS0	CKOI	CKOE	SCKI
R
复位	1	0	1	1	1	0	1	0

ECKOE：CKOS [3:0]= [0100] ~ [0111] 时的外部时钟输出使能。
[0]：禁用。
[1]：使能。

CKOS [3:0]：CKO 引脚输出选择。
[0000]：DCK（TX 数据时钟）。
[0001]：RCK（RX 恢复时钟）。
[0010]：FPF（FIFO 指针标志）。
[0011]：由 EOP、EOVBC、EOFBC、EOVCC、EOVDC、RSSC_OK 以及晶体就绪信号的取反进行逻辑或门运算。（仅供内部使用）。
[0100]：FSYCK / 2。
[0101]：FSYCK / 4。
[0110]：RXD。
[0111]：BOD。
[1000]：WCK。
[1001]：FSYNC。
[1010]：ROSC。
[1011]：MXDEC（MXT=0：OKADCN 的取反信号，MXT=1：DEC）
[1100]：BDF。
[1101]：FSYCK。
[1110]：VPOAK
[1111]：WRTC。

CKOI：CKO 引脚输出信号取反。
[0]：不取反输出。
[1]：取反输出。

CKOE：CKO 引脚输出使能。
[0]：高阻。
[1]：使能。

SCKI：SPI 时钟输入取反。
[0]：不取反输入。
[1]：取反输入。

9.1.11 GIO1 引脚控制寄存器（地址：0Bh）

R/W	位 7	位 6	位 5	位 4	位 3	位 2	位 1	位 0
W	VKM	VPM	GIO1S3	GIO1S2	GIO1S1	GIO1S0	GIO1I	GIO1OE
R
复位	0	0	0	0	0	0	0	1

VKM：有效数据包模式选择。
[0]：按事件。
[1]：按脉冲。

VPM：有效脉冲宽度选择。
[0]：10us。
[1]：30us。

GIO1S [3:0]：GIO1 引脚功能选择。

GIO1S [3:0]	TX 状态	RX 状态
[0000]	WTR（等待 TX 或 RX 完成）
[0001]	EOAC（访问码结束）	FSYNC
[0010]	TMEO 或 TMDEO（TX 调制使能）	CD（载波检测）
[0011]	SID1 检测输出（ID1DO）
[0100]	RCOSC_E=1：MCU 唤醒信号（TWOR）；RCOSC_E=0：CWTR
[0101]	MTCRCINT / VTB0 / 同相解调器输入（DMII）
[0110]	SDO（4 线 SPI 数据输出）
[0111]	TRXD 输入/输出（直接模式）
[1000]	RXD（直接模式）
[1001]	TXD（直接模式）
[1010]	PDN_RX
[1011]	RX 直接模式下的外部 FSYNC 输入 *
[1100]	MXINC（MXT=0：EOADC。MXT=1：INC。）
[1101]	FPF
[1110]	VPOAK（自动重发 OK 输出）
[1111]	FMTDO（FIFO 模式 TX 数据输出测试）

若 GIO1S=[1011] 且选择直接模式，则内部帧同步功能将被禁用。在这种情况下，建议用户向此输入施加帧同步信号，以获得更好的解调直流估计。

<情形 1：若 IDL = [01]，ID = 4 字节>

<情形 2：若 IDL = [11]，ID = 8 字节>

GIO1I：GIO1 引脚输出信号取反。
[0]：不取反输出。
[1]：取反输出。

GIO1OE：GIO1 引脚输出使能。
[0]：高阻。
[1]：使能。

9.1.12 GIO2 引脚控制寄存器（地址：0Ch）

R/W	位 7	位 6	位 5	位 4	位 3	位 2	位 1	位 0
W	BBCKS1	BBCKS0	GIO2S3	GIO2S2	GIO2S1	GIO2S0	GIO2I	GIO2OE
R
复位	0	1	0	1	0	0	0	1

BBCKS [1:0]：数字模块时钟选择。
[00]：FSYCK
[01]：FSYCK / 2。
[10]：FSYCK / 4。
[11]：FSYCK / 8。

F_SYCK 是 A5133 的系统时钟 = 16MHz。

GIO2S [3:0]：GIO2 引脚功能选择。

GIO2S [3:0]	TX 状态	RX 状态
[0000]	WTR（等待 TX 或 RX 完成）
[0001]	EOAC（访问码结束）	FSYNC（帧同步）
[0010]	TMEO（TX 调制使能）	CD（载波检测）
[0011]	SID1 检测输出（ID1DO）
[0100]	RCOSC_E=1：MCU 唤醒信号（TWOR）；RCOSC_E=0：CWTR
[0101]	MTCRCINT/ VTB1 / 正交相解调器输出（DMIQ）。
[0110]	SDO（4 线 SPI 数据输出）
[0111]	TRXD 输入/输出（直接模式）
[1000]	RXD（直接模式）
[1001]	TXD（直接模式）
[1010]	PDN_TX
[1011]
[1100]	BDF
[1101]	FPF
[1110]	VPOAK（自动重发 OK 输出）
[1111]	FMTCK（FIFO 模式 TX 数据时钟输出测试）

GIO2I：GIO2 引脚输出信号取反。
[0]：不取反输出。
[1]：取反输出。

GIO2OE：GIO2 引脚输出使能。
[0]：高阻。
[1]：使能。

9.1.13 PLL 寄存器 I（地址：0Eh）

R/W	位 7	位 6	位 5	位 4	位 3	位 2	位 1	位 0
W	CHN7	CHN6	CHN5	CHN4	CHN3	CHN2	CHN1	CHN0
R	CHN7	CHN6	CHN5	CHN4	CHN3	CHN2	CHN1	CHN0
复位	0	1	0	1	0	1	0	0

CHN [7:0]：射频本振（RF LO）通道号。

9.1.14 TX 寄存器 I（地址：15h）

R/W	位 7	位 6	位 5	位 4	位 3	位 2	位 1	位 0
W	GDR	GF	TMDE	TXDI	TME	FDP2	FDP1	FDP0
R
复位	0	0	1	0	1	1	1	1

GDR：高斯滤波器过采样率选择。推荐 GDR = [0]。

GF：高斯滤波器选择。
[0]：禁用。
[1]：使能。

TMDE：VCO 调制的 TX 调制使能。推荐 TMDE = [1]。
[0]：禁用。
[1]：使能。

TXDI：TX 数据取反。推荐 TXDI = [0]。
[0]：不取反。
[1]：取反。

TME：TX 调制使能。推荐 TME = [1]。
[0]：禁用。
[1]：使能。

FDP [2:0]：频偏功率设置。

9.1.15 RSSI 阈值寄存器（地址：1Eh）

R/W	位 7	位 6	位 5	位 4	位 3	位 2	位 1	位 0
W	RTH7	RTH6	RTH5	RTH4	RTH3	RTH2	RTH1	RTH0
R	ADC7	ADC6	ADC5	ADC4	ADC3	ADC2	ADC1	ADC0
复位	0	0	0	0	0	0	0	0

ADC [7:0]：热传感器和 RSSI 的 ADC 输出值（只读）。
ADC 输入电压 = 0.6 * ADC [7:0] / 256 V。

RTH [7:0]：载波检测阈值。
当 RSSI ≧ RTH 时，CD（载波检测）=1。
当 RSSI < RTH 时，CD（载波检测）=0。

9.1.16 编码寄存器 I（地址：20h）（AGT[3:0]=0，第 0 页）

R/W	位 7	位 6	位 5	位 4	位 3	位 2	位 1	位 0
W	--	WHTS	FECS	CRCS	IDL1	IDL0	EPML1	EPML0
R	SNF15	SNF14	SNF13	SNF12	SNF11	SNF10	SNF9	SNF8
复位	0	0	0	0	0	1	1	1

WHTS：数据白化（数据加密）选择。
[0]：禁用。
[1]：使能（通过与 PN7 相乘对数据进行白化）。

FECS：FEC 选择。
[0]：禁用。
[1]：使能（FEC 为（7,4）汉明码）。

CRCS：CRC 选择。
[0]：禁用。
[1]：使能。CRC 由 CRCDNP（0x1A）设置为 CCITT-16 CRC 或 CRC-DNP。

IDL [1:0]：ID 码长度选择。推荐 IDL= [11]。
[00]：保留。
[01]：4 字节。
[10]：保留。
[11]：8 字节。

若用户选择 4 字节 ID 码，则称为 SID1。若用户选择 8 字节 ID 码，则前 4 字节 ID 码称为 SID1，后 4 字节 ID 码称为 SID2。

EPML [1:0]：扩展前导码长度选择。推荐 EPML= [00]。
[00]：0 字节。
[01]：1 字节。
[10]：2 字节。
[11]：4 字节。

SNF [15:8]：子数据包标志（只读）。

9.1.17 编码寄存器 II（地址：21h）（AGT[3:0]=0，第 0 页）

R/W	位 7	位 6	位 5	位 4	位 3	位 2	位 1	位 0
W	MSCRC	EDRL	HECS	ETH2	ETH1	ETH0	PTH1	PTH0
R	MTCRCF7	MTCRCF6	MTCRCF5	MTCRCF4	MTCRCF3	MTCRCF2	MTCRCF1	MTCRCF0
复位	0	0	0	0	0	1	1	0

