在物聯網（IoT）深度滲透千行百業的當下，Sub-GHz射頻芯片作為低功耗廣域網（LPWAN）的核心通信單元，正面臨著“傳輸性能與能效平衡”的關鍵挑戰——傳輸距離、數據速率與運行功耗往往存在著“制約關系”，提升傳輸距離與數據速率均會推高芯片功耗，進而縮短終端續航、限制部署場景。

然而，隨著工業物聯網、家居安防、樓宇自動化與無線傳感器網絡等領域對“超長續航、可靠傳輸與多協議信號兼容”的需求爆發，突破這一傳統“制約關系”，實現高性能與低功耗的協同優化已成為物聯網行業技術演進的核心命題之一。

近期，為進一步滿足IoT終端對于高傳輸性能與低運行功耗的通信需求，突破Sub-GHz射頻芯片的性能瓶頸，華普微為Sub-GHz射頻收發芯片CMT2312A專門設計了一個特色功能——快速切換預存配置。

如何應用快速切換預存配置，提升CMT2312A的通信性能？

如下圖所示，快速切換預存配置功能是指通過CMT2312A內部RF控制器將預存在芯片內部OTP ROM中的配置以DMA（Direct Memory Access）的方式快速搬運到芯片寄存器中，可繞開通過外部MCU的SPI進行逐一寄存器地址配置的繁瑣過程，加快芯片配置的速度，使其更快進入/切換工作狀態，并有效節省了時間和資源，尤其適合用于需要頻繁切換不同配置，且對切換耗時有嚴格要求的應用場合。

CMT2312A-快速切換預存配置框圖

注：OTP ROM（一次性可編程只讀存儲器）是一種用于存儲芯片運行所需的永久性配置數據（如射頻參數、校準信息或加密密鑰等）。它的核心特點是只能寫入一次，數據一旦固化便無法修改，適合需要高可靠性和安全性的場景。CMT2312A共支持預存多達7組配置，并可通過操作API_CMD指令方式，實現切換7組配置中任意指定的一組。

例如，當用戶接收端需自適應接收來自發射端3套不同設置的協議信號時（如協議A、協議B和協議C，且它們在發送信號時都含有足夠長度的導頻信號），具備快速切換預存配置功能的CMT2312A便可充當此通信場景下的接收機，并通過軟件燒錄好與之對應的預存配置，以便快速在不同的預存配置中來回切換監聽。

來自發射端3套不同設置的協議信號

由于導頻信號足夠長，充當接收機的CMT2312A便可在監聽過程中以檢測到符合上述3套協議的導頻信號作為鎖定條件來鎖定對應的預存設置，從而實現對不同協議信號的自適應接收。

此外，在不同預存配置中來回切換監聽的機制基礎上，充當接收機的CMT2312A還支持“DutyCycle+SLP”的超低功耗組合工作方式——即通過引入休眠時間，以占空比形式實現低功耗監聽。

基于上述條件下的CMT2312A工作時序示意圖

值得一提的是，經華普微實驗室對上述方案進行實測后得出結論，使用快速切換預存配置與通過外部MCU切換配置對比，不僅能降低芯片功耗，還可節省掉軟件配置參數的時長，且得益于CMT2312A 內部DMA級別切換預存配置，切換內部配置時間僅需150us左右。

CMT2312A，超高性能的Sub-GHz射頻芯片

CMT2312A是一款超低功耗、高性能、高集成度的，適用于各種113至960MHz無線應用的OOK、2(G)FSK、4(G)FSK和(G)MSK射頻收發器；它支持多種數據包格式及編解碼方式，可靈活滿足各種應用需求，且其高達+20dB的發射功率和-122dBm的靈敏度還極大地優化了應用的鏈路性能。

在功能方面，CMT2312A還支持128-byte Tx/Rx FIFO、豐富的GPIO及中斷配置、Duty-Cycle運行模式、信道偵聽、高精度RSSI、低電壓檢測、上電復位、低頻時鐘輸出、快速跳頻、靜噪輸出等能力，可極大地拓寬產品的應用適配性。

CMT2312A系統功能框圖

如上述功能框圖所示，CMT2312A采用了LNA+MXR+PGA+ADC+PLL的低中頻結構來實現1GHz以下頻率的無線接收功能；采用PLL+PA結構來實現1GHz以下頻率的無線發射功能；CMT2312A不需要額外增加射頻開關器件，就能達到很好的發射與接收射頻性能。

CMT2312A典型參數圖表

值得一提的是，CMT2312A還支持快速切換預存配置、快速穩定的自動頻率校正（AFC）、三種不同特性的時鐘恢復系統（CDR）、快速精準的有效信號監測（PJD，RSSI）、超低功耗（SLP）和Duty Cycle接收、快速發射或接收跳頻、載波偵聽多路訪問（CSMA）、自動ACK和重發、天線分集等多種特色功能。

在自動頻率控制（AFC）方面，CMT2312A具有業界頂尖的性能，相比起其它同類型產品，它能用更短的時間（8-10個symbol）去除TX和RX之間的頻率差異，以達到更高的靈敏度，且在相同的帶寬下，CMT2312A還可以識別出更大的頻率差別。

在數據率時鐘恢復（CDR）方面，CMT2312A支持COUNTING、TRACING、MANCHESTER三種時鐘恢復系統，可在接收數據的同時恢復出與數據率同步的時鐘信號；其中，TRACING系統可以承受高達15.6%的數據率偏差，這是業界其它同類產品無法做到的。

注：快速切換預存配置功能及其更多細節請前往華普微官網參閱AN244文檔及其相關產品規格書。

sf