0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

RISC-V MCU开发(二):Si24R1 通信模式调试

SALE20 来源:SALE20 作者:SALE20 2022-07-20 14:18 次阅读

目的

通过CSM32RV20开发平台,使用硬件SPI接口与Si24R1进行通信,通信成功后,通过串口打印数据。

实现过程:

1.中断向量表和系统时钟初始化

在IDE里新建项目后,都会包含CLIC_Init()和System_Clock_Init()两个函数。中断向量表初始化,系统中断初始化,用户无需关心。系统时钟初始化函数中,可以方便的选中时钟源、时钟分频系数、外设时钟使能和RC频率选择。

int main(void)
{

    ///----System Init ---------------------------------------------------------------------------------------------
    CLIC_Init();//中断向量表初始化
    System_Clock_Init();//系统时钟初始化
void System_Clock_Init(void)//系统时钟初始化
{
    //时钟源开关
    CMU->SRC_EN  = 1<<1   //RCOSC    bit[1]:0-off, 1-on
                  |1<<0;  //crystal  bit[0]:0-off, 1-on

    //外设和内核时钟来源选择
	CMU->CLK_SEL = 1<<2   //phripheral  bit[3:2]:0-RCOSC, 1-crystal, 2-LSI(3K), 3-reserved
                  |1<<0;  //cpu         bit[1:0]:0-RCOSC, 1-crystal, 2-LSI(3K), 3-reserved

    //设置时钟分频系数
    CMU->CLK_DIV = 0<<10  //RTC         bit[14:10]:0-2, 1-2, 2-2, 3-2, 4-4, 5-4, 6-6, 7-6 ......
                  |0<<5   //phripheral  bit[9:5]:0-1, 1-1, 2-2, 3-3, 4-4, 5-5,......31-31
                  |0<<0;  //CPU         bit[9:5]:0-1, 1-1, 2-2, 3-3, 4-4, 5-5,......31-31

    //外设时钟使能
    CMU->PER_EN  = 1;    //bit[0]:0-off, 1-on

    //RC频率选择
    CMU_RC_DEFAULT->RC_DEFAULT = 0; //bit[0]:0-16MHz, 1-32MHz

}

2.外设初始化

2.1外设初始化(串口)

串口初始化:选中UART1,UART1即可以用作烧录使用(开发板串口默认使用UART1),又可以调用打印,方便数据输出。UART1:PA6:TX1,复用配置AF0(默认)。PA5:RX1,复用配置AF0(默认)。

UART_Init_case1(UART1);   //串口初始化

由于开发板上使用的晶振为32MHz,那么我们设置0x0116<<8串口波特率就是115200

UARTx->CTRL = 0<<25        //接收中断使能: 0-off,1-on
                 |0<<24        //发送中断使能:0-off,1-on
                 |0x0116<<8    //波特率(对应16M时钟):
                               //0x1a0b-2400,0x0683-9600,0x0341-19200,0x0116-57600,0x008b-115200
                               //0x0045-230400,0x0023-460800,0x0011-921600,0x000d-1128800


                 |1<<6         //模式选择:0-模式0,1-模式1,2/3-模式2
                 |0<<5         //多处理器使能
                 |1<<4         //接收使能
                 |0<<3         //发送数据bit8
                 |0<<2;        //接收数据bit8

pYYBAGLXnkaAUyEbAABrwaostus772.jpg

2.2外设初始化(SPI)

SPI初始化,选中非中断模式。Si24R1采用四线制SPI,与MCU连接共6根线。Si24R1芯片引脚介绍(MOSI和MISO直接与MCU的硬件SPI对应连接即可,即MOSI与SPI1_MOSI连接)。CE,芯片开启信号,激活 RX 或 TX 模式。CSN,SPI 片选信号。SCK,SPI 时钟信号。MOSI,SPI 输入信号。MISO,SPI输出信号。IRQ,可屏蔽中断信号(可以通过0x00寄存器CONFIG配置屏蔽),低电平有效。

poYBAGLXnkaABeC5AABnJ2e5jAw137.jpg

SPI_Init_case1(SPI1);     //SPI初始化,非中断模式

CSM32RV20,硬件SPI1引脚说明:PA2-SPI1_SCK,PA3-SPI1_MISO,PA4_SPI1_MOSI.

