基于RF收發(fā)器SX1231的無線射頻收發(fā)系統(tǒng)設計
表2 本文系統(tǒng)定義的數(shù)據(jù)包格式
其中,Preamble(前導碼)是一連串的10101010(0XAA)或01010101(0X55),其數(shù)量為0~655635字節(jié),具體幾個字節(jié)可以根據(jù)應用的需要來設定。前導碼主要用來進行幀同步,接收機主要依靠前導碼來進行有用信號識別,完成頻率控制,以及自動增益控制、信號強度判斷等動作以確保用最佳的狀態(tài)接收正確的數(shù)據(jù)。SyncWord(同步字)在前導碼之后,通過設定好的同步字來作為同步模式的標志碼,也可以作為一個網(wǎng)絡的ID,相同網(wǎng)絡的設備用相同的同步碼。而接下來的地址碼(Address)可以作為網(wǎng)絡內(nèi)每個設備的ID,如果數(shù)據(jù)包中的地址于本設備的地址相同,則接收數(shù)據(jù),否則不予處理。有效載荷(Message)是真正需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。最后是CRC校驗碼,由芯片自動完成。
初始化程序
初始化程序包括STM8L151K2的初始化以及SX1231的收發(fā)頻率、工作模式、調(diào)制方式、數(shù)據(jù)速率以及數(shù)據(jù)包處理等寄存器的初始化配置。
系統(tǒng)上電后,STM8L151K2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。SX1231也處于默認狀態(tài),需要進行配置才能工作。SX1231的初始化是一個重要的部分,正確的配置對系統(tǒng)最終的通信性能有很大的影響。
數(shù)據(jù)發(fā)送程序
無線發(fā)送程序流程如圖3所示。完成STM8L151K2、SX1231的初始化后,配置寄存器寫入相應的初始化RF控制字;然后通過SPI連續(xù)寫寄存器向TX FIFO內(nèi)寫入需要發(fā)送的數(shù)據(jù);再切換到發(fā)射模式。當數(shù)據(jù)發(fā)送完后,PacketSent寄存器置1,同時映射的DIO PIN會變成高電平通知MCU數(shù)據(jù)包發(fā)送完成。然后寫數(shù)據(jù)到FIFO,發(fā)送,如此循環(huán)。直到所有數(shù)據(jù)發(fā)送完成,進入Sleep模式。

圖3 數(shù)據(jù)收發(fā)流程圖
數(shù)據(jù)接收程序
程序完成STM8L151K2、SX1231的初始化后,配置寄存器寫入相應的初始化RF控制字,把SX1231配置為接收狀態(tài)。檢測PayloadReady為高電平時,表明已經(jīng)收到數(shù)據(jù),然后MCU從FIFO中讀取數(shù)據(jù),并進行處理。如此循環(huán)直至完成接收。
系統(tǒng)測試結(jié)果
系統(tǒng)測試條件及設置
該部分為本系統(tǒng)測試時的設置,根據(jù)不同的應用需求,部分設置可用作相應的變動。

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