【Atmel SAM R21创意大赛周计划】(5) RF学习-简单的点对点

yang_alex

【Atmel SAM R21创意大赛周计划】(5) RF学习-简单的点对点 [复制链接]

         这个帖子昨天就写好了，只是验证的程序有些问题，本想解决了再一起写。结果有个网友很？？那就先贴出来后面再补充吧。

        无线的网络架构有多种，关键是挑个合适自己项目的。
     

       项目中使用到的无线传输的网络拓扑很简单，点对点就可以了。刚开始的时候想照着文档《Atmel AT02607: Wireless Product Development Using Atmel Studio and ASF》的方法，自己在AtmelStudio中自己添加“AVR?2025 TAL component (Transceiver Abstraction Layer)”。结果添加完TAL component，在配置相关引脚时才发现这家伙有个坑。


         我们知道，SAM R21 实际上是双芯片集成，说白了就是芯片封装内部吧AT86RF233芯片和SAM D21 连起来，封装成一个IC。从下面的图中可以看出，AT86RF233芯片是通过SPI连接到SAM D21 ，占用了PC16、PC18、PC19、PB30、PB31、PB00、PB15、PA20。



但是在上面添加的TAL component中，相关的配置竟然是下面这种：(文件：conf_trx_access.h)

1. #if (SAMD || SAMR21)
   
2. #ifndef AT86RFX_SPI
   
3. #define AT86RFX_SPI                     SERCOM0
   
4. #define AT86RFX_RST_PIN             PIN_PA23
   
5. #define AT86RFX_MISC_PIN           PIN_PA23
   
6. #define AT86RFX_IRQ_PIN             PIN_PA22
   
7. #define AT86RFX_SLP_PIN             PIN_PA24
   
8. #define AT86RFX_SPI_CS              PIN_PA19
   
9. #define AT86RFX_SPI_MOSI          PIN_PA16
   
10. #define AT86RFX_SPI_MISO          PIN_PA18
    
11. #define AT86RFX_SPI_SCK            PIN_PA17
    
12. #define AT86RFX_CSD                  PIN_PA23
    
13. #define AT86RFX_CPS                  PIN_PA23
    
14. #define LED0                                LED0_PIN

复制代码

        还是先找个SAM R21例子程序，在例子程序上改吧。LWMesh-Peer2Peer Application - SAM R21 Xplained Pro这个例子程序就是针对SAM R21 Xplained Pro开发版的，相关端口配置肯定不会错了。
       也确实是正确的，但是相关定义却跑到板定义文件samr21_xplained_pro.h中了。

1. 
   
2. #define AT86RFX_SPI                       SERCOM4
   
3. #define AT86RFX_RST_PIN               PIN_PB15
   
4. #define AT86RFX_IRQ_PIN               PIN_PB00
   
5. #define AT86RFX_SLP_PIN               PIN_PA20
   
6. #define AT86RFX_SPI_CS                PIN_PB31
   
7. #define AT86RFX_SPI_MOSI            PIN_PB30
   
8. #define AT86RFX_SPI_MISO            PIN_PC19
   
9. #define AT86RFX_SPI_SCK              PIN_PC18
   
10. #define PIN_RFCTRL1                      PIN_PA09
    
11. #define PIN_RFCTRL2                       PIN_PA12
    
12. #define RFCTRL_CFG_ANT_DIV       4

复制代码

          我猜测，ATMEL的写例子代码的人也发现了原来的代码不能用。原因估计是SAMD 系列的PC16、PC18、PC19、PB30、PB31、PB00、PB15、PA20没有引出，回头再确认一下吧。如果真是这样，代码中完全可以把两种MCU分开。



         参照文档《AVR2130_LWMesh_Developer_Guide_v1.2.1》，了解相关函数的功能，修改成自己需要的代码。



RF模块初始化

第1步：设置网络地址

NWK_SetAddr(0x0001);

注意：不同节点的网络地址不同，在这个例子里，一个是0x0001，一个是0x0000。

第2步：设置网络ID，也就是 PAN ID  

NWK_SetPanId(0x1234);

第3步：设置无线通讯频率通道

PHY_SetChannel(0x0f);

第4步：设置无线接收状态

PHY_SetRxState(true);

