无线数据传输后端RFW—D100的原理与应用
发布时间:2008/5/26 0:00:00 访问次数:554
    
    
    来源:单片机及嵌入式系统应用 作者:空军工程大学 王楠 杨凯 胡文东
    
    摘要 :rfw—d1oo是无线数据传输数字后端。它可为mcu和rfwl02/rfw302芯片组提供透明的并行同步接口和存储器接口,以及适合执行无线通信协议的其他功能。文中介绍该芯片的组成、引脚功能和工作原理,给出实际电路及mcu编程时的注意事项。
    
    关键词: rfw—d100 rf通信无线数传
    
    引 言
    
    短程rf通信是一种比较热门的通信技术。支持该通信技术的标准很多,如leee802.11a、hiperlan2、ieee802.15.1(蓝牙)、homerf和ieee802.1]b(wi—fi)等,但总的来说,支持这些标准的器件不适合低端产品,功耗大、结构复杂、价格高。以色列rf waves公司面向低端市场,推出的rfwl02芯片组和rfw302芯片组,符合fcc(美国联邦通信委员会)和etsi(欧洲电信标准协会)的技术规范,用于短程rf通信,取得了很好的效果。rf waves公司还为这两种芯片组提供了rfw—d1oo数字后端。笔者在以w78le516单片机、rfwl02芯片组和rfw—d1oo数字后端为核心开发产品时,深感rfw—d100所起的巨大作用:降低了单片机程序的复杂性,节省了cpu能量和资源。
    
    1 rfw—d100简介
    
    rfw—d100是为rfwl02/rfw302芯片组提供的一个数字后端。它为mcu提供了一个并行接口,使之连到rfwl02。在rf应用中,mcu负责mac层的协议。rfw—d1oo减少mcu处理mac层协议的实时要求。使mcu通过一个并行口连接到rfwl02,类似于存储器寻址,它将快速的串行输入转换成8位的字节,使8位的mcu更容易处理。此外,rfw—d1oo仅使用一个低速率的振荡器,通过1个16字节的fifo来缓冲输入/输出,使mcu与rfw—d100之间的寻址效率更高。mcu不是每次中断读/写1个字节,而是每16个字节,相比于每字节的输入都引起一个中断。这样就明显减少了mcu在读输入字节时的开销。当使用fifo时,mcu为所有fifo的字节所付出的开销与没有用fifo时仅为1个字节付出的开销是一样的。
    
    2 rfw—d1oo的结构、工作原理及功能
    
    rfw-d100的结构图如图1所示。
    
    
    振荡器模组是rfw—d100的时钟源,可以不用,直接用一个外部振荡器去驱动rfw—dloo。rfw—d100有三种模式:掉电模式、空闲模式和工作模式。前两种模式可使芯片处于低功耗状态,节省系统能量。由于在进入前两种模式前,保存了所有寄存器中的值,所以系统唤醒时间短。rfw—d100有一个预相关器,在数据进行收/发时,rfw—d1oo首先检测/发送一个预同步头,目的是启动接收端的rfwl02,以使接收端同步。rfw—d100为维持系统的灵敏性,在进行数据收发时,当连“o”符号太多时,在传送端会在数据流中自动加一个“1”符号;而在接收端,rfw一d100会将这个“l”符号自动拿走。rfwd1oo能够根据设置,自动在要发送的每一信息包中加上附加的crc信息,在接收端也会自动计算crc信息,进行crc校验,降低mcu的负担,提高数据的可靠性。当有信息包要收发时,wdt通信看门狗可以在任何时候,将mcu从省电模式下唤醒。rfw一d100设置了16字节的接收/发送缓冲区,理论上能使mcu每128μs读/写数据,而不是串行情况下的1 μs或在有串并转换的情况下的8 μs;rfw—d100的运作以处理各种中断事件为核心,开发人员可以根据情况灵活地启动/关闭中断,以适应各种环境。rfw一d100提供了网络id滤波器和节点id滤波器,根据网络地址和节点地址过滤输人信息,从而区别不同网络和不同节点问的信息。rfw-d100中使用两种技术以取得较强的载波侦听能力;①内部比较器rssi(无线信号强度指示),使rfw—d100可以鉴别任何强度的、有可能阻塞其自身的传送;②射频波网络侦听算法,使rfw—d100避免与其本身网络或同一区域不同网络站点的射频波的冲突。rfw—d100的引脚功能如表1所列。
    
    3应 用
    
    用rfwl02芯片组和rfw一d100开发一套点对多点的无线收发系统。上位机采用w78le516,通过usb总线与pc相连,通过rfw一d100与rfwl02芯片组连接进行无线数据收发;下位机采用msp4130f133,通过rfw—d100与rfwl02芯片组连接进行无线数据收发。开发过程发
    