MSCRC：屏蔽 CRC（CRC 数据过滤使能）。
[0]：禁用。
[1]：使能。

EDRL：使能 FIFO 动态长度。
[0]：禁用。
[1]：使能。

HECS：帧头 CRC 选择。
[0]：禁用。
[1]：使能。

ETH [2:0]：接收到的 SID2 码错误容限。仅当 ID 长度为 8 字节时 SID2 才有效。
[000]：0 位，
[001]：1 位。
[010]：2 位。
[011]：3 位。
[100]：4 位，
[101]：5 位。
[110]：6 位。
[111]：7 位。

PTH [1:0]：接收到的 SID1 码错误容限。
[00]：0 位，
[01]：1 位。
[10]：2 位。
[11]：3 位。

MTCRCF [7:0]：子数据包 CRC 标志（只读）。

9.1.18 编码寄存器 III（地址：22h）（AGT[3:0]=0，第 0 页）

R/W	位 7	位 6	位 5	位 4	位 3	位 2	位 1	位 0
W	CRCINV	WS6	WS5	WS4	WS3	WS2	WS1	WS0
R	MTCRCF15	MTCRCF14	MTCRCF13	MTCRCF12	MTCRCF11	MTCRCF10	MTCRCF9	MTCRCF8
复位	0	0	1	0	1	0	1	0

CRCINV：CRC 取反选择。
[0]：不取反。[1]：取反。

WS [6:0]：数据白化种子（数据加密密钥）。

MTCRCF [15:8]：子数据包 CRC 标志（只读）。

9.1.19 电池检测寄存器（地址：2Ch）

R/W	位 7	位 6	位 5	位 4	位 3	位 2	位 1	位 0
W		PM1S	BGS	QDS	BVT2	BVT1	BVT0	BD_E
R	--	--	--	BDF	BVT2	BVT1	BVT0	BD_E
复位		0	0	1	0	0	1	0

PM1S：PM1 选择。
[0]：禁用。
[1]：使能。

BGS：带隙（BG）选择：
[0]：低电流 BG。
[1]：高电流 BG。
睡眠模式应设置为 [0]。

BDF：低电池检测标志（只读）。
[0]：电池低。
[1]：电池高。

QDS：VDD_A 快速放电选择。推荐 QDS = [1]。
[0]：禁用。
[1]：使能。

BVT [2:0]：电池电压阈值选择。
[000]：2.0V，
[001]：2.1V。
[010]：2.2V。
[011]：2.3V。
[100]：2.4V。
[101]：2.5V。
[110]：2.6V。
[111]：2.7V。

BD_E：电池检测使能。
[0]：禁用。
[1]：使能。

9.1.20 TX 测试寄存器（地址：2Dh）

R/W	位 7	位 6	位 5	位 4	位 3	位 2	位 1	位 0
W	ASMV1	ASMV0	TXCS	--	--	TBF2	TBF1	TBF0
R
复位	1	1	1	--	--	1	1	1

ASMV [1:0]：斜坡上升/下降时钟选择。
[00]：1 MHz。
[01]：1/2 MHz。
[10]：1/4 MHz。
[11]：1/8 MHz。

TXCS：TX 电流设置。

TBF [2:0]：TX 缓冲器设置。
更多设置请参考 A5133 应用笔记。

9.1.21 密钥数据寄存器（地址：36h）

R/W	位 7	位 6	位 5	位 4	位 3	位 2	位 1	位 0
W	KEYI7	KEYI6	KEYI5	KEYI4	KEYI3	KEYI2	KEYI1	KEYI0
R	KEYO7	KEYO6	KEYO5	KEYO4	KEYO3	KEYO2	KEYO1	KEYO0
复位	0	0	0	0	0	0	0	0

KEYI [7:0]：AES128 密钥输入，共 16 字节。（仅写）。

KEYO [7:0]：AES128 密钥输出，共 16 字节。（仅读）。由 KEYOS（3Eh）选择。

AES 密钥数据（共 16 字节）
↓
KEY[7:0]	KEY[15:8]	...	KEY[127:120]

9.1.22 ROMP0（地址：38h）（AGT[3:0]=0，第 0 页）

R/W	位 7	位 6	位 5	位 4	位 3	位 2	位 1	位 0
W	BDC5	BDC4	BDC3	BDC2	BDC1	BDC0	REGCL	PD_BOD
R
复位	0	0	0	0	0	0	0	0

BDC[5:0]：电池检测器电流选项选择。

REGCL：仅供内部使用，保留。

PD_BOD：BOD 电路断电。[0]：上电。[1]：断电。

9.1.23 数据速率时钟寄存器（地址：39h）

R/W	位 7	位 6	位 5	位 4	位 3	位 2	位 1	位 0
W	SDR7	SDR6	SDR5	SDR4	SDR3	SDR2	SDR1	SDR0
R
复位	0	0	0	0	0	0	0	0

SDR [7:0]：数据速率设置。空中数据速率 = FIF / (SDR+1)。

9.1.24 FCR 寄存器（地址：3Ah）

R/W	位 7	位 6	位 5	位 4	位 3	位 2	位 1	位 0
W	FCL1	FCL0	ARC3	ARC2	ARC1	ARC0	EAK	EAR
R	ARTEF	VPOAK	RCR3	RCR2	RCR1	RCR0	EAK	EAR
复位	0	0	0	1	1	0	0	0

FCL [1:0]：帧控制长度。
[00]：无帧控制。
[01]：1 字节帧控制。（FCB0）
[10]：2 字节帧控制。（FCB0+FCB1）
[11]：4 字节帧控制。（FCB0+FCB1+FCB2+FCB3）

RCR [3:0]：递减的 ARC[3:0]（只读）。

ARC [3:0]：自动重发周期设置。[0000]：禁用重发。[0001]：1 [0010]：2 [0011]：3 [0100]：4
[0101]：5 [0110]：6 [0111]：7 [1000]：8 [1001]：9 [1010]：10 [1011]：11 [1100]：12 [1101]：13 [1110]：14 [1111]：15

EAK：使能自动应答。[0]：禁用。[1]：使能。

EAR：使能自动重发。[0]：禁用。[1]：使能。

ARTEF：自动重发结束标志（只读）。[0]：重发未结束 [1]：重发完成。

VPOAK：有效数据包或 ACK OK 标志。（只读）此位可由任何 Strobe 命令清除。[0]：既无有效数据包也无 ACK OK。[1]：有效数据包或 ACK OK。

9.1.25 ARD 寄存器（地址：3Bh）

R/W	位 7	位 6	位 5	位 4	位 3	位 2	位 1	位 0
W	ARD7	ARD6	ARD5	ARD4	ARD3	ARD2	ARD1	ARD0
R
复位	0	0	0	0	0	0	1	1

ARD [7:0]：自动重发延迟。

ARD 延迟 = 200 us * (ARD+1) → (200us ~ 51.2 ms)

[0000-0000]：200 us。[0000-0001]：400 us。[0000-0010]：600 us。
[1111-1111]：51.2 ms。

9.1.26 AFEP 寄存器（地址：3Ch）

R/W	位 7	位 6	位 5	位 4	位 3	位 2	位 1	位 0
W	EAF	SPSS	ACKFEP5	ACKFEP4	ACKFEP3	ACKFEP2	ACKFEP1	ACKFEP0
R	-	-	EARTS2	EARTS1	EARTS0	TXSN2	TXSN1	TXSN0
复位	1	1	0	0	0	0	1	1

EAF：使能 ACK FIFO。
[0]：禁用。
[1]：使能。

SPSS：自动应答和自动重发使能时的模式返回选择。
[0]：保留。
[1]：PLL 模式。

ACKFEP [5:0]：自动应答数据包的 FIFO 长度设置。
ACK FIFO 长度 = (ACKFEP [5:0] + 1)
最大 64 字节。

EARTS [2:0]：使能自动重发读取。

TXSN [2:0]：TX 序列号。
此设备为每个新数据包递增 TXSN，重发时保持相同的 TXSN。

9.1.27 FCB 寄存器（地址：3Dh）

R/W	位 7	位 6	位 5	位 4	位 3	位 2	位 1	位 0
W	FCB7	FCB6	FCB5	FCB4	FCB3	FCB2	FCB1	FCB0
R	FCB7	FCB6	FCB5	FCB4	FCB3	FCB2	FCB1	FCB0
复位	0	0	0	0	0	0	0	0

FCB [7:0]：帧控制缓冲区，共 20 字节。

字节	名称	位映射								说明	Strobe 命令
0	FCB0	0	0	1	1	1	TXSN2	TXSN1	TXSN0	用于自动重发。	NA
1	FCB1	[7:0]								由用户附加的 ACK 信息	NA
2	FCB2	[7:0]
3	FCB3	[7:0]

