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          實(shí)操!玩轉(zhuǎn)STM32WL系列Sub-GHz無線驅(qū)動程序

          作者: 時間:2024-08-08 來源:Digikey 收藏

          問: 使用 系列 的應(yīng)用示例

          本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/202408/461793.htm

           系列器件包括內(nèi)置的低于1GHz無線外設(shè) ( 指的是低于 1GHz 的無線電頻段 ),能夠支持LoRa(僅限E5/55器件)、(G)FSK、(G)MSK和BPSK調(diào)制方案。與此無線外設(shè)的通信是通過使用設(shè)備參考手冊 第5.8節(jié)中概述的命令的內(nèi)部SPI接口完成的。雖然該RF接口的抽象層是在低于1GHz Phy中間件中定義的(在 STM32CubeWL MCU Package 中可得),但將該中間件添加到使用STM32CubeMX的項(xiàng)目中需要在其他幾個外設(shè)和庫之間進(jìn)行高級配置。這會導(dǎo)致一個更大、更復(fù)雜的項(xiàng)目,消耗更多的設(shè)備內(nèi)存,并導(dǎo)致抽象層低效率。對于要求功耗低的簡單應(yīng)用,將RF接口驅(qū)動程序與低于1GHzPhy中間件隔離并直接利用它可能是有益的。低于1GHz Phy中間件由高層 (radio.c) 和低層 (radio_driver.c) 組成。高級驅(qū)動程序提供了許多有用的函數(shù),這些函數(shù)抽象了低層無線功能,例如RadioInit() ,RadioSetTxConfig() 和RadioSend() 。然而,盡管這些函數(shù)很方便,但它們的代價是效率低下,比如冗余的函數(shù)調(diào)用和過度依賴諸如音序器和定時器服務(wù)器之類的實(shí)用程序。低層驅(qū)動程序簡單地實(shí)現(xiàn) 參考手冊 中概述的 SUBGHZSPI 命令,并提供低于1GHz無線寄存器的定義。以犧牲一些質(zhì)量屬性(如可維護(hù)性和可移植性)為代價,使用該驅(qū)動程序進(jìn)行編碼直接允許程序員對其應(yīng)用程序進(jìn)行更大的控制。詳細(xì)演示如何將這個低層與低于 1GHz Phy 中間件隔離開來,并直接添加到 STM32CubeIDE 項(xiàng)目的操作過程, 請查看 這內(nèi)容 。

          要求: 要準(zhǔn)確地跟隨演示教程,需要以下項(xiàng)目。

          • STM32CubeIDE (版本1.8.0)

          • STM32CubeWL MCU Package (版本1.1.0)

          • NUCLEO-WL55JC1


          NUCLEO-WL55JC1 - STM32WL Nucleo-64 開發(fā)板應(yīng)用程序示例

          作為以獨(dú)立方式使用低于1GHz Phy驅(qū)動程序的示例,我們創(chuàng)建了兩個示例程序(可在 GitHub Repository 上獲得)。這些示例復(fù)制了 STM32CubeWL MCU Package 中SubGHz_Phy_PingPong示例的高級功能。也就是說,它們都實(shí)現(xiàn)了圖1所示的狀態(tài)機(jī)。這兩個示例之間的唯一區(qū)別是一個使用LoRa調(diào)制解調(diào)器,而另一個使用FSK調(diào)制解調(diào)器。

          圖 1: 低層無線驅(qū)動乒乓樣例項(xiàng)目有限狀態(tài)機(jī)

          兩個 NUCLEO-WL55JC1 板需要運(yùn)行這些示例,其中一個將充當(dāng)主機(jī),而另一個將充當(dāng)從機(jī)。最初,兩個板都處于主狀態(tài),以隨機(jī)間隔發(fā)送“PING”消息并等待響應(yīng)。最終,兩個板同步,因此只有一個設(shè)備發(fā)送“PING”消息,另一個設(shè)備發(fā)送“PONG”消息作為響應(yīng)。要執(zhí)行該應(yīng)用程序,請按照前一節(jié)提供的步驟創(chuàng)建一個項(xiàng)目,該項(xiàng)目包含低于1GHz 。然后,只需將項(xiàng)目的main.c 文件的內(nèi)容替換為 GitHub Repository 中的 一個 文件的內(nèi)容,具體取決于你希望在示例中使用哪種調(diào)制方案。最后,構(gòu)建項(xiàng)目并使用它對兩個Nucleo板進(jìn)行編程。

          注意,這些示例與SubGHz_Phy_PingPong示例兼容。也就是說,一塊板可以用上述應(yīng)用程序編程,另一塊板可以用SubGHz_Phy_PingPong應(yīng)用程序編程,它們將按預(yù)期一起工作。然而,為了利用GFSK調(diào)制,必須首先對SubGHz_Phy_PingPong示例進(jìn)行稍微修改。打開subghz_phy_app.h 文件,修改第一個define指令如下:

          #define USE_MODEM_LORA  0 //1

          #define USE_MODEM_FSK   1 //0


          #define REGION_US915 //REGION_EU868

          然后,在radio.c 中找到RadioRandom() 函數(shù),注釋掉RadioSetModem(MODEM_LORA); 這一行不僅不需要獲得隨機(jī)數(shù),還會擦除之前初始化步驟中設(shè)置的無線配置。因此,在這種情況下,它被認(rèn)為是一個bug,不應(yīng)該被包括在內(nèi)。SubGHz_Phy_PingPong示例現(xiàn)在準(zhǔn)備編譯并燒寫到 NUCLEO-WL55JC1 板之一。另一個板應(yīng)該根據(jù)上述說明使用 GitHub Repository 中的main_gfsk.c 文件的內(nèi)容進(jìn)行編程。
          在初始化和執(zhí)行圖1所示的有限狀態(tài)機(jī)之前,通過調(diào)用清單1中定義的radioInit() 函數(shù)來初始化無線。該函數(shù)使用與SubGHz_Phy_PingPong示例相同的無線配置,但有一個例外。在 參考手冊 第6.1節(jié)的末尾,它說:
          SMPS需要時鐘才能正常工作。如果由于任何原因這個時鐘停止,設(shè)備可能會被破壞。為了避免這種情況,使用時鐘檢測,當(dāng)出現(xiàn)時鐘故障時,關(guān)閉SMPS并啟用LDO。SMPS時鐘檢測通過低于1GHz無線 SUBGHZ_SMPSC0R.CLKDE使能。缺省情況下,SMPS時鐘檢測功能處于關(guān)閉狀態(tài),開啟SMPS前必須開啟時鐘檢測功能。
          盡管有這個警告,低于1GHz Phy中間件的高層和低層都沒有啟用SMPS時鐘檢測。因?yàn)镈CDC_ENABLE 是在radio_config.h 中定義的,所以SUBGRF_SetRegulatorMode() 函數(shù)將啟用SMPS降壓轉(zhuǎn)換器。因此,在此函數(shù)調(diào)用之前,手動啟用SMPS時鐘檢測。



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