引言

如今蓝牙、无线局域网、wi-fi无线技术蓬勃发展、wirelessusb、zigbee等无线个人无线电技术层出不穷。低成本的无线新产品正在瞄准产业自动控制、游戏、pc外围设备等应用领域。数据通信和无线通信芯片厂商cypress最近发布了市场上首款价格低于2美元的2.4ghz无线电系统级芯片样片（并称未来两年内有望将价格降至1美元以下）。该芯片样片基于cypress的wirelessusb ls技术，具有高度集成的无线收发器和数字基带，采用该项技术，键盘、鼠标、视频游戏控制器等无线人机接口设备(hid)制造商能够缩短产品开发时间、减少元件数目并降低系统成本，从而提高设备的可操作范围、降低功耗和缩短延迟时间。采用802.11、蓝牙和zigbee组建无线网络，需要高性能的处理器和额外的rom或闪存来处理组网带来的大量额外开销，同时伴随着较高的功耗，但鼠标、键盘、游戏手柄等设备并不需要复杂的网络，相反，这些设备需要的是简单、快捷、廉价的点到点或多点到多点通信。wirelessusb并非联网解决方案，因此没有相关成本或功率开销，支持usb的即插即用，无需驱动程序和标准/认证过程，使用全球通用的2.4ghz ism频段，通信距离高达10m，平均延迟时间小于4ms，采用数据驱动的工作方式，不发送数据时则自动进入"挂起"状态，休眠电流为1 a，电池寿命可达6到9个月，可连接8个设备，即便在复杂的无线环境下，上百个无线usb设备也可同时使用，为众多应用提供了剪断连线、自由移动的可能。目前将一个usb设备以专用无线方式与主机相连，都需要通过一个连在usb端口上的专用无线收发器，而每种usb外设的收发器各不相同。如果wirelessusb技术成为标准，那么只要在一个usb接口上插一个wirelessusb收发器，就可以支持任何无线usb设备，而不必再使用各自不同的专用收发器。相对于蓝牙和zigbee技术过于复杂且成本昂贵，wirelessusb价格低廉、应用简单， 已经成为点对点和点对多点的短距离无线系统的事实标准。

wirelessusb ls系统

wirelessusb ls 提供了一种低成本的无线人机接口设备解决方案，适用于鼠标、键盘、游戏手柄和操纵杆等pc外设，取代目前基于27mhz的传统的无线人机接口解决方案。一个wirelessusb ls系统包括一个wirelessusb ls bridge和至少一个wirelessusb ls hid（human interface device 人机接口设备）。而主机pc完全不用控制无线的连接，wirelessusb ls设备相对于主机的连接和一个有线的usb设备完全相同，因此在主机上不用针对wirelessusb ls系统设备额外增加软件驱动。

wirelessusb ls系统设备分为纯发送设备和发送接收设备两种，分别使用cypress公司出品的cywusb6932/34集成电路芯片。wirelessusb ls系统根据使用的设备不同可以分为wirelessusb ls 1-way系统和wirelessusb ls 2-way系统两类。

wirelessusb ls 1-way系统

wirelessusb ls 1-way系统中每个hid设备都装有一个wirelessusb ls纯发送设备。与pc主机相连的bridge装有一个wirelessusb ls发送接收设备，如图1，主要针对强调简单发送的人机接口设备的应用，例如鼠标、键盘。

wirelessusb ls 2-way系统

wirelessusb ls 2-way系统区别于wirelessusb ls 1-way系统，每个设备都装有一个wirelessusb ls发送接收设备，如图2。这样就允许hid设备接收bridge发送的数据和指令，主要针对强调双向通信的人机接口设备的应用，例如游戏震动手柄、键盘、玩具等。

当然，工程师们也可按自己的设计要求设计网络，一部分为1-way系统，另一部分为2-way系统。

cywusb6932/34介绍

cywusb6932/34是cypress公司最新推出的低成本高集成2.4ghz直接序列扩频（dsss）射频片上系统（soc）。其中cywusb6932为纯发送型号。cywusb6934为发送接收型号。cywusb6932/34提供了完整的针对wirelessusb ls的串口spi到射频发射的调制解调方案。其主要特点：（1）该器件工作在ism（工、科、医公共频段）频段（2.4ghz~2.483 ghz） ；（2） 90dbm接收灵敏度；（3）高达0dbm输出功率；（4）10m以上的全方向传输范围；（5）数据传输率达62.5kbits/sec；（6）spi微机接口，支持数据传输速率高达2mhz；（7）直接序列扩频可设置的基带检波器；（8）静态电流低于1 a；（9）工作电压范围：2.7v~3.3v。

内部结构及工作原理

cywusb6932/34内部集成了串行数据接口，串并/并串转换器，一个2.4ghz的射频收发器，一个高斯型的频移键控调制解调器（gfsk modem），一个数字基带。射频和基带部分都可以很灵活的设置。49个扩频编码可以分别调制到78个1mhz间隔的频率上去，从而理论上可以容纳3822个独立的频道。如图3为cywusb6932/34的内部结构模块图。

dsss直接序列扩频

直接序列调制就是载波直接被伪随机码序列调制。在一般情况下调制方式可以是调幅、调频、调相和其它任何形式的振幅或角度调制。在发射机端，要传送的信息先转换成二进制数据或符号，与伪随机码（pn码）进行模2和