第5步：设置无线通讯安全密码

NWK_SetSecurityKey((uint8_t *)"Security12345678");

第6步：设置无线通讯安全密码

NWK_OpenEndpoint(APP_ENDPOINT, appDataInd);

注意 2~6部分在相同的网络里是一样的。

数据发送很简单，调用下面的函数就可以了。

        NWK_DataReq(&appDataReq);

不过在此之前，需要把准备发送的内容放入发送缓冲区，并配置好发送相关参数。

1. appDataReq.dstAddr = 1 - APP_ADDR;
   
2.         appDataReq.dstEndpoint = APP_ENDPOINT;
   
3.         appDataReq.srcEndpoint = APP_ENDPOINT;
   
4.         appDataReq.options = NWK_OPT_ENABLE_SECURITY;
   
5.         appDataReq.data = appDataReqBuffer;
   
6.         appDataReq.size = appUartBufferPtr;
   
7.         appDataReq.confirm = appDataConf;

复制代码

数据接收也很简单，调用下面的函数。

static bool appDataInd(NWK_DataInd_t *ind)

不过这个函数需要自己实现。

1. static bool appDataInd(NWK_DataInd_t *ind)
   
2. {
   
3.        for (uint8_t i = 0; i < ind->size; i++)

复制代码

任务调度中会用到系统提供的软件定时器，当然，你也可以不用，自己安排调用。

软件定时器

     SYS_TimerStart() – 启动一个软件定时器

     SYS_TimerStop() – 停止一个软件定时器

     SYS_TimerStarted() – 查询软件定时器是否启动


定时到会调用下面的处理程序。

static void appTimerHandler(SYS_Timer_t *timer)

具体内容需要自己实现，一般会把发送数据的函数放在里面。

1. static void appTimerHandler(SYS_Timer_t *timer)
   
2. {
   
3.           appSendData();
   
4.           (void)timer;
   
5. }

复制代码

RF部分功率管理

NWK_Busy()   检查RF模块是否空闲，空闲时才方便进入睡眠。

NWK_SleepReq()  RF模块进入睡眠请求。

NWK_WakeupReq()RF模块唤醒请求。


系统管理

SYS_Init()

SYS_TaskHandler()

用户任务

static void APP_TaskHandler(void)

应用程序框架

1. <blockquote>int main(void)

复制代码

先写这么多，后面再修改吧。

dcexpert

问题解决没有？

yang_alex

dcexpert 发表于 2015-3-16 13:30
问题解决没有？

       遇到的问题是：
       如果程序中增加一个LED阵列扫描驱动的代码（就几个嵌套for循环，驱动行列开关），就会发现RF通讯反应慢好多，2、3秒后才有反应。如果LED阵列扫描驱动的代码不运行，则即时反应。 因为用的不是直接中断处理，而是回调函数，估计和这个相关，但还是有些想不通。

dcexpert

yang_alex 发表于 2015-3-17 06:45
遇到的问题是：
       如果程序中增加一个LED阵列扫描驱动的代码（就几个嵌套for循环，驱动行列开关），就会发现RF通讯反应慢好多，2、3秒后才有反应。如果LED阵列扫描驱动的代码不运行，则即时反应。 因为用的不是直接中断处理，而是回调函数，估计和这个相关，但还是有些想不通。

虽然内部机制没有仔细研究，但是初步看RF部分是用轮询的方式处理的。这样如果两个地方都有轮询，就会有冲突。

770781327

可以把用的代码传上来么？这样好分析下原因

lyzhangxiang

默认的是poll的方式
PHY_TaskHandler中调用phyReadFrame函数

不过从理论上来说不可能会delay这么多，当然了前提是你的led-task没有引入阻塞等
当纯的poll一下led-task应该不会有2-3s吧，在看看。

就怎么安排任务的事情

ljj3166

个人理解
貌似R21的一些例程貌似直接引用D21的，不过外设配置在samr21_xplained_pro.h做了重新封装
这种相对比较复杂的通信模块，用中断可能实时性会比较好一些
过多的查询和延时，控制器的任务调用比较难掌控。

yang_alex

代码来了

1. int main(void)
   
2. {
   
3.         volatile uint16_t k,i,j;       
   
4.        
   
