cc2530程序設計實例之CC2530 RF部分使用—實現(xiàn)點對點收發(fā) - 全文

　　前言

　　本文將分析一個利用CC2530實現(xiàn)無線串口，文中將會列舉部分代碼并對CC2530的具體操作進行分析。本文的具體的內容包括以下幾個部分：

　　CC2530是符合802.15.4標準的無線收發(fā)芯片，但是本文并沒有遵守802.15.4協(xié)議規(guī)則，在發(fā)送過程中忽略了網(wǎng)絡ID、源地址和目標地址等參數(shù)，在接收的過程中禁止了幀過濾。通過發(fā)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(fā)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(xiàn)發(fā)送和接收功能。設備的功能也相對簡單，CC2530從串口接收數(shù)據(jù)并把數(shù)據(jù)通過RF部分“無損”發(fā)送，于此同時CC2530把從RF部分接收的數(shù)據(jù)通過串口“無損”發(fā)送，通過這樣的方式實現(xiàn)無線串口。

　　串口數(shù)據(jù)屬于“流”型數(shù)據(jù)包，RF部分屬于“幀”型數(shù)據(jù)包。在串口數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)，但是本文采用通過串口時間間隔的方式接收數(shù)據(jù)，這種方法等同于modbus-RTU串口數(shù)據(jù)處理方法。通過這種檢測字節(jié)數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)，真正實現(xiàn)無線串口功能。

　　1、實驗準備

　　為了實現(xiàn)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CCDebugger也可以是SmartRF04EB，同時也可以準備一套CC2531USBDongle做為嗅探器，抓取RF發(fā)送數(shù)據(jù)做調試分析。

　　2、實驗結果

　　本文主要實現(xiàn)了無線串口功能，通過串口調試助手發(fā)送字節(jié)數(shù)據(jù)。例如通過串口向設備A發(fā)送HelloCC2530，設備B可收到HelloCC2530，并把該字符串通過串口調試助手打印至屏幕。設備B發(fā)送HelloRF，設備Ａ同樣可以收到數(shù)據(jù)并打印至屏幕。

　　圖中中括號包含的數(shù)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。

　　3、初始化

　　RF部分的寄存器較多，需要耐心閱讀數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)包幀過濾控制，發(fā)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(tài)。

　　代碼

　　voidrf_init（）

　　{

　　FRMFILT0=0x0C;//靜止接收過濾，即接收所有數(shù)據(jù)包

　　TXPOWER=0xD5;//發(fā)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(shù)據(jù)包接收中斷

　　IEN2|=（1《《0）;//使能RF中斷

　　RFST=0xED;//清除RF接收緩沖區(qū)ISFLUSHRX

　　RFST=0xE3;//RF接收使能ISRXON

　　}

　　4、發(fā)送過程

　　代碼

　　voidrf_send（char*pbuf，intlen）

　　{

　　RFST=0xE3;//RF接收使能ISRXON

　　//等待發(fā)送狀態(tài)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(shù)據(jù)包中斷

　　IEN2&=~（1《《0）;//清除RF全局中斷

　　RFST=0xEE;//清除發(fā)送緩沖區(qū)ISFLUSHTX

　　RFIRQF1=~（1《《1）;//清除發(fā)送完成標志

　　//填充緩沖區(qū)填充過程需要增加2字節(jié)，CRC校驗自動填充

　　RFD=len+2;

　　for（inti=0;i《len;i++）

　　{

　　RFD=*pbuf++;

　　}

　　RFST=0xE9;//發(fā)送數(shù)據(jù)包ISTXON

　　while（?。≧FIRQF1&（1《《1）））;//等待發(fā)送完成

　　RFIRQF1=~（1《《1）;//清除發(fā)送完成標志位

　　RFIRQM0|=（1《《6）;//RX接收中斷

　　IEN2|=（1《《0）;

　　}

　　發(fā)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(qū)，啟動發(fā)送并等待發(fā)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(qū)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(tài)，閱讀數(shù)據(jù)手冊不難發(fā)現(xiàn)，CC2530的物理層負載部分第一個字節(jié)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(shù)值增加2的原因是由于自動CRC的存在，CRC部分占兩個字節(jié)CC2530會把這兩個字節(jié)填充至發(fā)送緩沖區(qū)。