备注：

若 FCB0 使能，则每个新数据包的 TXSN 自动递增。
FCB0 ~ FCB3 由 FCL[1:0]（3Ah）控制。
若自动应答使能（EAK =1），用户可将所需的 ACK 信息附加到 FCB1 ~ FCB3。

		自动应答/重发	动态 FIFO
前导码	ID 码	FCB	FEP	有效载荷	(CRC)
4 字节	4 字节	1~4 字节	12 位	← 物理 64 字节 →	← 2 字节

PHY 帧头（自动生成）

9.1.28 KEYC 寄存器（地址：3Eh）

R/W	位 7	位 6	位 5	位 4	位 3	位 2	位 1	位 0
W	KEYOS	AFIDS	ARTMS	MIDS	AESS	--	AKFS	EDCRS
R
复位	0	0	0	0	0	0	0	0

KEYOS：AES128 密钥源读取选择。
[0]：若 AKFS=1，来自 RX 接收到的加密 AES128 密钥数据；若 AKFS=0，来自 SPI 写入的 AES128 密钥数据。[1]：来自加密/解密的 AES128 密钥数据。

AFIDS：FIFO ID 附加选择。
[0]：禁用。
[1]：使能。

ARTMS：自动重发持续时间选择。
[0]：随机间隔。
[1]：固定间隔。

MIDS：FIFO 控制字节地址映射，用于 FIFO ID 选择。
[0]：接收到的设备 ID。
[1]：内部 FIFO 控制字节 ID。

AESS：加密格式选择。
[1]：标准 AES 128 位。
[0]：专有 32 位。

AKFS：带解密密钥附加的数据包选择。
[0]：禁用。
[1]：使能。

EDRCS：数据加密或解密选择。
[0]：禁用。
[1]：使能。

9.1.29 USID 寄存器（地址：3Fh）

R/W	位 7	位 6	位 5	位 4	位 3	位 2	位 1	位 0
W	RND7	RND6	RND5	RND4	RND3	RND2	RND1	RND0
R	USID	USID	USID	USID	USID	USID	USID	USID
复位

RND [7:0]：自动重发间隔的随机种子。

USID [31:0]：USID = A1513300。

10. SPI

A5133 仅支持一个 SPI 接口，最大数据速率可达 10Mbps。MCU 应将 SCS 引脚拉低（SPI 片选）以激活对 A5133 的访问。通过 SPI 接口，用户可以访问控制寄存器并发出 Strobe 命令。图 10.1 给出了 SPI 访问方式的概览。

提供 3 线 SPI（SCS、SCK 和 SDIO）或 4 线 SPI（SCS、SCK、SDIO 和 GIO1/GIO2）配置。对于 3 线 SPI，SDIO 引脚配置为双向，用作数据输入和输出。对于 4 线 SPI，SDIO 引脚为数据输入，GIO1（或 GIO2）引脚为数据输出。在这种情况下，GIO1S（0bh）或 GIO2S（0ch）应设置为 [0110]。

对于 SPI 写操作，SDIO 引脚在 SCK 的上升沿被锁存到 A5133。对于 SPI 读操作，如果输入地址已被 A5133 锁存，则数据输出在 SCK 的下降沿对齐。因此，MCU 可以在 SCK 的上升沿锁存数据输出。

总共 8 个命令的独特命令集。详情见 10.3、10.4 和 10.5 节。

	SPI 片选	数据输入	数据输出
3 线 SPI	SCS 引脚 = 0	SDIO 引脚	SDIO 引脚
4 线 SPI	SCS 引脚 = 0	SDIO 引脚	GIO1（GIO1S=0110）/ GIO2（GIO2S=0110）

图 10.1 SPI 访问方式

10.1 SPI 格式

第一位（A7）至关重要，用于向 A5133 指示后续指令是“Strobe 命令”还是“控制寄存器”。SPI 格式见表 10.1。根据表 10.1，要访问控制寄存器，只需设置 A7=0，然后 A6 位用于指示读操作（A6=1）或写操作（A6=0）。详情见图 10.2（3 线 SPI）和图 10.3（4 线 SPI）。

地址字节（8 位）

数据字节（8 位）

CMD

R/W

地址

数据

A7

A6

A5

A4

A3

A2

A1

A0

7

6

5

4

3

2

1

0

表 10.1 SPI 格式

地址字节：

位 7：命令位
[0]：控制寄存器。
[1]：Strobe 命令。

位 6：R/W 位
[0]：向控制寄存器写数据。
[1]：从控制寄存器读数据。

位 [5:0]：控制寄存器地址。

数据字节：

位 [7:0]：SPI 输入或输出数据，详情见图 10.2 和图 10.3。

10.2 SPI 时序特性

无论配置 3 线还是 4 线 SPI 接口，最大 SPI 数据速率均为 10 Mbps。要激活 SPI 接口，SCS 引脚必须设置为低电平。为了正确锁存数据，用户必须注意 SCK 与 SDIO 之间的保持时间和建立时间。SPI 时序特性见表 10.2。

参数	说明	最小值	最大值	单位
T_{FC}	频率时钟 ^{1}。		10	MHz
T_{SE}	使能建立时间。	50		ns
T_{HE}	使能保持时间。	50		ns
T_{SW}	TX 数据建立时间。	50		ns
T_{HW}	TX 数据保持时间。	50		ns
T_{DR}	RX 数据延迟时间。	0	50	ns

表 10.2 SPI 时序特性

注 1：SPI 频率时钟应慢于 BBCLK(0Ch)。

10.3 SPI 时序图

本节描述了 3 线和 4 线 SPI 接口的读/写时序。

10.3.1 三线 SPI 时序图

3 线串行接口 - 写操作

3 线串行接口 - 读操作

图 10.2 三线 SPI 读写时序图

10.3.2 四线 SPI 时序图

4 线串行接口 - 写操作

图 10.3 四线 SPI 读写时序图

10.4 Strobe 命令

A5133 支持 8 个 Strobe 命令来控制内部状态机以进行芯片操作。表 10.3 是 Strobe 命令的汇总。

请注意，Strobe 命令可以用 8 位（A7~A0）来定义。如果选择 8 位 Strobe 命令，A3 ~ A0 为任意条件（don't care）。在这种情况下，SCS 引脚可以保持低电平，以发出后续命令。

当 AFIDS =0（3Eh）且 MIDS =0（3Eh）时的 Strobe 命令

Strobe 命令								说明
A7	A6	A5	A4	A3	A2	A1	A0	说明
1	0	0	0	x	x	x	x	睡眠模式
1	0	0	1	x	x	x	x	空闲模式
1	0	1	0	x	x	x	x	待机模式
1	0	1	1	x	x	x	x	PLL 模式
1	1	0	0	x	x	x	x	RX 模式
1	1	0	1	x	x	x	x	TX 模式
1	1	1	0	x	x	x	x	FIFO 写指针复位
1	1	1	1	x	x	x	x	FIFO 读指针复位

备注：x 表示“任意（don't care）”。

表 10.3 通过 SPI 接口的 Strobe 命令

10.4.1 Strobe 命令 - 睡眠模式

以下是 Strobe 命令表和时序图。

Strobe 命令								说明
A7	A6	A5	A4	A3	A2	A1	A0	说明
1	0	0	0	x	x	x	x	睡眠模式

图 10.4 睡眠模式命令时序图

Strobe 命令								说明
A7	A6	A5	A4	A3	A2	A1	A0	说明
1	0	0	1	x	x	x	x	空闲模式

10.4.2 Strobe 命令 - 空闲模式

以下是 Strobe 命令表和时序图。

图 10.5 空闲模式命令时序图

10.4.3 Strobe 命令 - 待机模式

以下是 Strobe 命令表和时序图。

图 10.6 待机模式命令时序图

PLL 模式

10.4.4 Strobe 命令 - PLL 模式

以下是 Strobe 命令表和时序图。

Strobe 命令

Strobe 命令								说明
A7	A6	A5	A4	A3	A2	A1	A0	说明
1	0	1	1	x	x	x	x	PLL 模式

图 10.7 PLL 模式命令时序图

10.4.5 Strobe 命令 - RX 模式

以下是 Strobe 命令表和时序图。

Strobe 命令

Strobe 命令								说明
A7	A6	A5	A4	A3	A2	A1	A0	说明
1	1	0	0	x	x	x	x	RX 模式

图 10.8 RX 模式命令时序图

10.4.6 Strobe 命令 - TX 模式

以下是 Strobe 命令表和时序图。

Strobe 命令

Strobe 命令								说明
A7	A6	A5	A4	A3	A2	A1	A0	说明
1	1	0	1	x	x	x	x	TX 模式

图 10.9 TX 模式命令时序图

10.4.7 Strobe 命令 – FIFO 写指针复位

以下是 Strobe 命令表和时序图。

Strobe 命令

Strobe 命令								说明
A7	A6	A5	A4	A3	A2	A1	A0	说明
1	1	1	0	x	x	x	x	FIFO 写指针复位

图 10.10 FIFO 写指针复位命令时序图

10.4.8 Strobe 命令 – FIFO 读指针复位

以下是 Strobe 命令表和时序图。

Strobe 命令

Strobe 命令								说明
A7	A6	A5	A4	A3	A2	A1	A0	说明
1	1	1	1	x	x	x	x	FIFO 读指针复位

图 10.11 FIFO 读指针复位命令时序图

10.5 复位命令

除了上电复位（POR）外，MCU 还可以通过 SPI 接口设置模式寄存器（00h）来对 A5133 发出软件复位，如下所示。只要 8 位地址（A7~~A0）全为 0 且数据（D7~~D0）全为 0，A5133 就会收到指示，产生内部信号“RESETN”以初始化自身。复位命令之后，A5133 处于待机模式，且必须重新执行校准流程。

