Si4432無線芯片調(diào)試經(jīng)驗分享

前段時間主要是搜集了一些si4432的資料，包括芯片手冊，原理圖，官方代碼等。調(diào)試買到的模塊，看能否接收到數(shù)據(jù)。對具體的配置以及工作模式的了解還不是很清楚?，F(xiàn)總結(jié)如下：

Silicon Labs EZRadioPRO系列ISM頻段無線芯片SI4432, 可工作在240-960MHZ頻段范圍內(nèi)。最大輸出功率可以達到+20DBm。外圍可加入功率放大電路，以提高發(fā)送功率。

Si4432主要有關(guān)閉模式，掛機模式，發(fā)射模式和接收模式組成。關(guān)閉狀態(tài)下可以降低功耗，各模式切換必須先進入掛起狀態(tài)再切換。其中的掛機模式，給SPI寄存器地址07h賦予不同的值，又分為五種不同的子模式。待機模式，睡眠模式，傳感器模式，預(yù)備模式，調(diào)諧模式。上電復(fù)位后，或者芯片由掉電狀態(tài)退出后將默認(rèn)進入預(yù)備模式。

Si4432數(shù)據(jù)傳輸方式主要有三種，F(xiàn)IFO模式，直接模式，和PN9模式。在 FIFO Mode 下,使用片內(nèi)的先入先出堆棧區(qū)來發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。對 FIFO 的操作是通過SPI 對 07H 寄存器的連續(xù)讀或者寫進行的。在FIFO Mode下,Si4432自動退出發(fā)送或者接收狀態(tài),當(dāng)相關(guān)的中斷信號產(chǎn)生,并且自動處理字頭和CRC校驗碼。在接收數(shù)據(jù)時, 自動把字頭和CRC校驗碼移去。在發(fā)送數(shù)據(jù)時,自動加上字頭和CRC校驗碼。在直接收發(fā)模式下,Si4432如傳統(tǒng)的射頻收發(fā)器一樣工作。PN9模式，在這種模式下的Tx數(shù)據(jù)是內(nèi)部產(chǎn)生使用偽隨機( PN9序列)位發(fā)生器。這種模式的目的是用作測試模式不斷觀察調(diào)制頻譜,而不必負(fù)載/提供數(shù)據(jù)。

配置Si4432 模塊是通過SPI 方式進行的,可配置為FIFO 方式和直接方式, 推薦Si4432 工作于 FIFO 收發(fā)模式,這種工作模式下,系統(tǒng)的程序編制會更加簡單,并且穩(wěn)定性也會更高.不過網(wǎng)上評論說，這種模式?jīng)]有直接模式傳輸?shù)木嚯x遠(yuǎn)。其中配置Si4432 主要包括載波頻率、調(diào)制方式、數(shù)據(jù)發(fā)送速率、CRC 校驗、前導(dǎo)碼、 同步字、數(shù)據(jù)頭、地址等,具體可參考 Si4432(IA4432) RegisterSettings_RevV-v16 寄存器配置工具進行。

至于si4432是否帶遠(yuǎn)程無線喚醒，看了半天手冊也沒找到。不過，網(wǎng)上的一位網(wǎng)友說：“以前產(chǎn)品用的是CC1100，確實出現(xiàn)近距離通信不正常的問題，空曠地帶150M（FSK，9.6k/s,433M，WOR休眠偵聽通信方式），距離不夠；然后改用CC1101+PA，但是瞬間發(fā)射電流>300mA，由于我們是電池供電，功耗太大了。 后來通過商家介紹用SI4432，前幾天簡單測試了下通信距離>330M(433M,40K/S,GFSK),可能更遠(yuǎn)的距離還行，就沒測試了，下個星期再做詳細(xì)測試。 對于現(xiàn)在的使用情況，個人覺得他們各有優(yōu)點。CC1101的特點具有自動無線偵聽，可以實現(xiàn)電磁波喚醒功能，但是通信距離不夠；而SI4432通信距離不錯，且內(nèi)部自帶PA，可以達到+18dB,發(fā)射電流在60mA左右。但不具備無線喚醒這樣的功能，只能依*自身的定時器，配合單片機來實現(xiàn)電磁波喚醒功能，這樣一來對MCU的穩(wěn)定性要求就相當(dāng)高。”