  if(SPIx==SPI1)
    {
        //用户自选CSN,软件操作片选信号


        //配置SCK
        GPIO_MODE_Init(GPIOA, PIN2, GPIO_MODE_AF);  //PA2复用模式
        GPIO_AF_Init(GPIOA,  PIN2,  GPIO_AF0);  //PA2复用到SPI1_SCK

        //配置MISO
        GPIO_MODE_Init(GPIOA, PIN3, GPIO_MODE_AF);  //PA3复用模式
        GPIO_AF_Init(GPIOA,  PIN3,  GPIO_AF0);  //PA3复用到SPI1_MISO

        //配置MOSI
        GPIO_MODE_Init(GPIOA, PIN4, GPIO_MODE_AF);  //PA4复用模式
        GPIO_AF_Init(GPIOA,  PIN4,  GPIO_AF0);  //PA4复用到SPI1_MOSI
    }

根据Si24R1的SPI协议,CPHA时钟相位和CPOL的时钟极性(SCK空闲时状态为低电平,上升沿采样下降沿输出),选中SPI模式0。SPI速率选择为8分频-4MHz。使用软件CSN控制

SPIx->CTRL = 0x0<<8     //中断使能:0-关闭,1-开启
                |0x0<<7     //时钟极性:0-低电平,1-高电平
                |0x0<<6     //时钟相位:0-前沿采样,后沿输出,1-前沿输出,后沿采样,
                |0x1<<4     //SPI使能:0-关闭,1-使能
                |0x3;       //时钟分频:0-2分频,1-2分频,2-2分频,3-8分频,4-16分频,5-32分频,6-64分频,其他:64分频

2.3外设初始化(GPIO)

初始化CE,CSN,IRQ

SPI1_CSN_Init_case1();//CFG: CE-GPIO9,CSN-GPIO8,IRQ-GPIO7
void SPI1_CSN_Init_case1(void)//CFG: CE-GPIO9,CSN-GPIO8,IRQ-GPIO7
{
   GPIO_MODE_Init(GPIOA,PIN8,GPIO_MODE_OUTPUT);//CSN
    GPIO_Write(GPIOA,PIN8,GPIO_SET);//CSN=1

    GPIO_MODE_Init(GPIOA,PIN9,GPIO_MODE_OUTPUT);//CE
    GPIO_Write(GPIOA,PIN9,GPIO_RESET);//CE=0

    GPIO_MODE_Init(GPIOA,PIN7,GPIO_MODE_INPUT);//IRQ

}

2.4外设初始化(中断)

中断IRQ引脚,开发板上选择为PA7。

  GPIO_EXIT_Init_case4(GPIOA, PIN7);//检测下降沿
   Interrupt_Enable(EXIT9_5_int_ID);//CLIC使能EXIT中断
   SYS_Interrupt_Enable(); CLIC开总中断
void GPIO_EXIT_Init_case4(GPIO_TypeDef *GPIOx, uint8_t PINx)//检测下降沿
{
    GPIO_MODE_Init(GPIOx, PINx, GPIO_MODE_INPUT);
    GPIO_EXIT_MODE_Init(GPIOx, PINx, GPIO_EXIT_FALLING);
    GPIO_PULL_Init(GPIOx, PINx, GPIO_PULLUP);  //内部上拉
    GPIO_INTER_enable(GPIOx, PINx);   //GPIO 中断使能
}