图 10.14 复位命令时序图

10.6 ID 访问命令

A5133 内置 64 位 ID 寄存器，用于自定义识别码。它通过 SPI 接口访问。建议通过设置 IDL（1Fh）将 ID 长度设为 64 位。因此，当 ID 数据完全输出后，用户可以将 SCS 引脚拉高以终止 ID 访问命令。

图 10.15 和 10.16 是通过 3 线 SPI 进行 64 位 ID 访问的时序图。

10.6.1 ID 写入命令

用户可以参考图 10.2 了解 SPI 写时序图的详细信息。以下是 ID 写入命令的流程。

第 1 步：发送 A7~~A0 = 00000110（A6=0 表示写，A5~~A0 = 000110 表示 ID 地址，06h）。

第 2 步：通过 SDIO 引脚，按数据字节 0、1、2、3、4、5、6、7 的顺序将 64 位 ID 依次发送到 A5133。

第 3 步：当第 2 步完成后，将 SCS 引脚拉高。

图 10.15 ID 写入命令时序图

10.6.2 ID 读取命令

用户可以参考图 10.2 了解 SPI 读时序图的详细信息。以下是 ID 读取命令的流程。

第 1 步：发送 A7~~A0 = 01000110（A6=1 表示读，A5~~A0 = 000110 表示 ID 地址，06h）。

第 2 步：SDIO 引脚按数据字节 0、1、2、3、4、5、6、7 的顺序输出 64 位 ID。

第 3 步：当第 2 步完成后，将 SCS 引脚拉高。

图 10.16 ID 读取命令时序图

10.7 FIFO 访问命令

要使用 A5133 的 FIFO 模式，通过 SPI 接口使能 FMS（01h）=1。在 TX 发送之前，只需将所需数据写入 TX FIFO（05h），然后发出 TX Strobe 命令。同样地，一旦接收到有效载荷数据，用户可以读取 RX FIFO（05h）。

MCU 可以使用轮询或中断方案进行 FIFO 访问。通过设置 GIO1S（0Bh）或 GIO2S（0Ch），可以将 FIFO 状态输出到 GIO1（或 GIO2）引脚。

图 10.15 和 10.16 是通过 3 线 SPI 进行 FIFO 访问的时序图。

10.7.1 TX FIFO 写入命令

用户可以参考图 10.2 了解 SPI 写时序图的详细信息。以下是 TX FIFO 写入命令的流程。

第 1 步：发送 A7~A0 = 00000101（A6=0 表示写控制寄存器，并发出 FIFO 地址 A[5:0] = 05h）。

第 2 步：通过 SDIO 引脚，按数据字节 0、1、2 到 n 的顺序将 (n+1) 字节 TX 数据依次写入 TX FIFO。

第 3 步：当第 2 步完成后，将 SCS 引脚拉高。

第 4 步：发送 TX 模式的 Strobe 命令（图 10.9）以进行 TX 发送。

图 10.17 TX FIFO 写入命令时序图

10.7.2 RX FIFO 读取命令

用户可以参考图 10.2 了解 SPI 读时序图的详细信息。以下是 RX FIFO 读取命令的流程。

第 1 步：发送 A7~A0 = 01000101（A6=1 表示读控制寄存器，并在地址 05h 处发出 FIFO）。

第 2 步：SDIO 引脚按数据字节 0、1、2 到 n 的顺序从 RX FIFO 输出 RX 数据。

第 3 步：当 RX FIFO 读取完成后，将 SCS 引脚拉高。

图 10.18 RX FIFO 读取命令时序图

11. 状态机

从数据访问的角度来看，若 FMS=1，则 FIFO 模式使能，否则 A5133 处于直接模式。

	SPI 片选	SPI 时钟	SPI 数据输入	SPI 数据输出	FMS 寄存器
3 线 SPI	SCS	SCK	SDIO	SDIO	FIFO（FMS=1）直接（FMS=0）
4 线 SPI	SCS	SCK	SDIO	GIO1 或 GIO2	FIFO（FMS=1）直接（FMS=0）

从电流消耗的角度来看，A5133 有以下 7 种工作模式。

(1) 睡眠模式
(2) 空闲模式
(3) 待机模式
(4) PLL 模式
(5) TX 模式
(6) RX 模式
(7) 星型组网模式

图 11.1 状态机

11.1 关键状态

在上电复位或软件复位之后，由于所有控制寄存器都处于初始值，用户必须进行校准流程。A5133 的校准流程非常简单，用户只需发出 Strobe 命令并启用校准寄存器即可。然后，校准由 A5133 的内部状态机自动完成。表 11.1 显示了这些 Strobe 命令中关键电路的汇总。

当 AFIDS =0（3Eh）且 MIDS =0（3Eh）时的 Strobe 命令

Strobe 命令								说明
A7	A6	A5	A4	A3	A2	A1	A0	说明
1	0	0	0	x	x	x	x	睡眠模式
1	0	0	1	x	x	x	x	空闲模式
1	0	1	0	x	x	x	x	待机模式
1	0	1	1	x	x	x	x	PLL 模式
1	1	0	0	x	x	x	x	RX 模式
1	1	0	1	x	x	x	x	TX 模式
1	1	1	0	x	x	x	x	FIFO 写指针复位
1	1	1	1	x	x	x	x	FIFO 读指针复位

模式	寄存器保持	稳压器		晶体振荡器	VCO	PLL	RX	TX	Strobe 命令
模式	寄存器保持	VDD_D	VDD_A(VDD_P)	晶体振荡器	VCO	PLL	RX	TX	Strobe 命令
睡眠	是	ON	OFF	OFF	OFF	OFF	OFF	OFF	(1000-xxxx)b
空闲	是	ON	ON	OFF	OFF	OFF	OFF	OFF	(1001-xxxx)b
待机	是	ON	ON	ON	OFF	OFF	OFF	OFF	(1010-xxxx)b
PLL	是	ON	ON	ON	ON	ON	OFF	OFF	(1011-xxxx)b
TX	是	ON	ON	ON	ON	ON	OFF	ON	(1101-xxxx)b
RX	是	ON	ON	ON	ON	ON	ON	OFF	(1100-xxxx)b

备注：x 表示“任意（don't care）”。

表 11.1 工作模式和 Strobe 命令

11.2 FIFO 模式

此模式适用于通用应用的需求，可通过设置 FMS = 1 来选择。校准后，用户可以发出 Strobe 命令进入待机模式，在此模式下写入 TX FIFO 或读取 RX FIFO。从待机模式到数据包传输，只需要一个 Strobe 命令。一旦传输完成，A5133 会自动返回待机模式。图 11.2 和图 11.3 分别是 TX 和 RX 时序图。从 T0 到 T1 的时间约为 120us（60us + 60us）。

图 11.2 FIFO 模式 TX 时序

图 11.3 FIFO 模式 RX 时序

11.3 直接模式

此模式适用于让 MCU 通过设置 FMS = 0 直接将自定义数据包驱动到 A5133。在 TX 模式下，MCU 应以位序列（简称为原始 TXD）向 GIO1 或 GIO2 引脚发送自定义数据包。在 RX 模式下，接收到的原始比特流（简称为 RXD）可以配置输出到 GIO1 或 GIO2 引脚。请注意，自定义数据包之前应有一个 32 位的载波或前导码，以便让 A5133 获得合适的直流估计电压。校准流程之后，对于每次状态转换，用户都必须向 A5133 发出 Strobe 命令，以进行完全手动控制。此模式也适用于多种数据包格式的需求。图 11.4 和图 11.5 分别是直接模式下的 TX 和 RX 时序图。从 T0 到 T1 的时间约为 120us（60us + 60us）。

图 11.4 直接模式 TX 时序

图 11.5 直接模式 RX 时序

droplin · Answer

12. 晶体振荡器

A5133 需要 16 MHz 的外部晶体或外部时钟来产生所需的内部时钟。

12.1 使用外部晶体

图 12.1 显示了 XI 和 XO 引脚之间晶体网络的连接。A5133 内置的 C1 和 C2 电容用于调整不同的晶体负载。用户可以设置 CSXTL [7:0] 以满足晶体负载要求。A5133 支持精度在 ± 35 ppm 以内的低成本晶体。请注意，晶体精度要求包括初始容差、温度漂移、老化以及晶体负载。