5.         irq_initialize_vectors();
   
6.         #if SAMD || SAMR21
   
7.         system_init();
   
8.         delay_init();
   
9.         #else
   
10.         sysclk_init();
    
11.         board_init();
    
12.         #endif
    
13.         SYS_Init();
    
14. //        sio2host_init();
    
15.         cpu_irq_enable();
    
16.        
    
17.        
    
18.         //! [setup_init]
    
19.         configure_extint_channel();
    
20.         configure_extint_callbacks();
    
21.                
    
22.         //! [setup_init]
    
23.         configure_adc();
    
24.         configure_adc_callbacks();
    
25.         //! [setup_init]
    
26. 
    
27. 
    
28.         system_interrupt_enable_global();
    
29.         //! [setup_init]
    
30.        
    
31.        
    
32.         LED_On(LED0);
    
33.        
    
34.        
    
35.        
    
36.        
    
37.         Turn_num = 0;
    
38.         Turn_ok = 0;
    
39.         Display_Direct = 0;
    
40.        
    
41.        
    
42.         while (1) {
    
43.                 SYS_TaskHandler();
    
44.                 APP_TaskHandler();
    
45.                
    
46.                 //TODO:: Please write your application code .
    
47.                                
    
48.                                
    
49.                 //! [start_adc_job]
    
50.                 adc_read_buffer_job(&adc_instance, adc_result_buffer, ADC_SAMPLES);               
    
51.                
    
52.                
    
53.                 Voltage_bat_s = adc_result_buffer[3]* 5*VOLT_REF / MAX_DIGITAL;  //分压比 5
    
54.                
    
55.                
    
56.                
    
57.                 switch ( Display_Direct )   //Display_Direct  //Turn_ok
    
58.                 {
    
59.                         case 0:            //  <<
    
60.                                 for (k = 0;k < 5; k++)
    
61.                                 {
    
62.                                         for (j = 0;j <20000; j++)
    
63.                                         {
    
64. 
    
65.                                                 for (i = 0;i < 3; i++)
    
66.                                                 {       
    
67.                                                         led_row(i);
    
68.                                                         led_line(k + i);
    
69.                                                         led_line(8);
    
70.                                                 }
    
71.                                         }
    
72.                                 }
    
73.                                 break;
    
74.                         case 1:                         //  >>
    
75. 
    
76.                                 for (k = 5;k > 0; k--)
    
77.                                 {
    
78.                                         for (j = 0;j <20000; j++)
    
79.                                         {                               
    
80.                                                 for (i = 0;i < 3; i++)
    
81.                                                 {
    
82.                                                         led_row(i);
    
83.                                                         led_line(k + 1 - i);
    
84.                                                         led_line(8);
    
85.                                                 }
    
86.                                         }
    
87.                                 }
    
88.                                 break;
    
89.                         case 2:                         //  ==
    
90.                                 for (j = 0;j <20000; j++)
    
91.                                 {
    
92.                                         led_row(0);
    
93.                                         led_line(8);
    
94.                                 }
    
95.                                 for (j = 0;j <20000; j++)
    
96.                                 {
    
97.                                         led_row(0);
    
98.                                         led_line(9);
    
99.                                 }
    
100.                                 break;                                                               
     
101.                         case 3:                         //  XX
     
102. 
     
103.                                         led_line(8);
     
104.                                         break;                       
     
105.                         default:
     
106.                                         break;                                       
     
107.                                
     
108.                 }
     
109.                
     
110.                
     
111.                
     
112.                
     
113.         }
     
114. }
     

复制代码

yang_alex

1. static void APP_TaskHandler(void)
   
2. {
   
3.         switch (appState) {
   
4.         case APP_STATE_INITIAL:
   
5.         {
   
6.                 appInit();
   
7.                 appState = APP_STATE_IDLE;
   
8.         }
   
9.         break;
   
10. 
    
11.         case APP_STATE_IDLE:
    
12.                 break;
    
13. 
    
14.         default:
    
15.                 break;
    
16.         }
    
17.        
    
18.         if ( Display_Direct == 4)
    
19.         {
    
20.                 appSendData();
    
21.                
    
22.                 SYS_TimerStop(&appTimer);
    
23.                 SYS_TimerStart(&appTimer);
    
24.                
    
25.         }
    
26.        
    
