06 无线通信概念

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我是靠谱客的博主自由小蝴蝶，这篇文章主要介绍06 无线通信概念，现在分享给大家，希望可以做个参考。

一.基本概念：

1.射频通信：

（1）发送：必须将数据脱载在高频载波上发送出去，才能提高发送效率。

（2）接收：和发送端在同一个高频载波频段，将高频信号去掉，抽离出数据。

（3）ZigBee工作在2.4G频段。由于是频段，所以引出了信道的概念。这个频段是16个信道，每增加5MHz是一个信道。从2405，对应11信道，依次增加，一直到2480，对应26信道。收发信道要一致。

2.网络（短）地址：

两个字节，由于ZigBee组成网络以后类似于以太网的局域网，在同一个局域网里面，每台PC都有唯一的一个IP地址。所以我们ZigBee组成的网络里面，每一个ZigBee模块也有唯一的网络短地址。

3.PANID：也就是常说的个域网ID。由于可能在同一个场合存在很多个网络，为了区分不同的网络组，就用到了个域网ID，可以理解为网络组编号。

二.系统初始化：

1.板级资源初始化

2.射频初始化

（1）关总中断

（2）推荐配置

（3）开射频中断

（4）设置信道

（5）设置PANID

（6）清空接收缓冲器

（7）开启接收使能

（8）打开总中断

3.设置网络短地址

可能同一个工程需要设置多个网络短地址。

三.数据发送：

1.准备工作：

（1）确保接收缓冲区是空的

（2）清接收标志

（3）等待射频发送准备好

（4）确保发送队列是空的

（5）清发送标志位

2.将待发送数据存入发送缓冲区。

cc2530一块RAM，但是分成两部分，一部分是发送，另一部分是接收。都作为缓冲区。分别是128字节。然后只要通过PFD寄存器就可以将数据写入到发送缓冲区。只要接收到数据，都是先存放到接收缓冲区，然后取出来即可得到无线传送的数据。

2530会自动发送两个字节的校验码加在待发送数据后面。

3.启动发送命令

4.等待发送完成

5.清发送完成标志位

四.数据接收

1.关总中断

2.判断接收情况

（1）自己DIY的接收处理函数

----》关闭接收完成中断

----》关闭RF中断

----》开启总中断，以上三步使得它能够在一次RF中断连续读取数据，直到数据读取完成，否则读一个字节完成一次中断。

----》读取第一个字节作为数据包长度控制读取的循环次数

----》继续循环读取PFD寄存器，取出后面的数据，包括最后两个字节的校验码。

----》判断指定位置的数据是否自己要的命令。进行相应的处理

----》读取完成，关总中断

----》开启接收完成中断

----》开启RF中断

（2）清除RF中断标志

（3）清除接收完成中断

3.稍作延时

4.清空接收缓冲器

5.开启接收使能

6.开总中断

五.注意：

1.发送格式

char SendPacket[]={0x0C,0x61,0x88,0x00,0x07,0x20,0xEF,0xBE,0x20,0x50,LIGHTCMD,0};

是不能随意改动的，它遵循一定的协议。第一个字节0x0C可以改动，他表示你要发送的数据长度，所以可以改动。你要想增加发送内容，要在LIGHTCMD这个宏定义后面假数据，最后一位0不可以省略，也就是说，第一个字节是你要发送的数据包长度，可改动，中间有9个固定的数据，,0x07,0x20,表示PANID。0xEF,0xBE表示接收地址，0x20,0x50表示发送地址。第十个开始是你自己要发送的数据，最后一个是0。当然第一个表示长度的字节不算在内

2.实质上上述格式是802.15.4协议的一种。2530的协议是底层基于这个协议类型的。否则不能收发数据。

新版笔记：

1、Zigbee无线通信，需要高频的载波来提供发射效率，Zigbee模块之间要可以正常的收发，接收模块必须把接收频率设置和发射模块的载波频率一致。

2、Zigbee有27个载波可以进行通信，载波叫做信道（无线通信的通道）。这些载波的频率落在某些频率区段，我们把这些区段叫做频段。

2.4G频段 16个信道

915M频段 896M频段 11个信道

但TI的所有支持Zigbee底层协议的芯片只能在2.4G频段的16个信道里进行通信。

11 2405M

12 2410M

26 2480M

3 网络地址

在Zigbee无线局域网里，每一模块都一个在该网络里唯一的2个字节的地址，这个地址叫做网络地址，网络短地址。

4 PANID

这是一个2个字节的编码，用来区别不同的Zigbee无线局域网，个域网ID.