晶体精度	晶体 ESR
±35 ppm	≤40 ohm

图 12.1 晶体振荡器电路，设置 CSXTL [7:0] 以获得内部 C1 和 C2 值。

12.2 使用外部时钟

A5133 内置交流耦合电容以支持外部时钟输入。图 12.2 显示了如何连接。在这种情况下，XI 引脚悬空。XS 应设置为低电平以选择外部时钟。外部时钟的频率精度应控制在 ± 35ppm 以内，外部时钟的幅度应在 0.8 ~ 1.2 V 峰峰值之间。

图 12.2 外部时钟源。R 用于调节 Vpp = 0.8 ~ 1.2 V。

13. 系统时钟

A5133 通过可编程的“时钟寄存器”支持不同的晶体频率。基于此，产生三个重要的内部时钟 F_CGR、F_DR 和 F_MSYCK。

(1) F_XTAL：晶体频率。
(2) F_XREF：晶体参考时钟 = F_XTAL
(3) F_CGR：时钟发生参考 = 2MHz = F_XREF / (GRC+1)。
(4) F_IF：中频频率。
(5) F_MSYCK：时钟发生器频率 = 16 * F_IF，因此 F_MSYCK 取决于数据速率。
(6) F_DR：数据速率时钟 = F_IF / (SDR + 1)

数据速率	F_{CGR}	F_{MSYCK}	F_{IF}	F_{DR}
4Mbps	2MHz	64MHz	4MHz	4MHz
2Mbps	2MHz	32MHz	2MHz	2MHz

表 13.1 系统时钟和相关时钟源

图 13.1 系统时钟和数据速率时钟框图

13.1 数据速率设置（4Mbps）

用户可以为 4Mbps 应用选择 16MHz 晶体。系统时钟的配置如图 13.2 和表 13.2 所示。

晶体	XS(0Dh)	GRC(0Dh)	CGC(0Dh)	RDU(1Ch)	CGS(0Dh)	SDR [7:0](39h)	IFS [1:0](1Ch)	CKGS[1:0](23h)	RSAGC [1:0](1Bh)
16MHz	1	0111	00	0	1	0x00	11		11

图 13.2 4Mbps 的系统时钟和数据速率时钟。

13.2 数据速率设置（2Mbps）

用户可以为 2Mbps 应用选择 16MHz 晶体。系统时钟的配置如图 13.3 和表 13.3 所示。

晶体	XS(0Dh)	GRC(0Dh)	CGC(0Dh)	RDU(1Ch)	CGS(0Dh)	SDR [7:0](39h)	IFS [1:0](1Ch)	CKGS[1:0](23h)	RSAGC [1:0](1Bh)
16MHz	1	0111	00	0	1	0x00	01		11

表 13.3 2Mbps 的寄存器配置。

图 13.3 2Mbps 的系统时钟和数据速率时钟。

14. 收发器本振频率

A5133 是一款半双工低中频收发器，内置 PA 和 LNA。对于 TX 或 RX 频率设置，用户只需要为双向无线电传输设置射频频率。

为了覆盖 5.8GHz 频段的整个范围，A5133 采用偏移概念，射频频率 F_RF = F_{RF_BASE} + F_OFFSET。因此，该设备只需一个寄存器设置 PLL 寄存器 I（CHN [7:0]），即可轻松实现跳频和多信道。

14.1 本振频率设置

射频频率 F_RF（单位 MHz）直接由下式给出：

F_RF = F_{RF_BASE} + F_OFFSET

其中 F_{RF_BASE} = 5725.001MHz

其中 F_OFFSET = CHN[7:0]*1MHz

例如：设置 CHN[7:0]=100，

射频频率（F_RF）= 5725.001MHz + (100 * 1MHz) = 5825.001MHz

15. 校准

A5133 在上电复位或软件复位之后需要进行校准流程。以下是设备内部的六项校准项目。

VCO 电流校准。
VCO 频段校准。
VCO 频偏校准。
中频滤波器频段校准。
RC 振荡器校准。

15.1 校准流程

执行上述校准项目的目的是处理代工厂工艺偏差。校准之后，A5133 将被设置为最佳工作条件，而无需担心代工厂工艺偏差影响 A5133 的射频性能。

一般来说，用户只需启用校准项目并检查其校准标志，即可使用 A5133 的自动校准功能。有关详细的校准流程，请参考 A5133 参考代码中的 initRF() 子程序和 A5133_Cal() 子程序。

通过调用 initRF() 子程序初始化 A5133。
通过调用 A5133_Config() 子程序初始化所有控制寄存器。
通过调用 A5133_Cal() 子程序执行所有校准项目。

16. FIFO（先进先出）

A5133 内部具有独立的物理 64 字节 TX 和 RX FIFO。要使用 A5133 的 FIFO 模式，用户只需使能 FMS =1。对于 FIFO 访问，TX FIFO（仅写）和 RX FIFO（仅读）共用相同的寄存器地址 05h。TX FIFO 表示发送的有效载荷。另一方面，RX 电路同步 ID 码并将接收到的有效载荷存储到 RX FIFO。

16.1 FIFO 模式下的 TX 数据包格式

16.1.1 基本 FIFO 模式

A5133 有多种参数来选择 TX 数据包。设置 CDPS=1（寄存器 0x38，第 5 页）以输出前导码来替代载波信号。设置 EPML =0（20h，第 0 页）以不输出扩展前导码。设置 IDL=[11]（20h，第 0 页）以使用 8 字节 ID 长度，前 4 字节 ID 码称为 SID1，后 4 字节 ID 码称为 SID2。若 FCL[1:0] = 00 且 EDRL = 0，则 A5133 构成基本 FIFO 模式，该模式也支持自动应答/自动重发方案。TX 数据包格式中没有 MAC 帧头。ID 码是 PHY 帧头，用作帧同步以使能 RX FIFO 接收。

图 16.1 带射频信号的 TX 数据包

图 16.2 基本 FIFO 模式的 TX 数据包格式

前导码：

前导码在载波信号间隔内由 CDPS 产生。序列是固定的，格式为 0101……通过设置 CDPS=1（寄存器 0x38，第 5 页）用前导码替代载波信号。

扩展前导码是自动生成的前导码，由交替的 0 和 1 组成。如果 ID 码的第一位为 0，前导码应为 0101……0101。相反，如果 SID 码的第一位为 1，扩展前导码应为 1010……1010。推荐通过 EPML [1:0]（20h，第 0 页）将扩展前导码长度设置为 0 字节。

ID 码：

推荐通过 IDL[1:0] = [01] 将 ID 码设置为 4 字节，ID 码按 ID 字节 0、1、2、3 的顺序存储到 ID 数据寄存器。如果 RX 电路检查 ID 码正确，则有效载荷将被写入 RX FIFO。此外，用户可以通过设置 PTH [2:0] 来设置 ID 同步检查期间的 ID 码错误容限（0~7 位错误）。

有效载荷：

有效载荷长度可通过 FEP 编程。物理 FIFO 深度为 64 字节。A5133 支持逻辑 FIFO 扩展到 4K 字节。

CRC：

在 FIFO 模式下，如果使能 CRC（CRCS=1），则自动生成 2 字节的 CRC 值并附加在数据包的尾部。同样，RX 电路将检查 CRC 值并将结果显示到 CRC 标志。

16.1.2 高级 FIFO 模式

通过使能 FCL[1:0]、EDRL，A5133 支持自动生成 MAC 帧头以构成高级 FIFO 模式。因此，A5133 可以根据配置支持 ACK FIFO（FCB1~FCB3）和动态 FIFO 长度。

图 16.3 高级 FIFO 模式的 TX 数据包格式。

FCB：

若 FCL[1:0] ≠00，则使能 FCB 帧头，以支持由（FCB1~~FCB3）构成的 ACK FIFO。FCB 是帧控制字节。FCB0 不允许编程，但携带专用帧头（00111b）和 TXSN [2:0]（数据包序号的序列 ID）。FCB1~~3 用于 FCB 字段中的自定义信息。

图 16.4 FCB（帧控制字段）

FEP：

若 EDRL = 1，A5133 支持动态 FIFO。FEP [11:0] 自动生成并添加到 TX 数据包中。在 RX 端，传入 TX 数据包的 FEP[11:0] 将被检测并存储到 LENF [11:0] 寄存器。

HEC：

若 HECS = 1，A5133 支持自动生成一个 HEC 字节，它是 MAC 帧头的局部 CRC-8。此 HEC 字节是计算 MAC 帧头 CRC 结果的可选功能。HEC 位于 MAC 帧头的末尾。