　　5、接收過程

　　和發(fā)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(shù)據(jù)幀處理部分。

　　代碼

　　#pragmavector=RF_VECTOR

　　__interruptvoidrf_isr（void）

　　{

　　EA=0;

　　//接收到一個完整的數(shù)據(jù)包

　　if（RFIRQF0&（1《《6））

　　{

　　rf_receive_isr（）;//調用接收中斷處理函數(shù)

　　S1CON=0;//清除RF中斷標志

　　RFIRQF0&=~（1《《6）;//清除RF接收完成數(shù)據(jù)包中斷

　　}

　　EA=1;

　　}

　　voidrf_receive_isr（）

　　{

　　intrf_rx_len=0;

　　intrssi=0;

　　charcrc_ok=0;

　　rf_rx_len=RFD-2;//長度去除兩字節(jié)附加結果

　　rf_rx_len&=0x7F;

　　for（inti=0;i《rf_rx_len;i++）

　　{

　　rf_rx_buf［i］=RFD;//連續(xù)讀取接收緩沖區(qū)內容

　　}

　　rssi=RFD-73;//讀取RSSI結果

　　crc_ok=RFD;//讀取CRC校驗結果BIT7

　　RFST=0xED;//清除接收緩沖區(qū)

　　if（crc_ok&0x80）

　　{

　　uart0_sendbuf（rf_rx_buf，rf_rx_len）;//串口發(fā)送

　　printf（“［%d］”，rssi）;

　　}

　　else

　　{

　　printf（“\r\nCRCError\r\n”）;

　　}

　　}

　　6、串口部分

　　串口部分的內容其實和RF部分無關，但是為了方便調試還是列舉了該部分的代碼。串口部分的代碼包括定時器T1和UART兩部分，UART中斷中往接收緩沖區(qū)中填充數(shù)據(jù)并重新啟動定時器，在定時器中斷中指示串口數(shù)據(jù)接收完畢，改變一個軟件標志位is_serial_receive。

　　代碼

　　voiduart0_init（）

　　{

　　PERCFG=0x00;//UART0選擇位置0TX@P0.3RX@P0.2

　　P0SEL|=0x0C;//P0.3P0.2選擇外設功能

　　U0CSR|=0xC0;//UART模式接收器使能

　　U0GCR|=11;//查表獲得U0GCR和U0BAUD

　　U0BAUD=216;//115200

　　UTX0IF=1;

　　URX0IE=1;//使能接收中斷IEN0@BIT2

　　}

　　voidtimer1_init（）

　　{

　　T1CTL=0x0C;//@DIV分頻系數(shù)128@MODE暫停運行

　　T1CCTL0=0x44;//@IM通道0中斷使能@MODE比較匹配模式

　　T1STAT=0x00;//清除所有中斷標志

　　T1IE=1;//IEN1@BIT1使能定時器1中斷

　　T1CC0L=250;//溢出周期為2ms

　　T1CC0H=0;

　　}

　　voidtimer1_disbale（）

　　{

　　T1CTL&=~（1《《1）;//恢復為停止模式

　　}

　　voidtimer1_enable（）

　　{

　　T1CTL|=（1《《1）;//改變模式為比較匹配模式MODE=0x10;

　　T1STAT=0x00;//清除中斷標志位

　　T1CNTH=0;//重新開始計數(shù)

　　T1CNTL=0;

　　}

　　#pragmavector=URX0_VECTOR

　　__interruptvoidUART0_ISR（void）

　　{

　　URX0IF=0;//清除接收中斷標志

　　serial_rxbuf［serial_rxpos］=U0DBUF;//填充緩沖區(qū)

　　serial_rxpos++;

　　serial_rxlen++;

　　timer1_enable（）;//定時器重新開始計數(shù)

　　}

　　#pragmavector=T1_VECTOR

　　__interruptvoidTimer1_ISR（void）

　　{

　　T1STAT&=~（1《《0）;//清除定時器T1通道0中斷標志

　　is_serial_receive=1;//串口數(shù)據(jù)到達

　　timer1_disbale（）;

　　}

　　7、總結

　　大多數(shù)RF芯片都可以分為初始化，接收和發(fā)送這三個過程。而初始化過程可包括設置信道、功率、幀過濾等參數(shù)，由于RF芯片寄存器較多，可以通過官方的軟件生成推薦值。發(fā)送過程可以采用等待方法，而接收過程往往使用中斷方法。