中断处理函数:

void EXIT9_5_IRQHandler(void)
{

    if(EXTI->ISR&(0x1<<7)) //外部中断 PA7
    {

        IRQ_flag=1;
        EXTI->ISR |= 0x1<<7;
        //IRQ Handler......
    }

3.Si24R1通信模式介绍

Si24R1通信模式有两种,一种是Si24R1通信模式,一种是兼容模式,两者的区别就在于是否有包控制字,包控制可以实现动态负载长度,ACK通信,ACKPAYLAOD通信等。


Si24R1通信模式:

pYYBAGLXnkaAeZD2AAB7UumDLvE535.jpg

poYBAGLXnkeADuw-AADEjqk0llY067.jpg

兼容模式

pYYBAGLXnkeAMtPFAAB3sGmJIFM424.jpg

4.Si24R1模块

poYBAGLXnkeAN2m4AABNj0TIWb8653.jpg

5. SPI函数

SPI读写函数:SPI1读写一个字节

uint8_t spi_rw_byte(uint8_t byte)
{
    uint8_t a;
    SPI_Transceive(SPI1,&byte,&a,1);
    return  a;
}

SPI写寄存器:写数据value到reg寄存器,同时返回寄存器值

uint8_t spi_rw_reg(uint8_t reg,uint8_t value)
	{
		uint8_t status;

		reg |= W_REGISTER ;                        //写寄存器命令

        GPIO_Write(GPIOA,PIN8,GPIO_RESET);
		status=spi_rw_byte(reg);            	//选择寄存器,同时返回状态字
		spi_rw_byte(value);
        GPIO_Write(GPIOA,PIN8,GPIO_SET);

		return status;                //返回状态寄存器
	}

SPI读寄存器

//========从reg寄存器中读一个字节的数据========
uint8_t spi_rd_reg(uint8_t reg)
{
	uint8_t value;

	reg |= R_REGISTER ;       //读寄存器命令
	GPIO_Write(GPIOA,PIN8,GPIO_RESET);
    spi_rw_byte(reg);
	value = spi_rw_byte(0);         //从该寄存器中读数据
    GPIO_Write(GPIOA,PIN8,GPIO_SET);

	return (value );		     //返回状态寄存器
}

SPI读BUFF:

//函数:spi_read_buf()
//功能:从reg寄存器读出bytes个字节,通常用来读取接收通道数据 或 接收/发送地址
//=====================================================================================
uint8_t spi_read_buf(uint8_t reg, uint8_t *pBuf, uint8_t bytes)
{

		uint8_t status;
		uint8_t i;
		reg |= R_REGISTER;
    GPIO_Write(GPIOA,PIN8,GPIO_RESET);
  	status  = spi_rw_byte(reg);                      // 选择寄存器,同时返回状态字
  	for(i = 0; i < bytes; i++)
    {
   		pBuf[i] = spi_rw_byte(0);    // 逐个字节从Si24R1读出
	}
  	GPIO_Write(GPIOA,PIN8,GPIO_SET);                             // CSN拉高,结束数据传输
  	return(status);             	              // 返回状态寄存器
}

SPI写BUFF

//函数:spi_write_buf()
//功能:把pBuf缓存中的数据写入到Si24R1,通常用来写入发射通道数据 或 接收/发送地址
//=====================================================================================
uint8_t spi_write_buf(uint8_t reg, uint8_t *pBuf, uint8_t bytes)
{
		uint8_t status, i;
		reg |= W_REGISTER;
  	GPIO_Write(GPIOA,PIN8,GPIO_RESET);                            // CSN置低,开始传输数据
  	status 	= spi_rw_byte(reg);      // 选择寄存器,同时返回状态字
  	for(i = 0; i < bytes; i++)
    {
   		spi_rw_byte(pBuf[i]);        // 逐个字节写入Si24R1
	}
  	GPIO_Write(GPIOA,PIN8,GPIO_SET);       // CSN拉高,结束数据传输
  	return(status);             	 // 返回状态寄存器
}

