基于無線發(fā)射芯片A7105的RF短距離通信

　　三:RF系統(tǒng)示意圖及與MCU的接口定義

　　對于RF IC—A7015，其控制是通過SPI(3或4線)串介面操作讀出或?qū)懭胭Y料(SCS,SCK,DIO或GIOx).如果想使用4線串列介面時,先確定要使用GIO1或GIO2 pin,做SPI data out.

　　MCU與A7105的接口引腳說明：

　　SCS：SPI使能;

　　SCK：SPI clock信號;

　　SDIO：SPI data信號;

　　GIO1：多工信號輸入/輸出1，SPI data1;

　　GIO2：多工信號輸入/輸出2：SPI data2;

　　MCU與RF IC是通過SPI進行通信的，SPI的格式如下所示

　　四：RF IC(A7105)的兩種數(shù)據(jù)傳送模式

　　RF IC的工作模式：共有兩種工作模式，一是direct mode，二是FIFO模式，不同的工作模式可由初始化時相應的寄存器設定。

　　Direct mode：提供使用者一個RF通道，在Tx端系統(tǒng)將資料傳送給RF DATA IO PIN，RF僅將資料做調(diào)制，然后發(fā)射出去。RX端采用數(shù)位解調(diào)方式，還原資料。

　　FIFO mode：時序如下：

　　1)：Tx數(shù)據(jù)的傳送時序：先用SPI將data寫入Tx FIFO(最大可以寫入64bytes)，寫入命令，使RF IC進入到Rx模式，開始傳送數(shù)據(jù)，直到傳送完成后，回到原先的狀態(tài)。

　　2)：Rx數(shù)據(jù)的傳送時序：寫入命令，使RF IC進入到Rx狀態(tài)，當接收到相同的ID CODE后PIN RX_SYN會置為1,此時,接收到的data開始寫入Rx FIFO,完成一資料包接收后,自動脫離Rx,回到原先的狀態(tài).

　　五:A7105與MCU進行RF通信的實現(xiàn)方法

　　1.如何進行兩個RF IC的配對(link):

　　在兩個RF IC進行通信前,必須先進行配對(Link),兩個RF IC在發(fā)射與接收數(shù)據(jù)時,使用相同的ID與頻道,這樣才能夠進行正常通信.

　　在對碼時,通常情況下Master與Slave應用一個相同的頻率,例如Master用做Tx時設定的頻率為2.405GHz,Slave用做Rx時設頻率為2.4055MHz.即Tx應比Rx高一個帶寬(500KHz)。

　　Link的步驟如下:

　　主機(Key/mouse端)

　　在從機端，只有進入對碼模式時，則進入rx_mode，檢測是否有接收到ID碼，如果接收到后，將工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換至Tx_mode，向主機發(fā)送默認的數(shù)據(jù),表示對碼OK,同時將接收到的RF ID進行保存.

　　2.RF抗干擾的相關(guān)處理

　　1)：跳頻與擴頻的區(qū)別

　　跳頻的STEP為20MHz。

　　直擴頻：直接序列擴頻(Direct Sequence Spread Spectrum)工作方式，簡稱直擴方式(DS方式)。就是用高速率的擴頻序列在發(fā)射端擴展信號的頻譜，而在接收端用相同的擴頻碼序列進行解擴，把展開的擴頻信號還原成原來的信號。

　　直接序列擴頻方式是直接用偽噪聲序列對載波進行調(diào)制，要傳送的數(shù)據(jù)信息需要經(jīng)過信道編碼后，與偽噪聲序列進行模2和生成復合碼去調(diào)制載波。接受機在收到發(fā)射信號后，首先通過偽碼同步捕獲電路來捕獲發(fā)送來到偽碼精確相位，并由次產(chǎn)生跟發(fā)送端的偽碼相位完全一致的偽碼相位，作為本地解擴信號，以便能夠及時恢復出數(shù)據(jù)信息，完成整個直擴通信系統(tǒng)的信號接收。

　　跳頻：跳頻技術(shù)與直序擴頻技術(shù)完全不同，是另一種意義上的擴頻。跳頻的載頻受一個偽隨機碼的控制，在其工作帶寬范圍內(nèi)，其頻率合成器按PN碼的隨機規(guī)律不斷改變頻率。在接收端，接收機頻率合成器受偽隨機碼控制，并保持與發(fā)射端變化規(guī)律相同。

　　跳頻是載波頻率在一定范圍內(nèi)不斷跳變意義上擴頻，而不是對被傳送信息進行擴譜，不會得到直序擴頻的處理增益。跳頻相當于瞬時的窄帶通信系統(tǒng)，基本等同于常規(guī)通信系統(tǒng)，由于不能抗多徑，同時發(fā)射效率低，同樣發(fā)射功率的跳頻系統(tǒng)在有效傳輸距離上小于直擴系統(tǒng)。跳頻的優(yōu)點是抗干擾，定頻干擾只會干擾部分頻點。用于語音信息的傳輸，當定頻干擾只占一部分時不會對語音通信造成很大的影響。

　　跳速的高低直接反映跳頻系統(tǒng)的性能，跳速越高抗干擾的性能越好，軍事上的跳頻系統(tǒng)可以達到每秒上萬跳。實際上移動通信GSM系統(tǒng)也是跳頻系統(tǒng)，其規(guī)定的跳速為每秒217跳。出于成本的考慮，商用跳頻系統(tǒng)跳速都很慢，一般在50跳/秒以下。由于慢跳跳頻系統(tǒng)可以簡單的實現(xiàn)，因此低速無線局域網(wǎng)產(chǎn)品常常采用這種技術(shù)。

　　2)：RF IC在通信中實現(xiàn)抗干擾的兩種種方法

　　通常情況下,嚴格意義上的跳頻只用在軍用與高端的GSM等無線通信系統(tǒng)中，對于成本低的RF通信系統(tǒng)，因為其本身的傳輸距離近(10M內(nèi)),相互之間的干擾就小,所以可以采取讓Tx多次發(fā)射直到Rx收到并返回接收標志位為止。另外一種采用的是有限跳頻的工作方式，即在傳送完成數(shù)據(jù)后，判斷Rx是否接收到，如果沒有接收到，則改變傳送的頻率(例如增加20MHz)，再向Rx發(fā)一個同步信號，然后繼續(xù)傳送。這種方式實現(xiàn)簡單，但是抗干擾性比嚴格意義上的跳頻方式差.