Sub-1G系列產(chǎn)品CW32W031單片機(jī)CAD應(yīng)用參考

一、功能介紹

CW32W031 的射頻部分支持 CAD 中斷。從 Deepsleep 進(jìn)入 STB3，開(kāi)啟 CAD 功能并進(jìn)入 RX 模式后， CW32W031 會(huì)檢測(cè)信道中是否會(huì)有 ChirpIOT ?信號(hào) , 如果存在將 CAD-IRQ 置高，MCU 內(nèi)核可以通過(guò)一定的時(shí)間來(lái)檢測(cè) CAD-IRQ 信號(hào)是否拉高來(lái)判斷信道中是否存在 ChirpIOT ?信號(hào)。

用戶可通過(guò) GPIO11 端口檢測(cè) CAD-IRQ 信號(hào)，信號(hào)檢測(cè)流程如下：

?圖：信道活躍檢測(cè)（CAD）

注：CW32W031 的 RF 部分有多種中斷源，MCU 超時(shí)設(shè)置是在等待中斷的產(chǎn)生，然后判斷中斷是否為 CAD 中斷，從而執(zhí)行不同的命令。

二、軟件設(shè)計(jì)參考

2.1 軟件設(shè)計(jì)流程

1. 芯片初始化；

2. 配置 CAD 初始化；

3. 芯片進(jìn)入接收模式；

4. 觀察 CAD-IRQ 信號(hào)。

2.2 軟件設(shè)計(jì)驗(yàn)證

2.2.1 驗(yàn)證步驟

1. 發(fā)送模組周期性發(fā)送數(shù)據(jù)包；

2. 接收模組配置為接收模式；

3. 使用邏輯分析儀抓取接收端 CAD-IRQ 信號(hào)。

2.2.2 SDK 示例

參考代碼

ret = rf_init();

if(ret != OK)

{

dis_err(" RF Init Fail");

while(1);

}

rf_set_default_para();

rf_set_cad();

rf_enter_continous_rx();

while (1)// 等待邏輯分析儀檢測(cè) CAD-IRQ 信號(hào)

{

rf_irq_process();

}?

示例代碼配置了 CAD 初始化，配置 GPIO11 作為 CAD 檢測(cè) IO 口，隨后進(jìn)入接收模式。

發(fā)送模組周期性發(fā)送數(shù)據(jù)包（數(shù)據(jù)包 preamble+payload 的持續(xù)時(shí)間約 20.5ms），用邏輯分析儀抓取接收

模組 GPIO11 波形，觀察檢測(cè)結(jié)果。

2.2.3 驗(yàn)證結(jié)果

邏輯分析儀抓取結(jié)果如下圖所示：

圖：邏輯分析儀抓取結(jié)果（CAD）

根據(jù)結(jié)果顯示，當(dāng)發(fā)送模組發(fā)送數(shù)據(jù)包時(shí)，接收模組發(fā)生了 CAD-IRQ，CAD 檢測(cè)引腳 GPIO11 被拉高約 20.5ms，維持一個(gè)完整 ChirpIOT ?數(shù)據(jù)包的時(shí)間長(zhǎng)度。

三、注意事項(xiàng)

3.1 關(guān)于 CAD 影響芯片的接收靈敏度

CAD 功能初始化時(shí)，修改了芯片的接收閾值，設(shè)置不同的接收閾值，會(huì)影響芯片的接收靈敏度，并可能存在CAD 誤觸發(fā)的情況。

uint32_t PAN3028_cad_en(void)

{

PAN3028_set_gpio_output(MODULE_GPIO_CAD_IRQ);

If(PAN3028_write_spec_page_reg(PAGE1_SEL,0x0f,0x10)!=OK)

{

return FAIL;

}

return OK;

}

接收閾值的設(shè)置，需修改 PAN3028_cad_en() 函數(shù)中的寄存器配置，默認(rèn)值為 0x10，修改接收閾值對(duì)接收靈

敏度及誤觸發(fā)概率的影響如下（實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在屏蔽放環(huán)境下測(cè)試）：

用戶在使用 CAD 功能時(shí)，需根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景選擇修改 PAN3028_cad_en() 函數(shù)中的寄存器值（PAGE1_SEL,0x0f, 默認(rèn)值為 0x10），在使用完 CAD 功能后，建議調(diào)用 rf_set_cad_off() 函數(shù)，rf_set_cad_off() 函數(shù)可以關(guān)閉 CAD 功能并將接收閾值恢復(fù)。

3.2 關(guān)于 SDK 及演示系統(tǒng)板

SDK 中提供了 CAD 功能所需的函數(shù)接口，CAD-IRQ 被觸發(fā)時(shí)，檢測(cè)引腳 GPIO11 會(huì)被拉高。演示系統(tǒng)板將GPIO11 連接到了 PB07, 具體信息可前往官網(wǎng)查看 CW32W031 的開(kāi)發(fā)板原理圖。

3.3 關(guān)于 CAD 使用方法

CW32W031 的射頻部分可以對(duì) preamble 和 payload 進(jìn)行 CAD 檢測(cè)。

3.3.1 對(duì) preamble 檢查方式

當(dāng)完整的 preamble+payload 信號(hào)到來(lái)時(shí)，用戶可以在接收端通過(guò) GPIO 口讀取到 CAD-IRQ 信號(hào)，CAD 檢測(cè)引腳 GPIO11被拉高，拉高時(shí)間為 preamble+payload的持續(xù)時(shí)間。此時(shí)，接收端可以產(chǎn)生正確的 rxdone結(jié)果。