6.TX_mode和RX_mode配置

TX_mode: CE拉低后,配置发射地址、发射地址宽度、射频信道、传输速率,发射功率,配置发射模式、CRC、清除STATUS寄存器的标志位!!!(可能在调试程序或者异常退出,没有清除STATUS,但是芯片没断电,可能IRQ的电平一直为低,最好就在初始化时清除STATUS寄存器的标志位。

spi_rw_reg(STATUS,0xff);
//Si24R1 NOACK 发射模式
void Si24R1_Tx_Mode(void)
{
	GPIO_Write(GPIOA,CE_Pin,GPIO_RESET);

    spi_write_buf(TX_ADDR, TX_ADDRESS, 5); // 写入发送地址
	spi_rw_reg(FEATURE, 0x01); // 使能 W_TX_PAYLOAD_NOACK 命令

	spi_rw_reg(SETUP_AW, 0x03); // 5 byte Address width
	spi_rw_reg(RF_CH, 2); // 选择射频通道0x40
	spi_rw_reg(RF_SETUP, 0x0f); // 数据传输率 2Mbps
	spi_rw_reg(CONFIG, 0x0e); //配置为发射模式、CRC 为 2Bytes
    spi_rw_reg(STATUS,0xff);
	//GPIO_Write(GPIOA,CE_Pin,GPIO_SET);
}

RX_mode: 发射端的配置与接收端的配置一致即可

//Si24R1 NOACK 接收模式
void Si24R1_Rx_Mode(void)
{
	GPIO_Write(GPIOA,CE_Pin,GPIO_RESET);

	spi_write_buf(RX_ADDR_P0, TX_ADDRESS, 5); // 写入接收地址
//	spi_rw_reg(FEATURE, 0x01); // 使能 W_TX_PAYLOAD_NOACK 命令
	spi_rw_reg(EN_RXADDR , 0x01); // 使能接收通道
	spi_rw_reg(RF_CH, 2); // 选择射频通道0x40
	spi_rw_reg(RX_PW_P0 ,TX_PLOAD_WIDTH ); // 设置接收通道0负载数据宽度
	spi_rw_reg(SETUP_AW, 0x03);  						 		// 5 byte Address width
	spi_rw_reg(RF_SETUP, 0x0f); // 数据传输率 2Mbps
	spi_rw_reg(CONFIG, 0x0f); //配置为接收方、RC 为 2Bytes
	spi_rw_reg(STATUS,0xff);
//
//	GPIO_Write(GPIOa,CE_Pin,GPIO_SET);
}

Si24R1_TxPacket():发射函数,主要是给TX_FIFO填充数据,CE拉高后就会发射出去。其中要注意:发射前最好擦除FIFO,再填写FIFO,这样对异常的数据发送可以起到一定的屏蔽作用,否则可能会陷入始终发上一包写入数据的怪圈。等到IRQ下降沿中断后,判断是否为发射完成中断,完成即返回TX_OK;

uint8_t Si24R1_TxPacket()
{
	uint8_t sta;
	uint8_t TX_BUF[TX_PLOAD_WIDTH] = {0,7,7,5,8,5,2,1};
	IRQ_flag=0;
    spi_rw_reg(FLUSH_TX,0xff);
    spi_rw_reg(FLUSH_RX,0xff);
	//GPIO_Write(GPIOA,CE_Pin,GPIO_RESET);
	//使用NOACK模式时,应使用命令 W_TX_PAYLOAD_NOACK
	spi_write_buf(W_TX_PAYLOAD_NOACK,TX_BUF,TX_PLOAD_WIDTH);//写数据到TX BUF

  //	spi_write_buf(W_TX_PAYLOAD,TX_BUF,TX_PLOAD_WIDTH);//写数据到TX BUF
 	GPIO_Write(GPIOA,CE_Pin,GPIO_SET);//启动发送
 	Delay32M_us(10);
	while(0==IRQ_flag)
	{
        NOP;     //切记一定得加NOP指令,由于GCC编译器优化问题,程序会只调用一次中断标志。

