描述

前言

本文将分析一个利用CC2530实现无线串口，文中将会列举部分代码并对CC2530的具体操作进行分析。本文的具体的内容包括以下几个部分：

CC2530是符合802.15.4标准的无线收发芯片，但是本文并没有遵守802.15.4协议规则，在发送过程中忽略了网络ID、源地址和目标地址等参数，在接收的过程中禁止了帧过滤。通过发送和接收过程的处理使得CC2530无线部分的使用尽可能的简单清晰，通过最少的代码说明问题。

无线芯片的调试具有一定的难度，一般存在发送设备和接收设备。为了通过最简单的代码说明无线芯片的使用，本文中仅编写一种设备代码同时实现发送和接收功能。设备的功能也相对简单，CC2530从串口接收数据并把数据通过RF部分“无损”发送，于此同时CC2530把从RF部分接收的数据通过串口“无损”发送，通过这样的方式实现无线串口。

串口数据属于“流”型数据包，RF部分属于“帧”型数据包。在串口数据处理与分析中，一般采用特定的串口头和长度的方式解析数据，但是本文采用通过串口时间间隔的方式接收数据，这种方法等同于modbus-RTU串口数据处理方法。通过这种检测字节数据时间间隔的方法使得CC2530的串口部分可以接收无特殊格式要求的数据，真正实现无线串口功能。

1、实验准备

为了实现无线串口功能，需要准备两套CC2530模块和一个仿真器。如果条件允许可以增加一个仿真器，仿真器可以是CCDebugger也可以是SmartRF04EB，同时也可以准备一套CC2531USBDongle做为嗅探器，抓取RF发送数据做调试分析。

2、实验结果

本文主要实现了无线串口功能，通过串口调试助手发送字节数据。例如通过串口向设备A发送HelloCC2530，设备B可收到HelloCC2530，并把该字符串通过串口调试助手打印至屏幕。设备B发送HelloRF，设备Ａ同样可以收到数据并打印至屏幕。

图中中括号包含的数字为RSSI结果，RSSI表示接收信号强度，例如图中的-28。RSSI结果的单位为dBm，dBm为绝对单位且参考的标准为1mW。

3、初始化

RF部分的寄存器较多，需要耐心阅读数据手册和相关工具才可以完成设置。虽然RF部分的寄存器较多，但是还是借助smartRF工具、数据手册和示例代码，依然可以总结出使用CC2530无线部分的一般方法。

初始化部分包括接收数据包帧过滤控制，发射功率控制和信道选择；借助smartRF工具生成若干推荐值；打开接收终端并进入接收状态。

代码

voidrf_init()

{

FRMFILT0=0x0C;//静止接收过滤，即接收所有数据包

TXPOWER=0xD5;//发射功率为1dBm

FREQCTRL=0x0B;//选择通道11

CCACTRL0=0xF8;//推荐值smartRF软件生成

FSCAL1=0x00;

TXFILTCFG=0x09;

AGCCTRL1=0x15;

AGCCTRL2=0xFE;

TXFILTCFG=0x09;

RFIRQM0|=(1《《6);//使能RF数据包接收中断

IEN2|=(1《《0);//使能RF中断

RFST=0xED;//清除RF接收缓冲区ISFLUSHRX

RFST=0xE3;//RF接收使能ISRXON

}

4、发送过程

代码

voidrf_send(char*pbuf，intlen)

{

RFST=0xE3;//RF接收使能ISRXON

//等待发送状态不活跃并且没有接收到SFD

while(FSMSTAT1&((1《《1)|(1《《5)));

RFIRQM0&=~(1《《6);//禁止接收数据包中断

IEN2&=~(1《《0);//清除RF全局中断

RFST=0xEE;//清除发送缓冲区ISFLUSHTX

RFIRQF1=~(1《《1);//清除发送完成标志

//填充缓冲区填充过程需要增加2字节，CRC校验自动填充

RFD=len+2;

for(inti=0;i《len;i++)

{

RFD=*pbuf++;

}

RFST=0xE9;//发送数据包ISTXON

while(！(RFIRQF1&(1《《1)));//等待发送完成

RFIRQF1=~(1《《1);//清除发送完成标志位

RFIRQM0|=(1《《6);//RX接收中断

IEN2|=(1《《0);