圖：邏輯分析儀抓取結(jié)果（完整 CAD）

當(dāng)不完整的 preamble+payload 信號(hào)到來(lái)時(shí)（發(fā)射端先進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送，隨后接收端在 preamble 時(shí)間段內(nèi)打開(kāi)了 CAD 檢測(cè)），此時(shí)，用戶可以在接收端通過(guò) GPIO 口讀取到 CAD-IRQ 信號(hào)，CAD 檢測(cè)引腳 GPIO11 的變化有兩種情況：

1.preamble（部分）內(nèi)含有較完整信息，GPIO11 會(huì)被拉高 preamble（部分）+payload 的持續(xù)時(shí)間。此時(shí)，接收端可以產(chǎn)生正確的 rxdone 結(jié)果。

圖：邏輯分析儀抓取結(jié)果（較完整 preamble）

2.preamble（部分）內(nèi)未含有完整信息，GPIO11 會(huì)呈現(xiàn)不規(guī)則高 - 低 - 高 - 低變換的現(xiàn)象。此時(shí)，接收端不會(huì)產(chǎn)生正確的接收結(jié)果。

圖：邏輯分析儀抓取結(jié)果（不完整 preamble）

3.3.2 對(duì) payload 檢查方式

當(dāng)只有 payload 信號(hào)到來(lái)時(shí)（發(fā)射端先進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)射，隨后接收端在 payload 時(shí)間段內(nèi)打開(kāi)了 CAD 檢測(cè)），此時(shí)，由于 RX-CAD 檢測(cè)不到 preamble，CAD-IRQ 會(huì)呈現(xiàn)不規(guī)則高 - 低 - 高 - 低變換的現(xiàn)象。此時(shí)，接收端不會(huì)產(chǎn)生正確的接收結(jié)果。

圖：邏輯分析儀抓取結(jié)果（只含 payload）

3.3.3 軟件應(yīng)用參考

當(dāng)設(shè)置的 CAD 誤觸發(fā)概率較少，或存在少量誤觸發(fā)率但不影響軟件應(yīng)用時(shí)，可以通過(guò)檢測(cè) CAD-IRQ，GPIO11 上升沿來(lái)判斷 CAD 觸發(fā)，可以認(rèn)為只要收到上升沿就是收到了 payload 信號(hào)（建議使用這種方法的接收閾值設(shè)為 0x15~0x20）。

當(dāng)設(shè)置的 CAD 誤觸發(fā)概率較高時(shí)，需要結(jié)合 CAD 檢測(cè)時(shí)間用軟件方法來(lái)判斷 payload 信號(hào)，CAD 檢測(cè)的時(shí)間以單個(gè) chirp 持續(xù)時(shí)間作為單位計(jì)算。單個(gè) chirp 持續(xù)時(shí)間為 2SF/BW（SF 為擴(kuò)頻因子，BW 為帶寬，BW單位為 Hz，時(shí)間單位為秒）。使用時(shí)，建議將檢測(cè)時(shí)間窗口設(shè)置為 3 個(gè) chirp 持續(xù)時(shí)間為佳。用戶可以分別在 3 個(gè) chirp 對(duì)應(yīng)的位置檢測(cè) CAD 信號(hào)，如果同時(shí)檢測(cè)到 CAD 信號(hào)（GPIO11 高電平），則可以認(rèn)為有信號(hào)存在。同時(shí)，軟件設(shè)計(jì)需要參考 3.3.1 對(duì) preamble 檢查方式和 3.3.2 對(duì) payload 檢查方式，進(jìn)行靈活調(diào)整。

在打開(kāi) CAD 接收后，如果當(dāng)前空中存在信號(hào)，那么芯片需要至少 2 個(gè) chirp 持續(xù)時(shí)間的檢測(cè)，GPIO11 才能首次對(duì)外輸出高電平。一個(gè)典型的應(yīng)用方法為：

1.計(jì)算 one_chirp_time = 2SF/BW；

2.配置需要檢測(cè)的信道，rf_set_cad()，enter_rx；

3.檢測(cè) check_cad_inactive()，判斷是否檢測(cè)到 CAD 信號(hào)（下面的例程檢測(cè)了三次，適用于誤觸發(fā)較多的情況）。

uint32_t check_cad_inactive(void)

{

delay10us(one_chirp_time*2/10);

if(GPIO_ReadPin(CW_GPIOB, GPIO_PIN_7) != 1)

{

return LEVEL_INACTIVE;// 沒(méi)有 cad

}

delay10us(one_chirp_time/10);

if(GPIO_ReadPin(CW_GPIOB, GPIO_PIN_7) != 1)

{

return LEVEL_INACTIVE;

}

delay10us(one_chirp_time/10);

if(GPIO_ReadPin(CW_GPIOB, GPIO_PIN_7) != 1)

{

return LEVEL_INACTIVE;

}

return LEVEL_ACTIVE;// 有 cad

}

如果誤觸發(fā)較少，或存在少量誤觸發(fā)但不影響軟件應(yīng)用時(shí)，可以將檢測(cè)次數(shù)減少為一次（例程如下），或者通過(guò) GPIO11 上升沿作為判斷依據(jù)。

uint32_t check_cad_inactive(void)

{

delay10us(one_chirp_time*2/10);

If(GPIO_ReadPin(CW_GPIOB, GPIO_PIN_7) != 1)

{

return LEVEL_INACTIVE;// 沒(méi)有 cad

}

return LEVEL_ACTIVE;// 有 cad

}