如何利用CC2530实现无线串口

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。

代码仓库位于bitbucket，请使用Hg克隆或下载zip包，请勿使用任何版本的IE浏览器，除非您了解HTML4和HTML5对于浏览器的影响，推荐使用谷歌或火狐浏览器，若使用国产双核浏览器请切换到极速模式。

1.1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CC Debugger也可以是SmartRF04EB，同时也可以准备一套CC2531 USBDongle做为嗅探器，抓取RF发送数据做调试分析。

1.2 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Hello CC2530，设备B可收到Hello CC2530，并把该字符串通过串口调试助手打印至屏幕。设备B发送Hello RF，设备Ａ同样可以收到数据并打印至屏幕。

图1.2.1（a-b）　设备Ａ和设备Ｂ串口调试界面

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。

2.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。

2.1 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

}

2.2 分析

FRMFILT0的默认值为0x0D，该寄存器的最后一位为FRAME_FLITER_EN，该位的具体含义为使能帧过滤，该位在接收过程中发挥重要的作用。CC2530是符合802.15.4协议的RF芯片，在802.15.4协议中，MAC层有固定的协议格式和不同种类的命令，协议中包括命令类型、源地址和目标地址等重要信息，使能该位CC2530可以自动过滤不需要接收的无线数据帧，例如无线数据帧的目标地址和CC2530寄存器中的自身地址不符合，那么CC2530可以忽视该无线数据帧且不会触发中断。具体的过滤过程可以查看数据手册，在这里不详细解释。为了实现最简单的应用，禁止该位使得CC2530可以接收任意无线数据帧。

关于FRMCTRL0，本程序中保留了默认值所以并没有在代码中体现。从网上查找的代码中，绝大多数代码使能了AUTO_ACK标志位，即使得CC2530芯片可以自动应答无线数据帧。从表面上看，CC2530的应答机制可以保证无线通信的可靠性，但是这种应答机制需要遵循802.15.4标准，若使能自动应答，那么CC2530发送的数据包也必须符合802.15.4标准。为了尽可能的简单，本程序禁止了该位。

关于FRMCTRL0，AUTOCRC默认为使能状态，CC2530会自动进行CRC校验的计算和解析。

smartRF可以帮助用于生成若干比较冷门的寄存器的建议值，这些寄存器关系到CC2530无线调试和解调相关部分，在实际使用的过程中可以采纳建议值不做深究。

初始化最后，使能RF接收终端。并通过RFST寄存器写入清空接收缓冲区和进入接收状态命令。

3.发送过程3.1 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

{

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）;

}

3.2 分析

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。

4.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。

4.1 代码

#pragmavector=RF_VECTOR

__interrupt