27.        
    
28. }

复制代码

lyzhangxiang

那么多for我能说什么好。。
用timer后台定时吧

770781327

你是在原来例程基础上改的吧，建议看看底层的吧，可以通过计算下哪条语句费时然后一步一步推下去，因为例程考虑的比较全面，很多费时的功能函数都可以省略或用其他方式的，这样再来看看是不是好点。还有就给出的例程看，for语句貌似很多，而且数值较大，也会使动作缓慢下来。

这只是个人建议啦，仅供参考

ljj3166

一个case里面就有30w+次循环，再好的编译器折腾出来也至少好几百万条执行语句吧
R21全速运行才48M
然后就没有然后了

yang_alex

lyzhangxiang 发表于 2015-3-18 02:22
那么多for我能说什么好。。
用timer后台定时吧

正在改定时中断的。  以前以为RF部分是中断方式通讯，主程序又不大，偷懒就用了FOR。

yang_alex

改成了定时器中断回调方式。

但问题来了

如果回调函数里没有条件判断语句（if 或 switch），运行正常，如果有，程序就不知跑哪去了。

有个提示，我看不懂。请大家指点。谢谢！

yang_alex

发现前面没说对，屏蔽掉条件判断语句，仅加一个赋值语句也不行。去掉就正常了。奇怪！！

yang_alex

把RF部分屏蔽后试了试，问题依旧存在。  估计是回调函数需要有什么地方需要注意，我忽略了。

yang_alex

for 循环改成定时器中断方式，果然一切正常。看来如果设计时能多想想，还是可以少让MCU忙活的。

1. #include <asf.h>
   
2. #include "tc_init.h"
   
3. #include "conf_tc_timer.h"
   
4. 
   
5. extern uint8_t Display_Direct,Row_num,Line_num;
   
6. 
   
7. //! [module_inst]
   
8. struct tc_module tc_instance_row,tc_instance_line;
   
9. //! [module_inst]
   
10. /*
    
11. void tc_callback_to_led(struct tc_module *const module_inst)
    
12. {
    
13.        
    
14.                 port_pin_toggle_output_level(LED0_PIN);
    
15. }
    
16. */
    
17. //! [callback_funcs]
    
18. void tc_callback_to_row(struct tc_module *const module_inst)
    
19. {
    
20.         uint8_t  n = 0;               
    
21.         port_pin_toggle_output_level(LED0_PIN);
    
22.         switch ( Display_Direct )
    
23.         {
    
24.                 case 0:
    
25.                                 n = Row_num + Line_num - 1;
    
26.                                 led_line(8);
    
27.                                 led_row(Row_num);
    
28.                                 led_line( n );
    
29.                                 Row_num++;
    
30.                                 if (Row_num > 2)
    
31.                                 {
    
32.                                         Row_num = 0;
    
33.                                 }
    
34.                                 break;
    
35.                 case 1:       
    
36.                                 led_line(8);
    
37.                                 led_row(Row_num);
    
38.                                 led_line(Line_num - Row_num);
    
39.                                 Row_num++;                               
    
40.                                 if (Row_num > 2)
    
41.                                 {
    
42.                                         Row_num = 0;
    
43.                                 }                       
    
44.                                 break;
    
45.                 case 2:       
    
46.                                 led_row(0);
    
47.                                 led_line(8 + ( Line_num % 2 ));                                                                       
    
48.                                 break;
    
49.                                
    
50.                 case 3:        //  XX
    
51.                                 led_line(8);
    
52.                                 Row_num = 2;                               
    
53.                                 break;
    
54.                 default:
    
55.                                 Row_num = 2;
    
56.                                 break;       
    
57.         }
    
58. 
    
59. }
    
60. 
    