	}//等待发送完成
	IRQ_flag=0;
	sta = spi_rd_reg(STATUS);        // 返回状态寄存器
	spi_rw_reg(W_REGISTER+STATUS,sta); //清除TX_DS或MAX_RT中断标志
	if(sta&MAX_RT)//达到最大重发次数
	{
		spi_rw_reg(FLUSH_TX,0xff);//清除TX FIFO寄存器
		return MAX_RT;
	}
	if(sta&TX_OK)//发送完成
	{
		return TX_OK;
	}
	return 0xff;//其他原因发送失败
}

其中,需要注意的是:在等待中断的标志IRQ_flag时,如果直接判断,由于GCC编译器优化,我们利用IDE的反汇编功能,查看下两者的区别:

pYYBAGLXnkeAHNnsAAA_WKkK4vk451.jpg

while(0==IRQ_flag);

poYBAGLXnkeAOOj_AABRuaqlCMI166.jpg

while(0==IRQ_flag)
	{
        NOP;    
	}
pYYBAGLXnkiAVehkAABsCtnYp24078.jpg

7.通信判断

main()函数中,调用Si24R1_TxPacket();函数,判断返回值是否为发射完成TX_OK标志,闪灯+打印即可。打印这里,虽然库函数里有printf()和ee_printf(),都支持,但是推荐使用ee_printf()函数,这个是简化版的printf函数(而不是C运行库中提供的printf函数),以此生成的代码体积就会更小。

      sta=Si24R1_TxPacket( );
        Delay32M_ms(500);

        if(sta==TX_OK)
        {
        GPIO_Write(GPIOA,PIN10,GPIO_RESET);
        Delay32M_ms(500);
        GPIO_Write(GPIOA,PIN10,GPIO_SET);
        ee_printf("Hello,IC农民\r\n");
        }
        else
            Delay32M_ms(20);

	}

poYBAGLXnkiAEXywAABik9usz2A482.jpgpYYBAGLXnkiAVu_vAACO_qZcocA000.jpg

总结

1.注意在等中断IRQ产生后的IRQ_flag时,需要对while(0==IRQ_flag)处理时,在函数里加入一个NOP指令,以此规避GCC编译器优化的问题造成IRQ_flag只判断一次。

2.使用ee_printf()函数,减少代码体积。

3. 在程序里有使能中断时,在使能单个中断后,需要开启中断总开关,否则会出现无法进入中断!!。例如:

  Interrupt_Enable(EXIT9_5_int_ID);//CLIC使能EXIT中断
   SYS_Interrupt_Enable(); CLIC开总中断

那么,这里,硬件SPI,串口打印,GPIO中断等外设就操作完了。

审核编辑:汤梓红
声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • mcu
    mcu
    +关注

    关注

    145

    文章

    15900

    浏览量

    342797
  • SI24R1
    +关注

    关注

    0

    文章

    8

    浏览量

    5195
  • RISC-V
    +关注

    关注

    41

    文章

    1847

    浏览量

    44970
收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    2.4GHz无线射频芯片SI24R1

    小于15uA,并且可以在不到130uS时间内开始数据的收发。Si24R1操作方式非常方便, 只需要微控制器(MCU)通过SPI接口对芯片少数几个寄存器配置即可以实现数据的收发通信。嵌入式ARQ基带
    发表于 03-22 11:33

    2.4G无线射频方案--SI24R1研发经验分享

    有走3.3V的电源线,如果使用Si24R1 7dbm的发射功率,没有将底部的3.3V走线移除的话,那些噪声会干扰到电源,从而会增加通信的丢包率以及
    发表于 03-31 15:04