无线数据包的内容

#define SENDVAL 5

char SendPacket[]={0x0C,0x61,0x88,0x00,0x07,0x20,0xEF,0xBE,0x20,0x50,SENDVAL};

抓包工具USBDongle

char SendPacket[]={0x19,0x61,0x88,0x00,0x07,0x20,0xEF,0xBE,0x20,0x50,'h','e','l','l','o',' ','l','a','o',' ','d','a','r','n'};

802.15.4 Zigbee底层协议，硬件必须要支持

发送程序：

复制代码

#include<ioCC2530.h>
#include"74LS164_8LED.h"
#define SENDVAL 5
char SendPacket[]={0x19,0x61,0x88,0x00,0x07,0x20,0xEF,0xBE,0x20,0x50,'h','e','l','l','o',' ','l','a','o',' ','d','a','r','n'};
//第一个字节0x0C含义，这个自己后面还有12个字节要发送
//第5 6个字节表示的是PANID
//第7 8个字节是无线模块目标设备的网络地址 0xBEEF
//第9 10就是本地模块的网络地址
//第11 个字节是我们有用的数据
// CRC码 12 13个字节 是硬件自动追加

void Delay()
{
    int y,x;
    for(y=1000;y>0;y--)
      for(x=30;x>0;x--);
}
void Init32M()
{
   SLEEPCMD &=0xFB;//1111 1011 开启2个高频时钟源
   while(0==(SLEEPSTA & 0x40));// 0100 0000 等待32M稳定
   Delay();
   CLKCONCMD &=0xF8;//1111 1000 不分频输出
   CLKCONCMD &=0XBF;//1011 1111 设置32M作为系统主时钟
   while(CLKCONSTA & 0x40); //0100 0000 等待32M成功成为当前系统主时钟
}
void KeysIntCfg()
{//Key3  Key4   Key5

IEN2|=0x10;//开P1IE组中断
     P1IEN|=0x02;//开Key3组内中断
     PICTL|=0x02;//设置P1_1为下降沿
     EA=1;      //开总中断
}

void halRfInit(void)
{
    EA=0;
    FRMCTRL0 |= 0x60;

// Recommended RX settings
    TXFILTCFG = 0x09;
    AGCCTRL1 = 0x15;
    FSCAL1 = 0x00;

// enable RXPKTDONE interrupt
    RFIRQM0 |= 0x40;//把射频接收中断打开
    // enable general RF interrupts
    IEN2 |= 0x01;

FREQCTRL =(11+(25-11)*5);//(MIN_CHANNEL + (channel - MIN_CHANNEL) * CHANNEL_SPACING);
                     //设置载波为2475M
    PAN_ID0=0x07;
    PAN_ID1=0x20; //0x2007
//halRfRxInterruptConfig(basicRfRxFrmDoneIsr);
    RFST = 0xEC;//清接收缓冲器
    RFST = 0xE3;//开启接收使能
    EA=1;
}

void RFSend(char *pstr,char len)
{
  char i;
    RFST = 0xEC; //确保接收是空的
    RFST = 0xE3; //清接收标志位
    while (FSMSTAT1 & 0x22);//等待射频发送准备好
    RFST = 0xEE;//确保发送队列是空
    RFIRQF1 &= ~0x02;//清发送标志位
//为数据发送做好准备工作

for(i=0;i<len;i++)
    {
       RFD=pstr[i];
    }  //循环的作用是把我们要发送的数据全部压到发送缓冲区里面

RFST = 0xE9; //这个寄存器一旦被设置为0xE9,发送缓冲区的数据就被发送出去
    while(!(RFIRQF1 & 0x02) );//等待发送完成
    RFIRQF1 = ~0x02;//清发送完成标志
}

void main()
{
   LS164_Cfg();//74LS164控制数码管的初始化
   Init32M(); //主时钟晶振工作在32M
   KeysIntCfg();

halRfInit();//无线通信的初始化  初始化相关的寄存器，配置工作信道，和PANID

SHORT_ADDR0=0x50;
  SHORT_ADDR1=0x20;//设置本模块地址  设置本模块的网络地址0x2050
  //大小端模式问题，

LS164_BYTE(1);
    while(1);
}
#pragma vector=P1INT_VECTOR
__interrupt void Key3_ISR() //P1_1
{
     if(0x02 & P1IFG)
     {
         Delay();
         if(0==P1_1)
         {
           P1DIR |=0X01;
           P1_0 ^=1;
           RFSend(SendPacket,24);
         }
     }

