丧心病狂第一、二弹续（验证代码篇）

qiushenghua

丧心病狂第一、二弹续（验证代码篇） [复制链接]

在这里将第一、第二弹的BoosterPack放在一起来测试。使用这部分代码验证需要用到以下物料：
MSP430系列EXP4300-G2 launchpad 2块，其中MCU型号为MSP430G2553，发送端需要焊接32768Hz晶振
Nokia5110BoosterPack 模块1件
NRF24L01 BoosterPack 模块2件

代码见附件，在CCSv6中验证通过，跳线电阻需要按照注释中说明修改。

Transfer.zip (5.53 KB, 下载次数: 37)

2015-10-10 22:36 上传

点击文件名下载附件

Receiver.zip (9.04 KB, 下载次数: 35)

2015-10-10 22:36 上传

点击文件名下载附件

程序文件中关于Nokia5110的部分代码为直接从本论坛帖子中下载引用，非本人原创，特此声明。

qiushenghua

说说编写这个测试程序的一些想法吧

这个程序的目的是测试验证NRF24L01的通信，那么势必存在一发一收。

既然是做在BoosterPack里，并进行了管脚兼容，那么就有必要使用硬件SPI来完成无线通信。虽然G2系列MCU的USI模块里也有硬件SPI，但是仔细校对之后发现在USI的SPI模块中，对管脚的定义并非MISO和MOSI，而是SDI和SDO，也就是管脚是单向的，不能依据主从模式来更换管脚的方向。更悲催的事情是，经过比较发现，作为从机的时候，USI中管脚定义与BoosterPack是一致的，但是作为主机的时候，USI中的SPI管脚定义恰好与BoosterPack反了过来。也就意味着无法使用MSP430G2452或者更低端的MCU，最不济都得用MSP430G2553。

MCU敲定了，那么考虑一下工作模式。这个测试有两个目的，一个是验证发送接收的数据是否正确，第二个是测试一下它究竟能发多远，发送是否即时的。

基于NRF24L01最常见的工作模式是自动重发+自动应答，但是考虑到我们的目的是验证性能，并不是保证通信质量，那么类似于UDP的只发送不接收的模式可能会更适合我们。如果开启自动重发模式，那么我们不容易弄清楚异常是出现在何处，丢包率究竟有多严重等等。因为我们有液晶显示屏，那么接收到数据显示到液晶上，如果有跳数，就说明丢包了，这样便于测试通信的极限条件，例如最大通信距离等。

那么还有什么外设可以利用呢？基于不增加外设的想法，最大限度利用好板子上的外设就好了，最常见的就是按键和LED了。G2的Launchpad上有两个按键，一个复位按键一个功能按键。那么如何设计按键来验证通信呢？比较容易想到的是，在发送端上检测按键，然后改变发送的数据，从而证明发送的数据发生了即时的改变。如果连续发同一个数字，那么无法验证这个数字究竟是什么时候发出的，所以最终决定的设定是：
发送端每隔0.5s发送一个数字到空中，这个数字每0.5s自增一，以便验证通信是否正常。一旦检测到发送端的功能按键按下，那么将数字自增1000。系统复位的时候将这个数字归零，用于验证复位按键的功能。

接收端接收到数字之后，直接将其显示到Nokia5110液晶上。由于Nokia5110存在个体差异，每块液晶正常显示需要的VOP电压均不相同，于是在接收端对按键功能做了类似的设定：按下左侧功能按键的时候逐个等级修改液晶显示亮度，这样最终的代码能以一种最简单方式直接利用。

基本功能大致就是这样，具体实现的时候做了些许改动，发送数据不再是一个简单的数字，而是一个字符串，将数字填充在尾部的两个字节中。数字采用无符号整型，也就是16位，有效范围从0到65535。

qiushenghua

上一层介绍的是功能设计思路，这一楼就拿来说说程序实现的思路吧。


具体的程序还得参看代码，验证通过之后额外花了不少时间来补充注释，程序文件可以直接作为MSP430的学习教程使用。

简单说一下，发送端焊接了32768晶振，使用TimerA1作为定时器，每半秒发送一帧数据。

于是ACLK是使用LF晶振，8分频得到32768/8=4096Hz。TimerA1再对ACLK8分频，得到4096/8=512Hz。
TACCR0设定为256-1=255，这样中断频率就是512/256=2Hz，满足每0.5s产生一个中断的需求。

使用ACLK作为定时之后，发送端可以放心的进入LPM3模式，以最大限度降低功耗，当TimerA1中断到来之时再唤醒MCU发送一帧数据。

关于用不用SPI硬件中断的问题，也经过再三斟酌，NRF24L01允许的SPI最高通信速率是10M，MCU的时钟频率设定在DCO16MHz，那么只需要对时钟2分频即可作为SPI时钟源。2个时钟周期就能发送一个比特的数据，如果在SPI发送期间进入低功耗模式，那么进出低功耗模式的机器周期消耗将不可忽略，甚至会大大拖慢SPI的通信速率。因此，决定在SPI发送期间不进入LPM模式，直接采用查询法检测SPI数据是否发送完毕。这样的代码看起来效率不高，但实际上SPI通信速率很快，发送一个字节的数据仅需要16个机器周期，也就是大约1个μs。MCU从低功耗模式唤醒也需要大约1μs，这还不算中断现场保护和现场还原的时间。

接收端由于无线部分需要一直待机，因此没有在低功耗方面做太多的考虑，仅仅是将MCU置于LPM模式，等待IRQ中断来唤醒。

最后贴一下两个模块的跳线电阻焊接方式（两个无线模块使用相同的跳线）：

ljj3166

赶上直播了
坐等干货

qiushenghua

ljj3166 发表于 2015-10-10 23:31
赶上直播了
坐等干货

干货谈不上，就是觉得不能只发一个程序包，还得把编写思路说一说，这样别人才能理解程序。
特别是这个BoosterPack以及程序的受众是MSP430的初学者，那么示范程序就更应该写得详细才是。

sacq

前排学习~~