Si4432的寄存器操作：

Si4432共有128個寄存器(O一127)，它們控制芯片的工作和記錄芯片的狀態(tài)?？赏ㄟ^SPI對它們進行訪問。SPI的it順序是可配置的，其缺省配置(MSB在前)與MCU的順序相同。命令格式為2字節(jié)結(jié)構(gòu)：讀／寫標(biāo)志(1 bit，0—讀，l一寫)，寄存器地址(7 bit)+待寫數(shù)據(jù)(對于讀操作，該值也必須有，只是可為任意值)。每次可以讀寫1／多(burst)個字節(jié)，它們是由時鐘信號決定的，在讀寫一個字節(jié)后，如果時鐘繼續(xù)有效，那么，地址將會自動加1，接下來的操作將是對下一個寄存器的讀寫。通過Silicon Labs提供的WDS(Wirelessevelopment Suit)可訪問這些寄存器并可生成相應(yīng)的初始化代碼。只能在空閑狀態(tài)下對寄存器進行初始化，否則，可能會出現(xiàn)意外的結(jié)果。為了提高傳輸信號的質(zhì)量，增大發(fā)射距離，保證數(shù)據(jù)的可*傳輸，系統(tǒng)使能數(shù)據(jù)白化、曼徹斯特Manchester)編碼、CRC校驗和采用GFSK調(diào)制。

狀態(tài)機：

關(guān)閉(shutdown)和空閑(idle)狀態(tài)稱為低功耗狀態(tài)，而idle又可細(xì)分為5個不同的子狀態(tài)，它們在低功耗下完成各種與無線數(shù)據(jù)收發(fā)無關(guān)的操作。發(fā)送(Tx)和接收(RX)狀態(tài)稱為激活狀態(tài)，它們完成無線數(shù)據(jù)的收發(fā)。除了關(guān)閉狀態(tài)外(只能通過MCU的I／O腳來設(shè)置)，其余狀態(tài)都可以通過SPI接El進行設(shè)置和讀取。可通過寄存器07h實現(xiàn)狀態(tài)的切換，這種切換表現(xiàn)在兩個方面：1)當(dāng)設(shè)置其中的某一位時，狀態(tài)立即發(fā)生切換；2)在完成收發(fā)任務(wù)后，決定返回到idle狀態(tài)的哪一個子狀態(tài)(在本系統(tǒng)中為休眠狀態(tài)，即設(shè)置enwt=1)?？赏ㄟ^02h寄存器獲取當(dāng)前的狀態(tài)。芯片的常態(tài)為idle，為了保證不漏收數(shù)據(jù)，可利用喚醒定時器來定時喚醒芯片進入融狀態(tài)(此時要設(shè)置08h寄存器中的enldm位為l，并設(shè)置定時常數(shù)寄存器14h和19h中的值)，在確認(rèn)沒有數(shù)據(jù)／收完數(shù)據(jù)后再返回到原來的idle子狀態(tài)。

用普通51單片機 IO 口模擬SPI：

SPI讀操作函數(shù)：

unsigned char SPI_Read(void){unsigned char i,rxdata;rxdata = 0x00;for (i = 0;i  8;i++){rxdata = rxdata1;RF4432_SCLK=0;if (RF4432_SDO==1)  //讀取最高位，保存至最末尾，通過左移位完成整個字節(jié){rxdata |= 0x01;}delay_10us(2);  RF4432_SCLK=1;delay_10us(2);  }return rxdata;}SPI寫操作函數(shù):void SPI_Write(unsigned char txdata){unsigned char i;for (i = 0;i  8;i++){RF4432_SCLK=0;if ((txdata0x80)==0x80)    //總是發(fā)送最高位{RF4432_SDI=1;}else{RF4432_SDI=0;}txdata = txdata1;delay_10us(2);  RF4432_SCLK=1;delay_10us(2);  }}RF4432 寄存器讀操作函數(shù):unsigned char  RF4432_ReadReg(unsigned char  addr){unsigned char value;RF4432_SEL=0;                 SPI_Write(addr|RR);     value = SPI_Read();         RF4432_SEL=1;        return value;}RF4432 寄存器寫操作函數(shù):void  RF4432_WriteReg(unsigned char  addr, unsigned char value){RF4432_SEL=0;                 SPI_Write(addr|WR);     SPI_Write(value);         RF4432_SEL=1;                }SI4432寄存器定義:#define DEVICE_TYPE                                     0x00#define DEVICE_VERSION                             0x01   //版本號……參考附件。

RF4432 射頻芯片初始化函數(shù)，RF4432 設(shè)置接收模式函數(shù), RF4432 數(shù)據(jù)包接收函數(shù), RF4432 數(shù)據(jù)包發(fā)送函數(shù)等。參考文檔：si4432模塊使用手冊.pdf。這些附件我整理了一個壓縮包http://www.51hei.com/f/452de.rar大家可以去下載.