图 16.5 HEC（MAC 帧头 CRC）

16.2 FIFO 模式下的比特流处理

A5133 在 FIFO 模式下支持 3 种可选的有效载荷比特流处理，它们是：

(1) CCITT-16 CRC
(2) (7, 4) 汉明 FEC
(3) 通过 XOR PN7（7 位伪随机序列）进行数据白化。PN7 的初始种子由 WS [6:0] 设置。

CRC（循环冗余校验）：

CRC 由 CRCS=1 使能。TX 电路计算有效载荷的 CRC 值（前导码和 ID 码除外），并在有效载荷之后发送 2 字节 CRC 值。
RX 电路检查 CRC 值并将结果显示到 CRCF。若 CRCF=0，接收到的有效载荷正确，否则发生错误。

FEC（前向纠错）：

FEC 由 FECS=1 使能。有效载荷和 CRC 值（若 CRCS=1）通过（7,4）汉明码编码。
有效载荷的每 4 位（半字节）被编码为 7 位码字并自动发送出去。
（例如，64 字节有效载荷将被编码为 128 个码字，每个码字为 7 位。）
RX 电路自动解码接收到的码字。每个码字可纠正 1 位错误。一旦发生 1 位错误，FECF=1（00h）。

数据白化：

数据白化由 WHTS=1 使能。有效载荷和 CRC 值（若 CRCS=1）或其编码后的码字（若 FECS=1）通过与 PN7 的位 XOR 运算进行加密。PN7 的初始种子由 WS [6:0] 设置。
RX 电路自动解密接收到的有效载荷和 2 字节 CRC（若 CRCS=1）。请注意，用户必须为 TX 和 RX 设置相同的 WS [6:0]（22h）。

16.3 传输时间

根据 CRC 和 FEC 选项的不同，传输时间也不同。详情见表 16.1。

数据速率 = 4 Mbps

数据速率 (Mbps)	SID1 (位)	SID2 码 (位)	有效载荷 (位)	CRC (位)	FEC	每个数据包的传输时间
4	32	32	512	禁用	禁用	576 位 X 0.25 us = 144 us
4	32	32	512	16 位	禁用	592 位 X 0.25 us = 148 us
4	32	32	512	禁用	512 x 7 / 4	960 位 X 0.25 us = 240 us
4	32	32	512	16 x 7 / 4	512 x 7 / 4	988 位 X 0.25 us = 247 us

数据速率 = 2 Mbps

数据速率 (Mbps)	SID1 (位)	SID2 码 (位)	有效载荷 (位)	CRC (位)	FEC	每个数据包的传输时间
2	32	32	512	禁用	禁用	576 位 X 0.5 us = 288 us
2	32	32	512	16 位	禁用	592 位 X 0.5 us = 296 us
2	32	32	512	禁用	512 x 7 / 4	960 位 X 0.5 us = 480 us
2	32	32	512	16 x 7 / 4	512 x 7 / 4	988 位 X 0.5 us = 494 us

表 16.1 传输时间

16.4 TX 与 RX FIFO 的使用

从应用的角度来看，A5133 支持 2 种 FIFO 安排选项。

(1) 简易 FIFO
(2) 分段 FIFO

对于 FIFO 操作，A5133 支持 Strobe 命令来复位 TX 和 RX FIFO 指针，如下所示。用户可以参考 10.5 节了解详细信息。

Strobe 命令

Strobe 命令								说明
A7	A6	A5	A4	A3	A2	A1	A0	说明
1	1	1	0	x	x	x	x	FIFO 写指针复位（用于 TX FIFO）
1	1	1	1	x	x	x	x	FIFO 读指针复位（用于 RX FIFO）

16.4.1 简易 FIFO

在简易 FIFO 模式下，最大 FIFO 长度为 64 字节。FIFO 长度等于（FEP +1）。用户只需禁用 PSA 和 FPM，如下所示。

TX-FIFO (字节)	RX-FIFO (字节)	FEP[11:0] (03h)	PSA[5:0] (04h)	FPM[1:0] (04h)
1	1	0x00	0	0
8	8	0x07	0	0
16	16	0x0F	0	0
32	32	0x1F	0	0
64	64	0x3F	0	0

表 16.2 简易 FIFO 的控制寄存器

TX FIFO 发送流程

初始化所有控制寄存器（参考 A5133 参考代码）。
设置 FEP [11:0] = 0x003F 以使用 64 字节 FIFO。
发送 Strobe 命令 – TX FIFO 写指针复位。
MCU 向 TX FIFO 写入 64 字节数据。
发送 TX Strobe 命令并监测 WTR 信号。
完成。

RX FIFO 读取流程

当 RX FIFO 满时，可以使用 WTR（或 FSYNC）触发 MCU 进行 RX FIFO 读取。
发送 Strobe 命令 – RX FIFO 读指针复位。
MCU 监测 WTR 信号，然后从 RX FIFO 读取 64 字节。
完成。

定义
DP：发送指针
RP：接收指针

图 16.6 简易 FIFO

16.4.2 分段 FIFO

在分段 FIFO 中，TX FIFO 长度等于（FEP [11:0] － PSA [5:0]＋1）。FPM [1:0] 应为零。此功能对按键应用非常有用。在这种情况下，每个按键每次用于发送固定代码（数据）。在初始化期间，每个固定代码一次性地写入相应的分段 FIFO。然后，如果按键被触发，MCU 只需分配相应的分段 FIFO（PSA [5:0] 和 FEP [11:0]）并发出 TX Strobe 命令。表 16.4 解释了若 TX FIFO 被安排为 8 个分段、每个 TX 分段和 RX FIFO 长度为 8 字节时的细节。

分段	PSA	FEP	TX-FIFO (字节)	PSA[5:0] (04h)	FEP[11:0] (03h)	FPM[1:0] (04h)
1	PSA1	FEP1	8	0x00	0x07	0
2	PSA2	FEP2	8	0x08	0x0F	0
3	PSA3	FEP3	8	0x10	0x17	0
4	PSA4	FEP4	8	0x18	0x1F	0
5	PSA5	FEP5	8	0x20	0x27	0
6	PSA6	FEP6	8	0x28	0x2F	0
7	PSA7	FEP7	8	0x30	0x37	0
8	PSA8	FEP8	8	0x38	0x3F	0

RX-FIFO (字节)	PSA[5:0] (04h)	FEP[11:0] (03h)	FPM[1:0] (04h)
8	0	0x0007	0

表 16.4 分段 FIFO 被安排为 8 个分段

TX FIFO 发送流程

初始化所有控制寄存器（参考 A5133 参考代码）。
发送 Strobe 命令 – TX FIFO 写指针复位。
MCU 将固定代码一次性写入相应的分段 FIFO。
要委托分段 1，设置 PSA = 0x00 和 FEP = 0x0007
要委托分段 2，设置 PSA = 0x08 和 FEP = 0x000F
要委托分段 3，设置 PSA = 0x10 和 FEP = 0x0017
要委托分段 4，设置 PSA = 0x18 和 FEP = 0x001F
要委托分段 5，设置 PSA = 0x20 和 FEP = 0x0027
要委托分段 6，设置 PSA = 0x28 和 FEP = 0x002F
要委托分段 7，设置 PSA = 0x30 和 FEP = 0x0037
要委托分段 8，设置 PSA = 0x38 和 FEP = 0x003F
发送 TX Strobe 命令并监测 WTR 信号。
完成。

RX FIFO 读取流程

当 RX FIFO 满时，使用 WTR（或 FSYNC）触发 MCU 进行 RX FIFO 读取。
发送 Strobe 命令 – RX FIFO 读指针复位。
MCU 监测 WTR 信号，然后从 RX FIFO 读取 8 字节。
完成。

定义

图 16.7 分段 FIFO 模式

17. ADC（模数转换器）

A5133 内置 8 位 ADC，用于 RSSI 测量和内部热传感器，通过使能 ADCM。用户可以使用表 17.1 中的 ADC 推荐值。请注意，ADC 时钟可以通过设置 FSARS 选择（4MHz 或 8MHz）。ADC 转换时间为 20 个 ADC 时钟周期。

XADS(1Fh)	RSS(1Ch)	ARSSI(01h)	ADCM(01h)	ERSSM(1Ch)	FSARS(1Fh)	CDM(1Fh)	AVSEL [1:0](1Fh)	待机模式	RX 模式
0	1	1	0	1	0	1	10	热传感器	RSSI

表 17.1 RSSI 测量设置

17.1 RSSI 测量

精度约为 ± 6dB。

对传入数据包的 TX 功率进行自动 RSSI 测量：

设置所需的 F_RXLO。
设置表 17.1 的推荐值。
发送 RX Strobe 命令。
一旦检测到帧同步（FSYNC）或退出 RX 模式，用户可以从 ADC [7:0] 读取数字 RSSI 值，以了解传入数据包的 TX 功率。

图 17.1 传入数据包 TX 功率的 RSSI 测量。

对背景功率进行自动 RSSI 测量：

设置所需的 F_RXLO。
设置表 17.1 的推荐值。
发送 RX Strobe 命令。
在 RX 模式下保持至少 140 us，然后退出 RX 模式。用户可以从 ADC [7:0] 读取数字 RSSI 值，以了解背景功率。