61. void tc_callback_to_line(struct tc_module *const module_inst)
    
62. {
    
63.         port_pin_toggle_output_level(LED0_PIN);       
    
64.         switch ( Display_Direct )   
    
65.         {
    
66.                 case 0:
    
67.                                 led_line(8);
    
68.                                 if (Line_num > 6)
    
69.                                 {
    
70.                                         Line_num = 0;
    
71.                                 }       
    
72.                                 Line_num++;
    
73.                                 break;                               
    
74.                 case 1:
    
75.                                 led_line(8);
    
76.                                 if (Line_num < 1)
    
77.                                 {
    
78.                                         Line_num = 7;
    
79.                                 }       
    
80.                                 Line_num--;
    
81.                                 break;       
    
82.                 case 2:
    
83.                                 if (Line_num > 6)
    
84.                                 {
    
85.                                         Line_num = 0;
    
86.                                 }       
    
87.                                 Line_num++;
    
88.                                 break;                                                                               
    
89.                 default:               
    
90.                                 break;
    
91.         }               
    
92.         Row_num = 0;
    
93. }
    
94. //! [callback_funcs]
    
95. 
    
96. //! [setup]
    
97. void configure_tc(void)
    
98. {
    
99.         //! [setup_config]
    
100.         struct tc_config config_tc;
     
101.         //! [setup_config]
     
102.         //! [setup_config_defaults]
     
103.         tc_get_config_defaults(&config_tc);
     
104.         //! [setup_config_defaults]
     
105. 
     
106.         //! [setup_change_config]
     
107.         config_tc.counter_size = TC_COUNTER_SIZE_8BIT;
     
108.         config_tc.clock_source = GCLK_GENERATOR_1;
     
109.         config_tc.clock_prescaler = TC_CLOCK_PRESCALER_DIV256;
     
110.         config_tc.counter_8_bit.period = 255;
     
111. //        config_tc.counter_8_bit.compare_capture_channel[0] = 10;
     
112. //        config_tc.counter_8_bit.compare_capture_channel[1] = 80;
     
113.         //! [setup_change_config]
     
114. 
     
115.         //! [setup_set_config]
     
116.        
     
117. //        tc_init(&tc_instance, CONF_TC_MODULE, &config_tc);       
     
118.        
     
119.         tc_init(&tc_instance_row, CONF_TC_MODULE, &config_tc);
     
120. 
     
121. 
     
122.         config_tc.counter_size = TC_COUNTER_SIZE_16BIT;
     
123.         config_tc.clock_source = GCLK_GENERATOR_1;       
     
124.         config_tc.clock_prescaler = TC_CLOCK_PRESCALER_DIV64;       
     
125.         config_tc.counter_16_bit.value = 255;       
     
126. //        config_tc.counter_16_bit.compare_capture_channel[0] = 10;
     
127. //        config_tc.counter_16_bit.compare_capture_channel[1] = 80;       
     
128.        
     
129.        
     
130.         tc_init(&tc_instance_line, CONF_TC_MODULE1, &config_tc);       
     
131.        
     
132.        
     
133.         //! [setup_set_config]
     
134. 
     
135.         //! [setup_enable]
     
136.        
     
137. //        tc_enable(&tc_instance);
     
138.                
     
139.         tc_enable(&tc_instance_row);
     
140.        
     
141.         tc_enable(&tc_instance_line);
     
142.         //! [setup_enable]
     
143. }
     
144. 
     
145. void configure_tc_callbacks(void)
     
146. {
     
147.         //! [setup_register_callback]
     
148.         tc_register_callback(&tc_instance_row, tc_callback_to_row,
     
149.         TC_CALLBACK_OVERFLOW);
     
150.        
     
151.         tc_register_callback(&tc_instance_line, tc_callback_to_line,
     
152.         TC_CALLBACK_OVERFLOW);
     
153. //        tc_register_callback(&tc_instance_row, tc_callback_to_row,
     
154. //        TC_CALLBACK_CC_CHANNEL0);
     
155. //        tc_register_callback(&tc_instance_row, tc_callback_to_line,
     
156. //        TC_CALLBACK_CC_CHANNEL1);
     
157.         //! [setup_register_callback]
     
158. 
     
159.         //! [setup_enable_callback]
     
160.         tc_enable_callback(&tc_instance_row, TC_CALLBACK_OVERFLOW);
     
161.         tc_enable_callback(&tc_instance_line, TC_CALLBACK_OVERFLOW);       
     
162.        
     
163. //        tc_enable_callback(&tc_instance_row, TC_CALLBACK_CC_CHANNEL0);
     
164. //        tc_enable_callback(&tc_instance_row, TC_CALLBACK_CC_CHANNEL1);
     
165.         //! [setup_enable_callback]
     
166. }

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