CC2530是符合802.15.4標準的無線收發芯片,但是本文并沒有遵守802.15.4協議規則,在發送過程中忽略了網絡ID、源地址和目標地址等參數,在接收的過程中禁止了幀過濾。通過發送和接收過程的處理使得CC2530無線部分的使用盡可能的簡單清晰,通過最少的代碼說明問題。
無線芯片的調試具有一定的難度,一般存在發送設備和接收設備。為了通過最簡單的代碼說明無線芯片的使用,本文中僅編寫一種設備代碼同時實現發送和接收功能。設備的功能也相對簡單,CC2530從串口接收數據并把數據通過RF部分“無損”發送,于此同時CC2530把從RF部分接收的數據通過串口“無損”發送,通過這樣的方式實現無線串口。
串口數據屬于“流”型數據包,RF部分屬于“幀”型數據包。在串口數據處理與分析中,一般采用特定的串口頭和長度的方式解析數據,但是本文采用通過串口時間間隔的方式接收數據,這種方法等同于modbus-RTU串口數據處理方法。通過這種檢測字節數據時間間隔的方法使得CC2530的串口部分可以接收無特殊格式要求的數據,真正實現無線串口功能。
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1.1實驗準備
為了實現無線串口功能,需要準備兩套CC2530模塊和一個仿真器。如果條件允許可以增加一個仿真器,仿真器可以是CC Debugger也可以是SmartRF04EB,同時也可以準備一套CC2531 USBDongle做為嗅探器,抓取RF發送數據做調試分析。
1.2 實驗結果
本文主要實現了無線串口功能,通過串口調試助手發送字節數據。例如通過串口向設備A發送Hello CC2530,設備B可收到Hello CC2530,并把該字符串通過串口調試助手打印至屏幕。設備B發送Hello RF,設備A同樣可以收到數據并打印至屏幕。
圖1.2.1(a-b) 設備A和設備B串口調試界面
圖中中括號包含的數字為RSSI結果,RSSI表示接收信號強度,例如圖中的-28。RSSI結果的單位為dBm,dBm為絕對單位且參考的標準為1mW。
2.初始化
RF部分的寄存器較多,需要耐心閱讀數據手冊和相關工具才可以完成設置。雖然RF部分的寄存器較多,但是還是借助smartRF工具、數據手冊和示例代碼,依然可以總結出使用CC2530無線部分的一般方法。
初始化部分包括接收數據包幀過濾控制,發射功率控制和信道選擇;借助smartRF工具生成若干推薦值;打開接收終端并進入接收狀態。
2.1 代碼
voidrf_init()
{
FRMFILT0=0x0C;//靜止接收過濾,即接收所有數據包
TXPOWER=0xD5;//發射功率為1dBm
FREQCTRL=0x0B;//選擇通道11
CCACTRL0=0xF8;//推薦值smartRF軟件生成
FSCAL1=0x00;
TXFILTCFG=0x09;
AGCCTRL1=0x15;
AGCCTRL2=0xFE;
TXFILTCFG=0x09;
RFIRQM0|=(1《《6);//使能RF數據包接收中斷
IEN2|=(1《《0);//使能RF中斷
RFST=0xED;//清除RF接收緩沖區ISFLUSHRX
RFST=0xE3;//RF接收使能ISRXON
}
2.2 分析
FRMFILT0的默認值為0x0D,該寄存器的最后一位為FRAME_FLITER_EN,該位的具體含義為使能幀過濾,該位在接收過程中發揮重要的作用。CC2530是符合802.15.4協議的RF芯片,在802.15.4協議中,MAC層有固定的協議格式和不同種類的命令,協議中包括命令類型、源地址和目標地址等重要信息,使能該位CC2530可以自動過濾不需要接收的無線數據幀,例如無線數據幀的目標地址和CC2530寄存器中的自身地址不符合,那么CC2530可以忽視該無線數據幀且不會觸發中斷。具體的過濾過程可以查看數據手冊,在這里不詳細解釋。為了實現最簡單的應用,禁止該位使得CC2530可以接收任意無線數據幀。
關于FRMCTRL0,本程序中保留了默認值所以并沒有在代碼中體現。從網上查找的代碼中,絕大多數代碼使能了AUTO_ACK標志位,即使得CC2530芯片可以自動應答無線數據幀。從表面上看,CC2530的應答機制可以保證無線通信的可靠性,但是這種應答機制需要遵循802.15.4標準,若使能自動應答,那么CC2530發送的數據包也必須符合802.15.4標準。為了盡可能的簡單,本程序禁止了該位。
關于FRMCTRL0,AUTOCRC默認為使能狀態,CC2530會自動進行CRC校驗的計算和解析。
smartRF可以幫助用于生成若干比較冷門的寄存器的建議值,這些寄存器關系到CC2530無線調試和解調相關部分,在實際使用的過程中可以采納建議值不做深究。
初始化最后,使能RF接收終端。并通過RFST寄存器寫入清空接收緩沖區和進入接收狀態命令。
3.發送過程3.1 代碼
voidrf_send(char*pbuf,intlen)
{
RFST=0xE3;//RF接收使能ISRXON
//等待發送狀態不活躍并且沒有接收到SFD
while(FSMSTAT1&((1《《1)|(1《《5)));
RFIRQM0&=~(1《《6);//禁止接收數據包中斷
IEN2&=~(1《《0);//清除RF全局中斷
RFST=0xEE;//清除發送緩沖區ISFLUSHTX
RFIRQF1=~(1《《1);//清除發送完成標志
//填充緩沖區填充過程需要增加2字節,CRC校驗自動填充
RFD=len+2;
for(inti=0;i
{
RFD=*pbuf++;
}
RFST=0xE9;//發送數據包ISTXON
while(!(RFIRQF1&(1《《1)));//等待發送完成
RFIRQF1=~(1《《1);//清除發送完成標志位
RFIRQM0|=(1《《6);//RX接收中斷
IEN2|=(1《《0);
}
3.2 分析
發送過程本身不困難,大致可分為偵聽SFD清除信道,關閉接收中斷,填充緩沖區,啟動發送并等待發送完成,最后恢復接收中斷。在這幾個過程中唯一需要說明的便是填充緩沖區過程,在初始化過程中提到FRMCTRL0寄存器,該寄存器中AUTO_CRC標志位默認為使能狀態,閱讀數據手冊不難發現,CC2530的物理層負載部分第一個字節為長度域,填充實際負載之前需要先填充長度域,而物理層負載在原長度的基礎上增加2。長度域數值增加2的原因是由于自動CRC的存在,CRC部分占兩個字節CC2530會把這兩個字節填充至發送緩沖區。
4.接收過程
和發送部分略有不同,接收部分可以分為接收中斷部分和接收數據幀處理部分。
4.1 代碼
#pragmavector=RF_VECTOR
__interrupt
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