基于CC2430的無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點設計
系統(tǒng)初始化主要是將系統(tǒng)的工作頻率設為32MHz的晶振頻率,這樣RF才能正常工作。RF初始化時,先設置通信頻率,再通過設置RFPWR.RREG_RADIO_PD位為1給RF供電。RF初始化的過程還包括執(zhí)行下面的代碼來開啟Rx,清空Rx、Tx的FiFo緩沖區(qū)以及校準Radio。
SRXON;
SFLUSHTX;
SFLUSHRX;
SFLUSHRX;
STXCALN;
ISSTART;
DMA的初始化階段要為Tx分配1個空閑的DMA通道。首先要為通道0和通道1~4分別設置好通道描述數(shù)據(jù)結構的存放地址,并將首地址分別寫入DMA0CFGH:DMA0CFGL和DMA1CFGH:DMA1CFGL。再為這個分配好的DMA通道設置其描述數(shù)據(jù)結構。該數(shù)據(jù)結構如下:
typedef struct {
BYTE SRCADDRH;//源地址
BYTE SRCADDRL;
BYTE DESTADDRH;//目的地址
BYTE DESTADDRL;
BYTE VLEN :3;
BYTE LENH:5;
BYTE LENL:8;
BYTE WORDSIZE:1;
BYTE TMODE:2;
BYTE TRIG:5;
BYTE SRCINC:2;
BYTE DESTINC:2;
BYTE IRQMASK:1;
BYTE M8:1;
BYTE PRIORITY:2;
} DMA_DESC;
當設置為Tx準備的DMA通道時,需將數(shù)據(jù)的源地址SRCADDRH: SRCADDRL設為所要發(fā)送數(shù)據(jù)的起始地址,目標地址DESTADDRH: DESTADDRL設為寄存器RFD的地址0xDFD9。然后,在LENH:LENL中設置所要發(fā)送數(shù)據(jù)的長度,并將VLEN設為0。將WORDSIZE位設為0,表示DMA數(shù)據(jù)按字節(jié)進行傳輸(設為1表示按字傳輸)。DMA的數(shù)據(jù)傳送模式按照一次觸發(fā)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量可分成四種,由TMODE設置選擇。本例中采用Block模式,即一次DMA觸發(fā)可進行一個完整數(shù)據(jù)塊的傳輸。CC2430定義的DMA觸發(fā)信號有31種之多,由TRIG位設置。將TRIG設置為0,表示采用無觸發(fā)模式,這樣DMA在每次接收到DMAREQ信號后才啟動一次數(shù)據(jù)傳輸。SRCINC和DESTINC分別用于設置數(shù)據(jù)源地址和目標地址的變化方式,可設為不變、增1、增2或減1。由于采用按字節(jié)的Block模式向Radio發(fā)送數(shù)據(jù),因此數(shù)據(jù)源地址選擇增1變化,而數(shù)據(jù)目標地址則一直為寄存器RFD的地址0xDFD9,故設為不變。IRQMASK位用于設置是否在DMA數(shù)據(jù)傳輸完后發(fā)中斷信號。本例中設為0,即禁止DMA中斷。M8是按字節(jié)傳輸時的數(shù)據(jù)寬度,設為0表示8位傳輸,為1時表示只傳輸字節(jié)的低7位。本例中設為0。PRIORITY用于優(yōu)先級設置,本例中設為2,即中等優(yōu)先級。
DMA描述設置好后,通過設置寄存器DMAARM和RMREQ的位來準備相應的DMA通道以及啟動這個通道上數(shù)據(jù)塊的傳輸。在啟動DMA數(shù)據(jù)傳輸之前,將當前數(shù)據(jù)幀的長度、目標節(jié)點地址、源節(jié)點地址、標志字節(jié)通過直接寫寄存器RFD的方式寫入TXFIFO。這樣在啟動DMA傳輸后,完整的數(shù)據(jù)幀將被傳輸至TXFIFO。通過給CSP發(fā)送指令ISTXONCCA啟動TX傳輸。這就完成了一幀數(shù)據(jù)的發(fā)送。
數(shù)據(jù)接收的過程同樣需要設置系統(tǒng)工作頻率為32MHz,且應確保Rx工作在Tx相同的頻道上,并設置DMA通道。其中DMA的數(shù)據(jù)源為寄存器RFD,并將DMA觸發(fā)信號設為RADIO,即Radio接收到數(shù)據(jù)時觸發(fā)DMA。數(shù)據(jù)接收的程序流程如圖6所示。
本文在總結歸納對芯片CC2430已有研究成果的基礎上,闡述了基于CC2430的無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點的設計和實現(xiàn),并詳細介紹了兩個節(jié)點之間點對點通信的實現(xiàn)。在實驗中,節(jié)點能夠采集環(huán)境的溫、濕度和節(jié)點的電池電壓,并將采集的數(shù)據(jù)在節(jié)點中傳播。本文的研究為進一步的上層通信協(xié)議設計提供了基礎,具有一定的研究意義。
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