T0-T1：MCU 从 PLL 到 RX 模式用于 RSSI 测量的延迟循环。

T1：自动 RSSI 测量通过 8 次平均完成。MCU 可以从 ADC [7:0] 读取 RSSI 值。

图 17.2 背景功率的 RSSI 测量。

18. 电池检测

A5133 内置电池检测器，用于检查电源电压（REGI 引脚）。检测范围为 2.0V ~ 2.7V，共 8 个等级。

电池检测寄存器（地址：2Ch）

R/W	位 7	位 6	位 5	位 4	位 3	位 2	位 1	位 0
W	--	PM1S	BGS	QDS	BVT2	BVT1	BVT0	BD_E
R	--			BDF	BVT2	BVT1	BVT0	BD_E
复位

BDF：低电池检测标志。
[0]：电池低。
[1]：电池高。

BVT [2:0]：电池电压阈值选择。
[000]：2.0V，
[001]：2.1V。
[010]：2.2V。
[011]：2.3V。
[100]：2.4V。
[101]：2.5V。
[110]：2.6V。
[111]：2.7V。

BD_E：电池检测使能。
[0]：禁用。
[1]：使能。

以下是检测低电压输入（例如低于 2.1V）的流程：

将 A5133 设置为待机或 PLL 模式。
设置 BVT [2:0] = [001] 并使能 BD_E = 1。
5 us 后，用户可以读取 BDF，或将 BDF 输出到 GIO1 引脚或 CKO 引脚。
设置 BD_E=0。

19. 自动应答与自动重发

A5133 通过设置 EAK = 1（自动应答）和 EAR = 1（自动重发）来支持自动重发和自动应答。从应用的角度来看，用户还可以将自动应答和自动重发与 FCB 和/或 EDRL（动态 FIFO）的功能选项一起使能。

19.1 基本 FIFO 加自动应答自动重发

设置 EAF = 0、EAK = 1 和 EAR = 1 以使能自动应答和自动重发。请分别参考发送端和接收端的以下 TX 和 ACK 数据包格式。

发送端（TX 数据包格式）

前导码：最大 4 字节	ID 码 4/8 字节		CRC：2 字节
前导码	ID 码	有效载荷	(CRC)
PML[1:0] 20h	IDL[1:0] 20h	FEP[11:0] 03h	CRCS 20h

发送端将根据 ARC（3Ah）的设置重复发送上述 TX 数据包，直到成功接收到下面的 ACK 数据包。

接收端（ACK 数据包格式）

前导码：最大 4 字节	ID 码 4/8 字节
前导码	ID 码
PML[1:0] 20h	IDL[1:0] 20h

只要接收端从发送端接收到有效数据包，接收端就会自动发送上述 ACK 数据包。

图 19.1 基本 FIFO 加自动应答自动重发的发送端和接收端格式

19.2 高级 FIFO 加自动应答自动重发

除了设置 EAF = 0、EAK = 1 和 EAR = 1 以使能自动应答和自动重发之外，用户还可以在 TX 数据包中使能可选的 MAC 帧头（FCB 字段），并与自动应答和自动重发方案一起使用。请参考发送端和接收端的以下 TX 和 ACK 数据包格式。

发送端（TX 数据包格式）

发送端将根据 ARC（3Ah）的设置重复发送上述 TX 数据包，直到成功接收到下面的 ACK 数据包。

接收端（ACK 数据包格式）

只要接收端从发送端接收到上述有效数据包，接收端就会自动发送上述 ACK 数据包。

图 19.2 高级 FIFO 加自动应答自动重发的发送端和接收端格式

19.3 自动应答与自动重发期间的 WTR 行为

若使能自动应答和自动重发（EAR = EAK = 1），WTR 表示一个完整的传输周期，CWTR 是一个调试信号，表示周期性 TX 周期和周期性 RX 周期。详情请参考以下时序图。

图 19.3 发送端 WTR 行为时序

备注：ARD[7:0] 设置（自动重发延迟）参考 3Bh。
重发间隔的随机种子 RND[7:0] 设置参考 3Fh。
EAK（使能自动应答）参考 3Ah。
EAR（使能自动重发）参考 3Ah。
VKM 和 VPM 参考 0Bh。

图 19.4 接收端 WTR 行为时序

19.4 自动应答与自动重发示例

一旦使能 EAK 和 EAR，以下情形 1 ~ 情形 3 说明了双向无线电通信中最常见的情形，作为时序参考（假设 ARD = 800 us）。

<情形 1> 始终成功

<情形 2> 第二个数据包成功

<情形 3> 始终重发失败

图 19.5 自动应答和自动重发示例时序

20. RC 振荡器

A5133 具有内部 RC 振荡器，用于支持 TWOR（定时唤醒）功能。RCOSC_E（09h）用于使能 RC 振荡器。TWOR_E（09h）用于使能 TWOR 功能。完成 RC 振荡器校准后，TWOR 功能可在 -40℃ 到 85℃ 范围内工作。

参数	最小值	典型值	最大值	单位	注
校准后频率	3.8K		4.2K	Hz
工作温度	-40		85	°C	校准后。

表 20.1 RC 振荡器基本特性

20.1 WOR 功能

当 WOR 使能（RCOSC_E=1、WORE=1 且 TWOR_E=0）时，A5133 无需 MCU 干预即可周期性地从睡眠中唤醒并监听（自动进入 RX 模式）传入的数据包。因此，A5133 将根据 WOR_SL 定时器保持在睡眠模式，并根据 WOR_AC 定时器保持在 RX 模式。接收到数据包后，A5133 将输出 TWOR（从 GIO1 或 GIO2）以唤醒 MCU。

同时，A5133 将结束 WOR 功能并自动返回之前的状态。

图 20.1 WOR 功能的时序和框图

20.2 TWOR 功能

A5133 内部的 RC 振荡器还可用于支持可编程 TWOR（定时唤醒，TWOR_E=1）功能，使 A5133 能够从 GIO1（或 GIO2）输出周期性方波。此方波的占空比由 WOR_AC（08h）或 WOR_SL（08h 和 07h）根据 TSEL（09h）设置。用户可以使用此方波来唤醒 MCU 或用于其他目的。

图 20.2 TWOR 功能框图

21. AES128 安全数据包

A5133 内置 AES128 安全引擎，可由任何通用 MCU 生成安全数据包。除了支持 128 位密钥长度（AES128）外，A5133 还支持称为 AES32 的专有 32 位密钥长度。

使用 AES128 的软件流程。

第 1 步：将 16 字节 AES128 密钥写入 KEYI [127:0]（36h）
第 2 步：设置 AESS=1（3Eh）以选择标准 AES128
第 3 步：设置 AKFS=0（3Eh）以不将 AES128 KEYI [127:0] 附加到所需的 TX 数据包。
第 4 步：设置 EDCRS=1（3Eh）以使能 AES128。
第 5 步：将明文写入 TX FIFO
第 6 步：发出 TX Strobe 命令，然后 A5133 将执行 AES128 加密并无延迟地发送密文。
第 7 步：在具有相同配置的 RX 端，A5133 将执行 AES128 解密并将明文存储回 RX FIFO。

备注

AES128 加密数据包的单位大小为 16 字节。
在 TX 端，若明文不能被 16 字节整除，例如只有 5 字节，则 TX 数据包将补足到 16 字节。
在 RX 端，传入的密文将被解密，并将 5 字节明文恢复到 RX FIFO。

使用 AES32 的软件流程。

第 1 步：将 4 字节 AES32 密钥写入 KEYI [31:0]（36h）
第 2 步：设置 AESS=0（3Eh）以选择专有 AES32。
第 3 步：设置 AKFS=0（3Eh）以不将 AES32 KEYI [31:0] 附加到所需的 TX 数据包。
第 4 步：设置 EDCRS=1（3Eh）以使能 AES32。
第 5 步：将明文写入 TX FIFO
第 6 步：发出 TX Strobe 命令，然后 A5133 将执行 AES32 加密并无延迟地发送密文。
第 7 步：在具有相同配置的 RX 端，A5133 将执行 AES32 解密并将明文存储回 RX FIFO。

备注

AES32 加密数据包的单位大小为 4 字节。
在 TX 端，若明文不能被 4 字节整除，例如只有 5 字节，则 TX 数据包将补足到 8 字节。
在 RX 端，传入的密文将被解密，并将 5 字节明文恢复到 RX FIFO。

