• 【应用笔记】Sub-1G系列产品CW32W031单片机CAD应用参考

    一、功能介绍 

    CW32W031 的射频部分支持 CAD 中断。从 Deepsleep 进入 STB3，开启 CAD 功能并进入 RX 模式后， CW32W031 会检测信道中是否会有 ChirpIOT ™信号 , 如果存在将 CAD-IRQ 置高，MCU 内核可以通过一定的时间来检测 CAD-IRQ 信号是否拉高来判断信道中是否存在 ChirpIOT ™信号。

    用户可通过 GPIO11 端口检测 CAD-IRQ 信号，信号检测流程如下：

     图：信道活跃检测（CAD）

    图片

    注：CW32W031 的 RF 部分有多种中断源，MCU 超时设置是在等待中断的产生，然后判断中断是否为 CAD 中断，从而执行不同的命令。

    二、软件设计参考 

    2.1 软件设计流程 

    1. 芯片初始化； 

    2. 配置 CAD 初始化； 

    3. 芯片进入接收模式； 

    4. 观察 CAD-IRQ 信号。 

    2.2 软件设计验证 

    2.2.1 验证步骤 

    1. 发送模组周期性发送数据包； 

    2. 接收模组配置为接收模式； 

    3. 使用逻辑分析仪抓取接收端 CAD-IRQ 信号。

    2.2.2 SDK 示例

    参考代码

    1. ret = rf_init();
    2.  
    3. if(ret != OK)
    4.  
    5. {
    6.  
    7.         dis_err(" RF Init Fail");
    8.  
    9.         while(1);
    10.  
    11. }
    12.  
    13. rf_set_default_para();
    14.  
    15. rf_set_cad();
    16.  
    17. rf_enter_continous_rx();
    18.  
    19. while (1)// 等待逻辑分析仪检测 CAD-IRQ 信号
    20.  
    21. {
    22.  
    23.          rf_irq_process();
    24.  
    25. }‍

    示例代码配置了 CAD 初始化，配置 GPIO11 作为 CAD 检测 IO 口，随后进入接收模式。

    发送模组周期性发送数据包（数据包 preamble+payload 的持续时间约 20.5ms），用逻辑分析仪抓取接收

    模组 GPIO11 波形，观察检测结果。

    2.2.3 验证结果

    逻辑分析仪抓取结果如下图所示：

    图：逻辑分析仪抓取结果（CAD）

    图片

    根据结果显示，当发送模组发送数据包时，接收模组发生了 CAD-IRQ，CAD 检测引脚 GPIO11 被拉高约 20.5ms，维持一个完整 ChirpIOT ™数据包的时间长度。

    三、注意事项

    3.1 关于 CAD 影响芯片的接收灵敏度

    CAD 功能初始化时，修改了芯片的接收阈值，设置不同的接收阈值，会影响芯片的接收灵敏度，并可能存在CAD 误触发的情况。

    1. uint32_t PAN3028_cad_en(void)
    2.  
    3. {
    4.  
    5.         PAN3028_set_gpio_output(MODULE_GPIO_CAD_IRQ);
    6.  
    7.         If(PAN3028_write_spec_page_reg(PAGE1_SEL,0x0f,0x10)!=OK)
    8.  
    9.         {
    10.  
    11.                  return FAIL;
    12.  
    13.         }
    14.  
    15.         return OK;
    16.  
    17. }

    接收阈值的设置，需修改 PAN3028_cad_en() 函数中的寄存器配置，默认值为 0x10，修改接收阈值对接收灵

    敏度及误触发概率的影响如下（实验数据在屏蔽放环境下测试）：

    图片

    用户在使用 CAD 功能时，需根据应用场景选择修改 PAN3028_cad_en() 函数中的寄存器值（PAGE1_SEL,0x0f, 默认值为 0x10），在使用完 CAD 功能后，建议调用 rf_set_cad_off() 函数，rf_set_cad_off() 函数可以关闭 CAD 功能并将接收阈值恢复。

    3.2 关于 SDK 及演示系统板

    SDK 中提供了 CAD 功能所需的函数接口，CAD-IRQ 被触发时，检测引脚 GPIO11 会被拉高。演示系统板将GPIO11 连接到了 PB07, 具体信息可前往官网查看 CW32W031 的开发板原理图。

    3.3 关于 CAD 使用方法

    CW32W031 的射频部分可以对 preamble 和 payload 进行 CAD 检测。

    3.3.1 对 preamble 检查方式

    当完整的 preamble+payload 信号到来时，用户可以在接收端通过 GPIO 口读取到 CAD-IRQ 信号，CAD 检测引脚 GPIO11被拉高，拉高时间为 preamble+payload的持续时间。此时，接收端可以产生正确的 rxdone结果。

    图：逻辑分析仪抓取结果（完整 CAD）

    图片

    当不完整的 preamble+payload 信号到来时（发射端先进行数据发送，随后接收端在 preamble 时间段内打开了 CAD 检测），此时，用户可以在接收端通过 GPIO 口读取到 CAD-IRQ 信号，CAD 检测引脚 GPIO11 的变化有两种情况：

