關鍵字:S2-LP,直接 GPIO 模式
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1 引言2 應用場景3 實驗結果4 小結
1. 引言
在使用 Spirit 系列的 Sub1G 產品時,有一些特殊的場景,其數據來源于 GPIO 口,然后再將獲取到的 GPIO 數據發送出去。當前 ST Spirit 系列支持以下三種數據模式:
1. 正常模式
2. 直接 FIFO 模式
3. 直接 GPIO 模式
其中,它們三者之間的區別如下:I. 正常模式a) TX,有效的載荷包數據填充至 FIFO,當發送 TX 命令時,就會按照設置好的幀格式將數據發送出去b) RX,對接收到的數據進行識別,當且僅當同步字匹配時,才會將數據填充至FIFO 中II. 直接 FIFO 模式a) TX,用戶需要自行拼裝幀格式并填充至 FIFO,數據就會從 FIFO 中直接發送出去b) RX,對接收到的數據不進行任何處理,直接填充至 FIFO 中,用戶自行在應用層中解析III. 直接 GPIO 模式1. TX,從 GPIO 口獲取得到數據后不作任何處理,數據就直接被發送出去;同時伴隨一個時鐘用于傳送數據(上升沿有效)2. RX,對接收到的數據不進行任何處理,直接通過 GPIO 輸出;同時伴隨一個時鐘用于接收數據(下降沿有效)
本文以直接 GPIO 模式為例,講解如何利用 S2-LP_DK GUI 配置直接 GPIO 模式并互相通信。
2. 應用場景
為了更好地闡述如何利用 S2-LP_DK GUI 配置直接 GPIO 模式,我們假設這樣一個場景: 設備 A 從信號發生器接收數據,然后通過 GPIO 口輸出并作為設備 B 的數據源,而設備 B 通過 GPIO 接收這些數據,然后直接發送出去,最后設備 C 接收設備 B 的數據并輸出Log 信息。這個場景的拓撲如下圖 1 所示:

從上圖可知,搭建這個場景需要如下設備:
1. 矢量信號發生器,R&S SMBV100A
2. FKI868V2 開發板 * 3
2.1 配置
為了簡化該場景的配置,這里采用默認的射頻參數,即:
1. 中心頻點:868Mhz or 840Mhz
2. 通訊速率:38.4Ksps
3. 頻率偏差:20Khz
4. 接收帶寬:100Khz
5. 調制方式:2GFSK-1
以及幀格式如下圖 2 所示:

2.1.1矢量信號發生器
這里僅需要根據上述的配置中提及的參數設置即可,詳情如下圖 3 所示:

2.1.2. 設備 A
同理,設備 A 想要從矢量信號發生器獲取數據,對應的射頻參數就要設置成一樣,如下圖 4 所示:

配置完上述的參數之后,在 Low Level Command 選項中點擊 Data on GPIO no Packet,即可讓設備 A 進入直接 GPIO 接收模式,如下圖 5 所示:

然后,將 GPIO0 連接至設備 B 的 GPIO0 即可。
2.1.3. 設備 B
由于設備 A 與設備 B 之間的時鐘是不同步的,所以為了獲取設備 A 的數據,設備 B應該采用過采樣的方式,即設備 B 的通訊速率應該至少等于設備 A 的 8 倍,也就是 38.4 * 8 = 307.2Ksps。但是,目前 GUI 最大只能設置 250Ksps 的速率,所以設備 B 想要配置通訊速率為 307.2Ksps,需要手動修改寄存器;具體如下圖 6 所示:

因為設備 B 此時是作為 TX 端,因此不需要配置接收帶寬參數;同時為了避免引起歧義,將中心頻點變更為 840Mhz。最后,在 Low Level Command 選項中點擊 Send Data from GPIO,即可讓設備 B 進入直接 GPIO 發射模式,如下圖 7 所示:

2.1.4.設備 C
設備 C 是通過天線接收設備 B 傳送過來的數據,所以中心頻點應該跟設備 B 一樣,其他的數跟設備 A 一樣,詳情如下圖 8 所示:

而幀格式的配置應保持與上述配置中提及的相同。至此,所有的設備配置均已完成,最終的實物搭建如下圖 9 所示:

3. 實驗結果
下圖 10 展示了基于直接 GPIO 模式的設備 B,接收到從設備 A 傳送過來的 GPIO 口數據,并通過天線發送給設備 C 并顯示出來。

4. 小結
本篇章內容詳細介紹了如何基于 S2-DK GUI 上位機工具,實現不同設備間利用直接GPIO 模式進行數據透傳,為了解 S2-LP 的直接 GPIO 模式性能以及類似的應用場景提供了很好的實驗樣本。
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