22. 应用电路

以下是 AMICCOM 的参考设计电路。有关更多详细信息，请联系 AMICCOM 的 FAE。

23. 缩略语

ADC：模数转换器（Analog to Digital Converter）
AIF：自动中频（Auto IF）
FC：频率补偿（Frequency Compensation）
AGC：自动增益控制（Automatic Gain Control）
BER：误码率（Bit Error Rate）
BW：带宽（Bandwidth）
CD：载波检测（Carrier Detect）
CHSP：信道步进（Channel Step）
CRC：循环冗余校验（Cyclic Redundancy Check）
DC：直流（Direct Current）
FEC：前向纠错（Forward Error Correction）
FIFO：先进先出（First in First out）
FSK：频移键控（Frequency Shift Keying）
ID：标识符（Identifier）
IF：中频（Intermediate Frequency）
ISM：工业、科学和医疗（Industrial, Scientific and Medical）
LO：本振（Local Oscillator）
MCU：微控制器单元（Micro Controller Unit）
PFD：PLL 鉴频鉴相器（Phase Frequency Detector for PLL）
PLL：锁相环（Phase Lock Loop）
POR：上电复位（Power on Reset）
RX：接收机（Receiver）
RXLO：接收机本振（Receiver Local Oscillator）
RSSI：接收信号强度指示（Received Signal Strength Indicator）
SPI：串行外设接口（Serial to Parallel Interface）
SYCK：数字电路系统时钟（System Clock for digital circuit）
TX：发射机（Transmitter）
TXRF：发射机射频（Transmitter Radio Frequency）
VCO：压控振荡器（Voltage Controlled Oscillator）
XOSC：晶体振荡器（Crystal Oscillator）
XREF：晶体参考频率（Crystal Reference frequency）
XTAL：晶体（Crystal）

24. 订购信息

型号	封装	每卷/托盘数量
A51U33AQCI/Q	QFN4x4，无铅，编带和卷盘，-40°C ~85°C	3K
A51U33AQCI	QFN4x4，无铅，托盘，-40°C ~85°C	490EA
A51U33AH	裸片（Die form），-40°C ~85°C	100EA

25. 封装信息

QFN4X4 24L 外形尺寸

单位：英寸/毫米

符号	尺寸（英寸）			尺寸（毫米）
符号	最小	标称	最大	最小	标称	最大
A	0.028	0.030	0.032	0.70	0.75	0.80
A1	0.000	0.001	0.002	0.00	0.02	0.05
A3	0.008 REF			0.203 REF
b	0.007	0.010	0.012	0.18	0.25	0.30
D	0.154	0.158	0.161	3.90	4.00	4.10
D2	0.075	0.104	0.114	1.90	2.65	2.90
E	0.154	0.158	0.161	3.90	4.00	4.10
E2	0.075	0.104	0.114	1.90	2.65	2.90
e	0.020 BSC			0.50 BSC
L	0.012	0.016	0.020	0.30	0.40	0.50
y	0.003			0.08

26. 顶部标识信息

型号：A51U33AQCI

引脚数：24
封装类型：QFN 4x4
尺寸：4*4 mm
标识方法：激光打标
字符类型：Arial

字符尺寸：（单位：mm）

A：0.55

B：0.36

YYWW：日期代码

C1：0.25 C2：0.3 C3：0.2

D：0.03

：封装厂标识

K=L

NNNNNNNNN：批号（最多 9 个字符）

0.65 5133 1.60

27. 回流焊曲线

无铅（绿色）曲线：

实际测量图

28. 编带盘信息

盖带 / 载带尺寸

单位：mm

类型

P

A0

B0

P0

P1

D0

D1

E

F

W

K0

t

盖带宽度

QFN3*3

8±0.1

3.25±0.1

4±0.2

2±0.1

1.5±0.1

1.5

1.75±0.1

5.5±0.05

12±0.3

1.25±0.1

0.3±0.05

9.3±0.1

QFN 4*4

8±0.1

4.35±0.1

4±0.2

2±0.1

1.5±0.1

1.5

1.75±0.1

5.5±0.05

12±0.3

1.25±0.1

0.3±0.05

9.3±0.1

QFN 5*5

8±0.1

5.25±0.1

4±0.2

2±0.1

1.5±0.1

1.5

1.75±0.1

5.5±0.05

12±0.3

1.25±0.1

0.3±0.05

9.3±0.1

SSOP

12±0.1

8.2±1

8.8±1.5

4.0±0.1

2.0±0.1

1.5±0.1

1.75±0.1

7.5±0.1

16±0.1

2.1±0.4

0.3±0.05

13.3±0.1

卷盘尺寸

单位：mm

类型	G	N	M	D	K	L	R
QFN	12.9±0.5	102 REF±2.0	2.3±0.2	13.15±0.35	2.0±0.5	330±3.0	19.6±2.9
SSOP	16.3±1	102 REF±2.0	2.3±0.2	13.15±0.35	2.0±0.5	330±3.0	19.6±2.9

29. 产品状态

数据手册标识	产品状态	定义
Objective	规划中或开发中	本数据手册包含产品开发的设计规格。规格可能以任何方式更改，恕不另行通知。
Preliminary	工程样片和首次生产	本数据手册包含初步数据，补充数据将在以后发布。AMICCOM 保留随时更改的权利，恕不另行通知，以改进设计并提供最佳产品。
No Identification	已注明的全面生产	本数据手册包含最终规格。AMICCOM 保留随时更改的权利，恕不另行通知，以改进设计并提供最佳产品。
Obsolete	已停产	本数据手册包含 AMICCOM 已停产产品的规格。本数据手册仅供参考资料使用。

总部

30265 台湾新竹县竹北市太原街 18 号 10 楼电话：886-3-5601717

网址：http://www.amiccom.com.tw

射频集成电路 AMICCOM

A5133 数据手册

文档标题

修订历史

重要声明：

目录

1. 概述

2. 典型应用

3. 特性

4. 引脚配置

5. 引脚说明（I：输入；O：输出，I/O：输入或输出）

6. 芯片框图

7. 绝对最大额定值

8. 电气规格

9. 控制寄存器

9.1 控制寄存器说明

9.1.1 模式寄存器（地址：00h）

9.1.2 模式控制寄存器（地址：01h）

9.1.3 FIFO 寄存器 I（地址：03h）

9.1.4 FIFO 寄存器 II（地址：04h）

9.1.5 FIFO 数据寄存器 II（地址：05h）

9.1.6 ID 数据寄存器（地址：06h）

9.1.7 RC 振荡器寄存器 I（地址：07h）

9.1.8 RC 振荡器寄存器 II（地址：08h）

9.1.9 RC 振荡器寄存器 III（地址：09h）

9.1.10 CKO 引脚控制寄存器（地址：0Ah）

9.1.11 GIO1 引脚控制寄存器（地址：0Bh）

9.1.12 GIO2 引脚控制寄存器（地址：0Ch）

9.1.13 PLL 寄存器 I（地址：0Eh）

9.1.14 TX 寄存器 I（地址：15h）

9.1.15 RSSI 阈值寄存器（地址：1Eh）

9.1.16 编码寄存器 I（地址：20h）（AGT[3:0]=0，第 0 页）

9.1.17 编码寄存器 II（地址：21h）（AGT[3:0]=0，第 0 页）

9.1.18 编码寄存器 III（地址：22h）（AGT[3:0]=0，第 0 页）

9.1.19 电池检测寄存器（地址：2Ch）

9.1.20 TX 测试寄存器（地址：2Dh）

9.1.21 密钥数据寄存器（地址：36h）

9.1.22 ROMP0（地址：38h）（AGT[3:0]=0，第 0 页）

9.1.23 数据速率时钟寄存器（地址：39h）

9.1.24 FCR 寄存器（地址：3Ah）

9.1.25 ARD 寄存器（地址：3Bh）

9.1.26 AFEP 寄存器（地址：3Ch）

9.1.27 FCB 寄存器（地址：3Dh）

9.1.28 KEYC 寄存器（地址：3Eh）

9.1.29 USID 寄存器（地址：3Fh）

10. SPI

10.1 SPI 格式

10.2 SPI 时序特性

10.3 SPI 时序图

10.3.1 三线 SPI 时序图

10.3.2 四线 SPI 时序图

10.4 Strobe 命令

10.4.1 Strobe 命令 - 睡眠模式

10.4.2 Strobe 命令 - 空闲模式

10.4.3 Strobe 命令 - 待机模式

10.4.4 Strobe 命令 - PLL 模式

10.4.5 Strobe 命令 - RX 模式

10.4.6 Strobe 命令 - TX 模式

10.4.7 Strobe 命令 – FIFO 写指针复位

10.4.8 Strobe 命令 – FIFO 读指针复位

10.5 复位命令

10.6 ID 访问命令

10.6.1 ID 写入命令

10.6.2 ID 读取命令

10.7 FIFO 访问命令

10.7.1 TX FIFO 写入命令

10.7.2 RX FIFO 读取命令

11. 状态机

11.1 关键状态

11.2 FIFO 模式

11.3 直接模式

1 Answers

12. 晶体振荡器

12.1 使用外部晶体

12.2 使用外部时钟

13. 系统时钟

13.1 数据速率设置（4Mbps）

13.2 数据速率设置（2Mbps）

14. 收发器本振频率

14.1 本振频率设置

15. 校准