}

发送过程本身不困难，大致可分为侦听SFD清除信道，关闭接收中断，填充缓冲区，启动发送并等待发送完成，最后恢复接收中断。在这几个过程中唯一需要说明的便是填充缓冲区过程，在初始化过程中提到FRMCTRL0寄存器，该寄存器中AUTO_CRC标志位默认为使能状态，阅读数据手册不难发现，CC2530的物理层负载部分第一个字节为长度域，填充实际负载之前需要先填充长度域，而物理层负载在原长度的基础上增加2。长度域数值增加2的原因是由于自动CRC的存在，CRC部分占两个字节CC2530会把这两个字节填充至发送缓冲区。

5、接收过程

和发送部分略有不同，接收部分可以分为接收中断部分和接收数据帧处理部分。

代码

#pragmavector=RF_VECTOR

__interruptvoidrf_isr(void)

{

EA=0;

//接收到一个完整的数据包

if(RFIRQF0&(1《《6))

{

rf_receive_isr();//调用接收中断处理函数

S1CON=0;//清除RF中断标志

RFIRQF0&=~(1《《6);//清除RF接收完成数据包中断

}

EA=1;

}

voidrf_receive_isr()

{

intrf_rx_len=0;

intrssi=0;

charcrc_ok=0;

rf_rx_len=RFD-2;//长度去除两字节附加结果

rf_rx_len&=0x7F;

for(inti=0;i《rf_rx_len;i++)

{

rf_rx_buf［i］=RFD;//连续读取接收缓冲区内容

}

rssi=RFD-73;//读取RSSI结果

crc_ok=RFD;//读取CRC校验结果BIT7

RFST=0xED;//清除接收缓冲区

if(crc_ok&0x80)

{

uart0_sendbuf(rf_rx_buf，rf_rx_len);//串口发送

printf(“［%d］”，rssi);

}

else

{

printf(“\r\nCRCError\r\n”);

}

}

6、串口部分

串口部分的内容其实和RF部分无关，但是为了方便调试还是列举了该部分的代码。串口部分的代码包括定时器T1和UART两部分，UART中断中往接收缓冲区中填充数据并重新启动定时器，在定时器中断中指示串口数据接收完毕，改变一个软件标志位is_serial_receive。

代码

voiduart0_init()

{

PERCFG=0x00;//UART0选择位置0TX@P0.3RX@P0.2

P0SEL|=0x0C;//P0.3P0.2选择外设功能

U0CSR|=0xC0;//UART模式接收器使能

U0GCR|=11;//查表获得U0GCR和U0BAUD

U0BAUD=216;//115200

UTX0IF=1;

URX0IE=1;//使能接收中断IEN0@BIT2

}

voidtimer1_init()

{

T1CTL=0x0C;//@DIV分频系数128@MODE暂停运行

T1CCTL0=0x44;//@IM通道0中断使能@MODE比较匹配模式

T1STAT=0x00;//清除所有中断标志

T1IE=1;//IEN1@BIT1使能定时器1中断

T1CC0L=250;//溢出周期为2ms

T1CC0H=0;

}

voidtimer1_disbale()

{

T1CTL&=~(1《《1);//恢复为停止模式

}

voidtimer1_enable()

{

T1CTL|=(1《《1);//改变模式为比较匹配模式MODE=0x10;

T1STAT=0x00;//清除中断标志位

T1CNTH=0;//重新开始计数

T1CNTL=0;

}

#pragmavector=URX0_VECTOR

__interruptvoidUART0_ISR(void)

{

URX0IF=0;//清除接收中断标志

serial_rxbuf［serial_rxpos］=U0DBUF;//填充缓冲区

serial_rxpos++;

serial_rxlen++;

timer1_enable();//定时器重新开始计数

}

#pragmavector=T1_VECTOR

__interruptvoidTimer1_ISR(void)

{

T1STAT&=~(1《《0);//清除定时器T1通道0中断标志

is_serial_receive=1;//串口数据到达

timer1_disbale();

}

7、总结

大多数RF芯片都可以分为初始化，接收和发送这三个过程。而初始化过程可包括设置信道、功率、帧过滤等参数，由于RF芯片寄存器较多，可以通过官方的软件生成推荐值。发送过程可以采用等待方法，而接收过程往往使用中断方法。

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