RF4CE射频遥控器的软硬件设计介绍
一般使用双层的FR4 PCB时，会将主接地面安排于PCB下层，RF信号走在表层上。在所有PCB设计中，尽可能将数字电路远离仿真电路是不变的原则，它同样也适用于RF PCB设计。当一些高速信号线要穿过了破碎的地面，这绝对不是一件好事，须尽可能避免，并保持PCB下层地面的完整性。针对PCB上层的走线，亦应避免形成过多的游离地，因为它们会像一个小天线，提供干扰源侵入的路径。在大多数情况下，可以把这些游离地去掉。本文引用地址：//m.amcfsurvey.com/article/154766.htm
在笙科电子A7153的参考模块中，PCB天线采用F型天线拓扑结构，支持全向辐射场形。为把天线的性能发挥到极致，从应用的角度来讲，RF模块的天线最好伸出母版的边缘，RF模块下面的母版最好不要走线。RF模块和产品外壳的整个设计也会影响天线的性能。粗劣的设计会影响天线场形，使发送信号出现反射、折射、散射，造成传输距离的大幅缩短。还有一些设计指南有助于确保天线的性能，比如：不要直接在模块的天线下面设置接地面或布铜线、天线要尽可能远离金属物体、PA路径下方尽可能保有一块完整的地面。
Zigbee软件设计
Zigbee设备最常采用的省电方法是使传感器进入周期性的睡眠状态，以获得长久的电池寿命。也就是说，A7153为进一步降低平均功耗，内建了无线唤醒机制，MCU先启动A7153的无线唤醒机制，然后进入睡眠模式。此时，除了低功耗无线唤醒定时器仍在运作外，其余电路均自动进入睡眠模式。待定时器数到预定时间时，A7153会自动进入接收状态，去侦测有无射频封包。若有，则接收封包并唤醒MCU，待MCU下达进一步指令。若在某预定时间内未侦测到封包，则A7153又会自动进入睡眠模式并重新开始计时，形成周而复始的工作周期，直到接收到封包。
由上述可知，工作周期的长短直接影响数据传输效率以及能源的消耗。长工作周期可以增进数据传输效率，但是功耗较多;短工作周期可以节省能源消耗但传输效率下降。A7153提供Zigbee定义的16个射频信道(RF4CE则是从16个信道取出三个信道，分别为2425/2450/2475MHz)，MCU只需改变A7153的一个缓存器，即可达到换频。MCU亦可利用A7153的RSSI得知当下网络上信号强度，计算出贴近网络质量状况的真正表现。此外，通过CSMA/CA沟通方式可获得更理想的传输效能，同时大幅地降低封包碰撞的能量消耗。
Zigbee也定义了一个带有时间同步标志的可选超帧结构、高优先级通信的GTS机制、保障无延时或竞争的通信，并支持高达 65,000 个节点以及不同型态的网络拓扑(星形、丛集或网状)。极低的工作周期可以让使用钮扣电池的节点持续运行数年。当软件工程师启动AES128加密功能时，A7153仅在发射或接收数据封包时才执行，因此平均功率仍然很低。
ZigBee 联盟主席 Bob Heile 表示：“RF4CE为电子产品制造商提供了一种全球性标准，从而简化对各种消费电子设备的操控，并改善用户体验。今后，消费者将享有更大的便利，更加灵活地使用消费电子设备。”笙科电子一直很关注RF4CE的市场需求，基于A7153的高性价比方案除了具有RF4CE遥控器常见的五大优点外，还可帮助客户使用低成本的MCU，在正成形的RF4CE新趋势，取得成本优势。
RF4CE遥控器的五大优点为：发射瞬间电流为IrDA的十分之一，因此遥控器可以有更长的电池寿命;利用双向通讯能够定位找不到的遥控装置;通用指令集实现真正的互操作性，封包加密，无需使用多个遥控装置;能够对摆放在几乎任何位置的设备进行操控，特别是在隐密的地方;新的交互式功能，增强的用户接口和先进的显示功能。
本文小结
笙科电子的A7153在定位上就是锁定RF4CE相对单纯的点对点架构。该芯片内建简单好用的硬件功能和低功耗的芯片架构，提供软件工程师设计出长电池寿命的RF4CE遥控器。RF4CE标准的背后有国际一线消费性电子大厂的力挺，因此RF4CE被预估为Zigbee的杀手级应用，成为IEEE 802.15.4最重要的市场。工程师只需选择通用型的8051(或其它8位单芯片)，搭配笙科电子的A7153开发平台，即可设计出成本最佳化的RF4CE遥控器。RF4CE除了逐步取代既有红外线遥控器市场外，势必还有“异”想不到的应用躲在暗处，等着有创意的读者来寻宝。
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