    2.4G无线射频方案--SI24R1研发经验分享替代NRF24L01

    nRF24L01+的参考设计金属PAD下面有走3.3V的电源线,如果使用Si24R1 7dbm的发射功率,没有将底部的3.3V走线移除的话,那些噪声会干扰到电源,从而会增加
    发表于 05-12 15:23

    NRF24L01P与SI24R1技术信息对比

    PAD下面有走3.3V的电源线,如果使用Si24R1 7dbm的发射功率,没有将底部的3.3V走线移除的话,那些噪声会干扰到电源,从而会增加通信的丢包率以及
    发表于 10-26 15:09

    SI24R1与NRF24L01P的PIN对PIN兼容性

    下面有走3.3V的电源线,如果使用Si24R1 7dbm的发射功率,没有将底部的3.3V走线移除的话,那些噪声会干扰到电源,从而会增加通信的丢包率以及
    发表于 12-08 11:24

    SI24R1与NRF24L01P的PIN对PIN兼容性

    L01+的参考设计金属PAD下面有走3.3V的电源线,如果使用Si24R1 7dbm的发射功率,没有将底部的3.3V走线移除的话,那些噪声会干扰到电源,从而会增加通信的丢包率以及
    发表于 12-10 10:21

    Si24R1,它与NORDIC的NRF24L01+是完全兼容的

    下面有走3.3V的电源线,如果使用Si24R1 7dbm的发射功率,没有将底部的3.3V走线移除的话,那些噪声会干扰到电源,从而会增加通信的丢包率以及
    发表于 02-27 09:33

    2.4G无线射频方案--SI24R1

    Si24R1是一颗由无锡中科微专为低功耗无线通信应用场合设计的一颗自有知识产权的2.4G RF芯片。目前主要针对低功耗的校讯通、2.4G停车场、智能家居、无线音频等领域。当然,这颗芯片进入大众的视野
    发表于 08-07 17:18

    SI24R1 研发步骤操作

    的电源线,如果使用Si24R1 7dbm的发射功率,没有将底部的3.3V走线移除的话,那些噪声会干扰到电源,从而会增加通信的丢包率以及通信距离。有一些网友在网上提出,使用
    发表于 07-03 14:25

    SI24R1 2.4G收发一体研发经验分享

    PAD下面有走3.3V的电源线,如果使用Si24R1 7dbm的发射功率,没有将底部的3.3V走线移除的话,那些噪声会干扰到电源,从而会增加通信的丢包率以及
    发表于 08-14 09:31

    SI24R1兼容 RFN24LO1P/与蓝牙互软件通讯开发资料

    不同的射频布线以及MCU的控制,下面分享几点SI24R1使用过程中的一些问题以及解决办法:1.进入低功耗(关断)模式后,功耗可能还在1mA左
    发表于 05-13 16:16

    SI24R1芯片为核心的2.4G无线通信模块

    描述2.4G无线通讯模块-SI24R1工作电压:1.9V~3.6VIO口电压:兼容3.3V/5V工作频段:2.4GHz ISM频段控制方式:四线SPI (<= 10MHz)数据速
    发表于 08-17 06:19

    SI24R1引脚及软硬件中文开发资料

    nRF24L01+的参考设计金属PAD下面有走3.3V的电源线,如果使用Si24R1 7dbm的发射功率,没有将底部的3.3V走线移除的话,那些噪声会干扰到电源,从而会增加
    发表于 02-01 16:34

    SI24R1/NRF24L01P引脚及软硬件中文开发资料

    下面有走3.3V的电源线,如果使用Si24R1 7dbm的发射功率,没有将底部的3.3V走线移除的话,那些噪声会干扰到电源,从而会增加通信的丢包率以及
    发表于 09-05 14:35

    SI24R1兼容NORDIC通信开发资料

    耦合到地,而nRF24L01+的参考设计金属PAD下面有走3.3V的电源线,如果使用Si24R1 7dbm的发射功率,没有将底部的3.3V走线移除的话,那些噪声会干扰到电源,从而会增加
    发表于 11-06 10:27