基于μC／OS—III的CC1120驱动程序设计

    硬件设备接口操作层是对CC1120的硬件SPI接口的直接操作和软件表达，该层为整个驱动模块提供了SPI同步串行通信机制。其中，trx8 BitRegAccess()实现了8位寄存器的存取功能；trx16BitRegAccess()实现了16位寄存器的存取功能；trxSpICmdStrobe()实现了芯片的指令选通功能，用于芯片工作状态切换。
    本文结合CC1120驱动体系结构，简要介绍其主要功能，即数据包的收发。
    应用层发送数据包之前，先调用perCC1120Ioctl()获取信道的RSSI值，当RSSI值低于信道忙碌的门限值时，则调用perCC1120Write()将需要发送的数据发送出去。perCC1120Write()的工作流程图如图8所示。本文使用了CC1120的通用GPIO0引脚，通过适当配置，该引脚电平会在发送或者接收完一个数据包时产生一个下降沿跳变。当上一包数据包发送完毕之后，GPIO0触发中断，STM32F103ZE进入中断处理程序，将会发送写缓冲区中的下一包数据包，直至发送缓冲区为空，再把CC1120置于空闲或休眠状态。

   
    当上层不处于发送状态时，CC1120都将置于接收状态或增强型无线电唤醒状态，当接收到一个数据包时，GPIO0引脚产生一个下降沿中断，STM32F103ZE进入中断处理程序，调用CC1120SpiReadRxFifo()，从接收缓冲RXFIFO中读取数据包，并将其放入接收环形缓冲区中。如果接收环形缓冲区满时，将放弃当前接收到的数据包。上层通过调用perCC1120Read()接口读取接收到的数据包，当接收缓冲区为空时，将阻塞上层的读取进程。perCC1120Read()的工作流程图如图9所示。

   
3．2 CC1120的配置要点
    (1)寄存器配置软件
    针对CC1120的寄存器配置，TI公司提供了SmartRFStudio 7软件。通过这个软件可以对CC1120进行配置，以获得最佳寄存器设置以及性能和功能评估。配置软件根据用户输入的发射频率、晶振频率、符号速率等参数，生成相应的寄存器配置信息。
    (2)数据包处理的硬件支持
    CC1120内部支持的数据包处理方式有前导码、同步字、地址过滤、CRC、数据白化、状态字节、字节倒置等，同时，数据包长度类型支持固定长、可变长、无限长3种模式，可以通过手动配置PKT_CFG0～PKT_CFG2来实现。
    (3)增强型无线电唤醒
    在程序的实现过程中，当CC1120长时间没有接收到数据时，则开启增强型无线电唤醒功能(寄存器WOR_CFG0．RC_PD=0)，并发送SWOR指令选通命令，将芯片工作状态切换到睡眠状态。CC1120将在MCU不干涉的前提下，周期性地从睡眠状态中唤醒并监听数据包的到来，从而降低系统的整体功耗。
    (4)接收的信号强度指示
    CC1120在接收状态下，能连续地从RSSI状态寄存器(RSSI0、RSSI1)中读取到RSSI值，直到检测到一个有效的同步字，其后RSSI读取值将被冻结。通过设置寄存器AGC_CFG1．AGC_SYNC_BEHAVIOR，可以解除RSSI值被冻结的状态。
    (5)通用数字输出引脚(GPIO0～GPIO3)
    在实际应用中，可以通过寄存器(IOCFG0～IOCFG3)配置，为上层实时提供信道或数据包状态等信息。本设计将寄存器IOCFG0的值设置为0x06，即利用了GPIO0引脚的电平跳变特点。当CC1120发送完或接收到一包数据包，触发MCU端口产生中断，并在中断服务程序中进行写入或读取缓冲区TX／RX FIFO等操作，使STM32F103ZE有更多时间处理其他事务或处于休眠状态，达到降低整个系统功耗的目的。

结语
    基于μC／OS—III和CC1120的短距离窄带无线数传系统方案，可以实现低功耗、近距离、可靠的无线数据传输，具有成本低、可扩展性强、操作灵活简单的特点。通过对CC1120和STM32F103ZE进行适当的配置，硬件能在无数据收发的状态下，自动进入低功耗的睡眠或待机状态，可以大大降低硬件系统的整体功耗。大量测试结果表明，该窄带无线数据传输系统数据收发正常，整个系统运行稳定，具备RSSI检测、休眠唤醒等相关功能。

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