    
    来源:单片机及嵌入式系统应用 作者:空军工程大学 王楠 杨凯 胡文东
    
    摘要 :rfw—d1oo是无线数据传输数字后端。它可为mcu和rfwl02/rfw302芯片组提供透明的并行同步接口和存储器接口,以及适合执行无线通信协议的其他功能。文中介绍该芯片的组成、引脚功能和工作原理,给出实际电路及mcu编程时的注意事项。
    
    关键词: rfw—d100 rf通信无线数传
    
    引 言
    
    短程rf通信是一种比较热门的通信技术。支持该通信技术的标准很多,如leee802.11a、hiperlan2、ieee802.15.1(蓝牙)、homerf和ieee802.1]b(wi—fi)等,但总的来说,支持这些标准的器件不适合低端产品,功耗大、结构复杂、价格高。以色列rf waves公司面向低端市场,推出的rfwl02芯片组和rfw302芯片组,符合fcc(美国联邦通信委员会)和etsi(欧洲电信标准协会)的技术规范,用于短程rf通信,取得了很好的效果。rf waves公司还为这两种芯片组提供了rfw—d1oo数字后端。笔者在以w78le516单片机、rfwl02芯片组和rfw—d1oo数字后端为核心开发产品时,深感rfw—d100所起的巨大作用:降低了单片机程序的复杂性,节省了cpu能量和资源。
    
    1 rfw—d100简介
    
    rfw—d100是为rfwl02/rfw302芯片组提供的一个数字后端。它为mcu提供了一个并行接口,使之连到rfwl02。在rf应用中,mcu负责mac层的协议。rfw—d1oo减少mcu处理mac层协议的实时要求。使mcu通过一个并行口连接到rfwl02,类似于存储器寻址,它将快速的串行输入转换成8位的字节,使8位的mcu更容易处理。此外,rfw—d1oo仅使用一个低速率的振荡器,通过1个16字节的fifo来缓冲输入/输出,使mcu与rfw—d100之间的寻址效率更高。mcu不是每次中断读/写1个字节,而是每16个字节,相比于每字节的输入都引起一个中断。这样就明显减少了mcu在读输入字节时的开销。当使用fifo时,mcu为所有fifo的字节所付出的开销与没有用fifo时仅为1个字节付出的开销是一样的。
    
    2 rfw—d1oo的结构、工作原理及功能
    
    rfw-d100的结构图如图1所示。
    
    
    振荡器模组是rfw—d100的时钟源,可以不用,直接用一个外部振荡器去驱动rfw—dloo。rfw—d100有三种模式:掉电模式、空闲模式和工作模式。前两种模式可使芯片处于低功耗状态,节省系统能量。由于在进入前两种模式前,保存了所有寄存器中的值,所以系统唤醒时间短。rfw—d100有一个预相关器,在数据进行收/发时,rfw—d1oo首先检测/发送一个预同步头,目的是启动接收端的rfwl02,以使接收端同步。rfw—d100为维持系统的灵敏性,在进行数据收发时,当连“o”符号太多时,在传送端会在数据流中自动加一个“1”符号;而在接收端,rfw一d100会将这个“l”符号自动拿走。rfwd1oo能够根据设置,自动在要发送的每一信息包中加上附加的crc信息,在接收端也会自动计算crc信息,进行crc校验,降低mcu的负担,提高数据的可靠性。当有信息包要收发时,wdt通信看门狗可以在任何时候,将mcu从省电模式下唤醒。rfw一d100设置了16字节的接收/发送缓冲区,理论上能使mcu每128μs读/写数据,而不是串行情况下的1 μs或在有串并转换的情况下的8 μs;rfw—d100的运作以处理各种中断事件为核心,开发人员可以根据情况灵活地启动/关闭中断,以适应各种环境。rfw一d100提供了网络id滤波器和节点id滤波器,根据网络地址和节点地址过滤输人信息,从而区别不同网络和不同节点问的信息。rfw-d100中使用两种技术以取得较强的载波侦听能力;①内部比较器rssi(无线信号强度指示),使rfw—d100可以鉴别任何强度的、有可能阻塞其自身的传送;②射频波网络侦听算法,使rfw—d100避免与其本身网络或同一区域不同网络站点的射频波的冲突。rfw—d100的引脚功能如表1所列。
    
    3应 用
    
    用rfwl02芯片组和rfw一d100开发一套点对多点的无线收发系统。上位机采用w78le516,通过usb总线与pc相连,通过rfw一d100与rfwl02芯片组连接进行无线数据收发;下位机采用msp4130f133,通过rfw—d100与rfwl02芯片组连接进行无线数据收发。开发过程发
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