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基于Si4432的無線射頻收發(fā)系統(tǒng)設計

作者: 時間:2009-12-14 來源:網(wǎng)絡 收藏

2.3 軟件
軟件編程采用模塊化思想,中各主要功能模塊均編成獨立的函數(shù)由主程序調用。功能模塊包括:初始化程序(包括初始化C8051F930、SPI、),發(fā)送程序,接收程序等。發(fā)送程序負責寫入數(shù)據(jù)載荷,并根據(jù)通信協(xié)議為數(shù)據(jù)載荷加上前導碼、同步字、數(shù)據(jù)載荷長度及CRC校驗字節(jié),形成數(shù)據(jù)包將其發(fā)送出去;無線接收程序負責接收并檢驗數(shù)據(jù)包中的CRC字節(jié),以確保接收到的數(shù)據(jù)的正確性。
無線模塊之間的通信是以數(shù)據(jù)包的形式發(fā)送的,本定義的數(shù)據(jù)包格式如下:

本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/157731.htm

其中,Preamble(前導碼)是一連串的10101010,其數(shù)量為8n位,n的大小由用戶編程決定。數(shù)據(jù)包在傳輸過程中會在每個包的前面加上可設置長度的前導碼;接收端為了識別幀的到來,需要前導碼進行幀同步,從而確定系統(tǒng)之間何時發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。SyncWord(同步字)在前導碼之后,要用設定好的同步字來作為同步模式的標志碼。本系統(tǒng)設定的同步字為2個字節(jié),同步字內容為0x2DD4,接收端在檢測到同步字后才開始接收數(shù)據(jù)。Packet Length是數(shù)據(jù)載荷長度。
PAYLOAD(有效數(shù)據(jù)載荷)是用戶所發(fā)送的數(shù)據(jù)。CRC(CRC校驗和)由內置CRC校檢。內部集成有調制/解調、編碼/解碼等功能,從而Preamble、Syncword、Packet Length和CRC都是硬件自動加上去的,用戶只需設定數(shù)據(jù)包的組成結構和部分結構的具體內容(如前導碼和同步字)。
本文以半雙工通信為例,介紹通信的實現(xiàn)過程。編程環(huán)境為Silabs IDE V3.61,并在該編譯環(huán)境下測試通過。Silabs IDE集成了源代碼編輯、程序源代碼級調試程序和在系統(tǒng)Flash編程器。同時支持第三方編譯器和匯編器的使用,
(1)初始化程序
初始化程序包括C8051F930的初始化,SPI的初始化,以及的關于無線頻率、工作模式、發(fā)射速率等內部寄存器的初始化配置。
系統(tǒng)上電后,C8051F930處于默認狀態(tài),根據(jù)系統(tǒng)功能需求重新進行初始化配置。C8051F930的數(shù)字交叉開關允許將內部數(shù)字系統(tǒng)資源映射到端口I/O引腳,可通過設置交叉開關控制寄存器,將片內資源配置到具體的端口I/O引腳上。這一特性允許用戶根據(jù)自己的特定應用選擇通用端口I/O和所需數(shù)字資源的組合,提高了應用的靈活性。本系統(tǒng)中,主要配置了SPI通信的4線,液晶LCD的數(shù)據(jù)線接口、控制線接口和RS232串口數(shù)據(jù)輸入/輸出等。
初始化SPI時,可以通過對SPI1CFG寄存器和SPI1CN寄存器的配置來選擇具體使用規(guī)則。這里,選擇主SPI,4線模式,時鐘極性為低電平,在時鐘上升沿時對數(shù)據(jù)采樣;通過配置SPI1CKR寄存器,可將同步時鐘頻率設為晶振頻率的1/4。
上電之初,Si4432也處于默認狀態(tài),需要進行配置才能工作。Si4432有70多個寄存器需要配置,它們決定了Si4432的工作模式,具體配置可以參考Si4432的數(shù)據(jù)手冊。Si4432的初始化是一個重要的部分,配置的恰當與否對系統(tǒng)最終的通信效果有很大的影響。主控制器C8051F930通過SPI配置Si4432的1ch、1dh等寄存器,寫入相應的初始化RF控制字(主要是頻率、傳輸速度、傳輸方式等);通過配置33h、34h等寄存器來設置包的結構、前導碼長度、同步字內容等。本系統(tǒng)采用同步傳輸模式,以0x2DD4作為同步模式的標志碼,傳輸完同步字后才開始傳輸數(shù)據(jù)載荷。每次發(fā)送數(shù)據(jù)必須以同步字0x2DD4作為發(fā)送數(shù)據(jù)的同步標志,接收端在檢測到同步字后才開始接收數(shù)據(jù)。
(2)無線發(fā)送程序
無線發(fā)送程序流程如圖3所示。完成C8051F930、SPI和Si4432的初始化后,配置寄存器寫入相應的初始化RF控制字。接下來,通過配置Si4432的寄存器3eh來設置包的長度,通過SPI連續(xù)寫寄存器7fh,往TX FIFO里寫入需要發(fā)送的數(shù)據(jù)。然后打開“發(fā)送完中斷允許”標志,將其他中斷都禁止。當有數(shù)據(jù)包發(fā)送完時,引腳nIRQ會被拉低以產生一個低電平從而通知C8051F930數(shù)據(jù)包已發(fā)送完畢。完成中斷使能后,使能發(fā)送功能,數(shù)據(jù)開始發(fā)送。等待nIRQ引腳因中斷產生而使電平拉低,當nIRQ引腳變?yōu)榈蜁r讀取中斷狀態(tài)并拉高nIRQ,否則繼續(xù)等待。如果數(shù)據(jù)發(fā)送成功,指示燈會變亮。一次數(shù)據(jù)發(fā)送成功后,進入下一次數(shù)據(jù)循環(huán)發(fā)送狀態(tài)。



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