    1.preamble（部分）内含有较完整信息，GPIO11 会被拉高 preamble（部分）+payload 的持续时间。此时，接收端可以产生正确的 rxdone 结果。

    图：逻辑分析仪抓取结果（较完整 preamble）

    图片

    2.preamble（部分）内未含有完整信息，GPIO11 会呈现不规则高 - 低 - 高 - 低变换的现象。此时，接收端不会产生正确的接收结果。

    图：逻辑分析仪抓取结果（不完整 preamble）

    图片

    3.3.2 对 payload 检查方式

    当只有 payload 信号到来时（发射端先进行数据发射，随后接收端在 payload 时间段内打开了 CAD 检测），此时，由于 RX-CAD 检测不到 preamble，CAD-IRQ 会呈现不规则高 - 低 - 高 - 低变换的现象。此时，接收端不会产生正确的接收结果。

    图：逻辑分析仪抓取结果（只含 payload）

    图片

    3.3.3 软件应用参考

    当设置的 CAD 误触发概率较少，或存在少量误触发率但不影响软件应用时，可以通过检测 CAD-IRQ，GPIO11 上升沿来判断 CAD 触发，可以认为只要收到上升沿就是收到了 payload 信号（建议使用这种方法的接收阈值设为 0x15~0x20）。

    当设置的 CAD 误触发概率较高时，需要结合 CAD 检测时间用软件方法来判断 payload 信号，CAD 检测的时间以单个 chirp 持续时间作为单位计算。单个 chirp 持续时间为 2SF/BW（SF 为扩频因子，BW 为带宽，BW单位为 Hz，时间单位为秒）。使用时，建议将检测时间窗口设置为 3 个 chirp 持续时间为佳。用户可以分别在 3 个 chirp 对应的位置检测 CAD 信号，如果同时检测到 CAD 信号（GPIO11 高电平），则可以认为有信号存在。同时，软件设计需要参考 3.3.1 对 preamble 检查方式和 3.3.2 对 payload 检查方式，进行灵活调整。

    在打开 CAD 接收后，如果当前空中存在信号，那么芯片需要至少 2 个 chirp 持续时间的检测，GPIO11 才能首次对外输出高电平。一个典型的应用方法为：

    1.计算 one_chirp_time = 2SF/BW；

    2.配置需要检测的信道，rf_set_cad()，enter_rx；

    3.检测 check_cad_inactive()，判断是否检测到 CAD 信号（下面的例程检测了三次，适用于误触发较多的情况）。

    1. uint32_t check_cad_inactive(void)
    2.  
    3. {
    4.  
    5.        delay10us(one_chirp_time*2/10);
    6.  
    7.        if(GPIO_ReadPin(CW_GPIOB, GPIO_PIN_7) != 1)
    8.  
    9.        {
    10.  
    11.              return LEVEL_INACTIVE;// 没有 cad
    12.  
    13.        }
    14.  
    15.       delay10us(one_chirp_time/10);
    16.  
    17.       if(GPIO_ReadPin(CW_GPIOB, GPIO_PIN_7) != 1)
    18.  
    19.       {
    20.  
    21.             return LEVEL_INACTIVE;
    22.  
    23.       }
    24.  
    25.       delay10us(one_chirp_time/10);
    26.  
    27.       if(GPIO_ReadPin(CW_GPIOB, GPIO_PIN_7) != 1)
    28.  
    29.       {
    30.  
    31.             return LEVEL_INACTIVE;
    32.  
    33.       }
    34.  
    35.             return LEVEL_ACTIVE;// 有 cad
    36.  
    37. }

    如果误触发较少，或存在少量误触发但不影响软件应用时，可以将检测次数减少为一次（例程如下），或者通过 GPIO11 上升沿作为判断依据。

    1. uint32_t check_cad_inactive(void)
    2.  
    3. {
    4.  
    5.         delay10us(one_chirp_time*2/10);
    6.  
    7.         If(GPIO_ReadPin(CW_GPIOB, GPIO_PIN_7) != 1)
    8.  
    9.         { 
    10.  
    11.               return LEVEL_INACTIVE;// 没有 cad
    12.  
    13.         }
    14.  
    15.        return LEVEL_ACTIVE;// 有 cad
    16.  
    17. }

  • 相关阅读:
    第一周 一起走进摄影世界
    建成 5000 多间「梦想中心」后，他们决定将技术开源
    以TrueType为例谈字形描述
    【Java学习】JavaWeb---Request & Response
    代码整洁之道
    HMS Core手语服务荣获2022中国互联网大会“特别推荐案例”：助力建设数字社会
    不好意思，Nginx 该换了！
    死磕GMSSL通信-java/Netty系列（三）
    java基于springboot校园办公室报修管理系统
    Himall商城- web私有方法
  • 原文地址：https://blog.csdn.net/whxyMCU/article/details/132845688