Silicon Labs无线收发器SI446x的应用技巧

admin

Silicon Labs的无线Sub-G产品Si446x现在已经越来越多的用于表计产品，如气表、电表等。由于在表计类老产品中TI的CC1101系列应用非常广泛，所以客户使用Si446x时，就会遇到和CC1101兼容问题，本文档将解决此问题。
           
          Si446x 具有硬件CRC、Whitening和软件CRC、Whitening，因为不使用CRC、Whitening和Manchester 时，Si446x和CC1101通信配置比较简单，可以参照Si446x works with CC1101_v1.11.pdf文档，本文档只讨论CRC、Whitening和Manchester同时使能时配置方法。
           
          Si446x 提供软件CRC、Whitening算法支持和CC1101兼容，需要将寄存器PKT_WHT_BIT_NUM 0x1205的SW_WHT_CTRL和SW_CRC_CTRL位置1，使能SW whitening和SW CRC。为了确保Si446x开启SW whitening特性可以和CC1101通信，寄存器PKT_WHT_SEED_15_8 0x1203和PKT_WHT_SEED_7_0 0x1204需要都设置为0xFF。
           
          Si446x最为发送端时，包格式需配置如下：
          由于已经开启SW CRC和SW Whitening，所以必须关闭硬件CRC和Whitening，以免重复计算CRC和Whitening，寄存器 PKT_FIELD_1_CONFIG的PN_START和WHITEN位都清零，寄存器PKT_FIELD_1_CRC_CONFIG也配置为 0x00。关闭了硬件CRC，为了发送由软件CRC计算出的2个字节CRC的值，发送数据时需要多发送两个字节给TX FIFO作为CRC字节，并且配置Field1的长度时，也需要额外增加2个字节。比如发送数据为7个字 节，PKT_FIELD_1_LENGTH_12_8和PKT_FIELD_1_LENGTH_7_0则配置成0x00,0x09。下图是数据长度为7的 示意图，其中最后两个字节可以是任意值。
           
          Si446x最为接收端时，包格式需配置如下：
           

       

         

          由 于已经开启SW CRC和SW Whitening，所以必须关闭硬件CRC和Whitening，以免重复计算CRC和Whitening，寄存器 PKT_FIELD_1_CONFIG的PN_START和WHITEN位都清零，寄存器PKT_FIELD_1_CRC_CONFIG也配置为 0x00。关闭了硬件CRC，为了发送由软件CRC计算出的2个字节CRC的值，发送数据时需要多发送两个字节给TX FIFO作为CRC字节，并且配置Field1的长度时，也需要额外增加2个字节。比如发送数据为7个字 节，PKT_FIELD_1_LENGTH_12_8和PKT_FIELD_1_LENGTH_7_0则配置成0x00,0x09。下图是数据长度为7的 示意图，其中最后两个字节可以是任意值。
           

       

         

          Si446x最为接收端时，包格式需配置如下：

       

         

          同 样由于使能了SW CRC和SW Whitening，需要将寄存器PKT_FIELD_1_CONFIG的PN_START和WHITEN位都清零，寄存器 PKT_FIELD_1_CRC_CONFIG也配置为0x00，关闭硬件CRC和Whitening。如果配置了寄存器PKT_CONFIG1 0x1206的PH_FIELD_SPLIT位，则TX和RX的寄存器分开配置，需要将寄存器PKT_RX_FIELD_X_CONFIG (X = 1, 2)的PN_START 和WHITEN位清零，寄存器PKT_RX_FIELD_X_CRC_CONFIG (X = 1, 2)设置为0x00。由于禁止了硬件CRC，接收数据时就不会自动接收CRC字节，并且接收的Field2的长度只包含了Address和Data。为了 能够从空中接收CRC字节，则需要告诉IC多接收2个字节，这2个字节就是CRC字节，所以需要调整接收端的包的长度，分以下两种情况配置。
         
          1、接收端配置为固定包长模式（寄存器PKT_LEN的ENDIAN位是0）
          a、 如果PH_FIELD_SPLIT位是0，则Feild1长度配置成1，寄存器PKT_FIELD_1_LENGTH_12_8和 PKT_FIELD_1_LENGTH_7_0配置成0x00,0x01.Feild2的长度需要加2个字节，比如上面发送7个字节，则寄存器 PKT_RX_FIELD_2_LENGTH_12_8和PKT_RX_FIELD_2_LENGTH_7_0配置成0x00,0x09。
          b、PH_FIELD_SPLIT位是1，则上面的寄存器就是对应的PKT_RX_FIELD_1_LENGTH和PKT_RX_FIELD_2_LENGTH。
           
          2、接收端配置为可变包长模式
          则 PKT_LEN需配置为0x21，PKT_LEN_FIELD_SOURCE配置为0x02，表示开启可变包长模式，Feild1是不可变的区 域，Feild2是可变包长区域。这种情况，可以配置PKT_LEN_ADJUST为0x02，接收端在接收数据时会自动增加2个字节。 PKT_LEN_ADJUST只针对可变包长。如下图为对应发射的配置图。
           

       

         

          在 上述基础上增加Manchester，发送端需将PKT_FIELD_1_CONFIG的MANCH位置1；接收端需同时将 PKT_FIELD_1_CONFIG和PKT_FIELD_2_CONFIG的MANCH位置1，或者是同时将 PKT_RX_FIELD_1_CONFIG和PKT_RX_FIELD_2_CONFIG的MANCH位置1。
           
          注意：
          1、由于WDS中没有留出勾选项来配置SW CRC和SW Whitening，所以需要在WDS配置基础上生成工程，在工程中去修改相关寄存器。
           
          2、 在可变包长模式中，如果使用PACKET_INFO来读取接收到的包长，得到的是实际的包长，并且设备接收数据成功后的下一个状态不可以设置为RX状态， 读到的数据长度是最后一次收到数据的长度。如果接收数据成功后就进入下一个状态，那么使用PACKET_INFO命令得到数据会是0。这与读取RSSI值 是类似的。