P1IFG=0;
     P1IF=0;
}

#pragma vector=RF_VECTOR
__interrupt void RF_IRQ(void)
{//这个是射频中断函数，当小灯模块接收到开关模块发送来的数据时，小灯模块的CPU就会进入中断函数执行
    EA=0;
    if( RFIRQF0 & 0x40 )
    {
        RFIRQF0&= ~0x40;   // Clear RXPKTDONE interrupt
    }
    S1CON= 0;                   // Clear general RF interrupt flag
    RFST = 0xEC;//清接收缓冲器
    RFST = 0xE3;//开启接收使能
    EA=1;
}

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#include<ioCC2530.h>
#include"74LS164_8LED.h"
#define SENDVAL 5
char SendPacket[]={0x19,0x61,0x88,0x00,0x07,0x20,0xEF,0xBE,0x20,0x50,'h','e','l','l','o',' ','l','a','o',' ','d','a','r','n'};
//第一个字节0x0C含义，这个自己后面还有12个字节要发送
//第5 6个字节表示的是PANID
//第7 8个字节是无线模块目标设备的网络地址 0xBEEF
//第9 10就是本地模块的网络地址
//第11 个字节是我们有用的数据
// CRC码 12 13个字节 是硬件自动追加

void Delay()
{
    int y,x;
    for(y=1000;y>0;y--)
      for(x=30;x>0;x--);
}
void Init32M()
{
   SLEEPCMD &=0xFB;//1111 1011 开启2个高频时钟源
   while(0==(SLEEPSTA & 0x40));// 0100 0000 等待32M稳定
   Delay();
   CLKCONCMD &=0xF8;//1111 1000 不分频输出
   CLKCONCMD &=0XBF;//1011 1111 设置32M作为系统主时钟
   while(CLKCONSTA & 0x40); //0100 0000 等待32M成功成为当前系统主时钟
}
void KeysIntCfg()
{//Key3  Key4   Key5

     IEN2|=0x10;//开P1IE组中断
     P1IEN|=0x02;//开Key3组内中断
     PICTL|=0x02;//设置P1_1为下降沿
     EA=1;      //开总中断
}

void halRfInit(void)
{
    EA=0;
    FRMCTRL0 |= 0x60;

    // Recommended RX settings
    TXFILTCFG = 0x09;
    AGCCTRL1 = 0x15;
    FSCAL1 = 0x00;

    // enable RXPKTDONE interrupt
    RFIRQM0 |= 0x40;//把射频接收中断打开
    // enable general RF interrupts
    IEN2 |= 0x01;

    FREQCTRL =(11+(25-11)*5);//(MIN_CHANNEL + (channel - MIN_CHANNEL) * CHANNEL_SPACING);
                     //设置载波为2475M
    PAN_ID0=0x07;
    PAN_ID1=0x20; //0x2007
//halRfRxInterruptConfig(basicRfRxFrmDoneIsr);
    RFST = 0xEC;//清接收缓冲器
    RFST = 0xE3;//开启接收使能
    EA=1;
}

void RFSend(char *pstr,char len)
{
  char i;
    RFST = 0xEC; //确保接收是空的
    RFST = 0xE3; //清接收标志位
    while (FSMSTAT1 & 0x22);//等待射频发送准备好
    RFST = 0xEE;//确保发送队列是空
    RFIRQF1 &= ~0x02;//清发送标志位
//为数据发送做好准备工作

    for(i=0;i<len;i++)
    {
       RFD=pstr[i];
    }  //循环的作用是把我们要发送的数据全部压到发送缓冲区里面

    RFST = 0xE9; //这个寄存器一旦被设置为0xE9,发送缓冲区的数据就被发送出去
    while(!(RFIRQF1 & 0x02) );//等待发送完成
    RFIRQF1 = ~0x02;//清发送完成标志
}

void main()
{
   LS164_Cfg();//74LS164控制数码管的初始化
   Init32M(); //主时钟晶振工作在32M
   KeysIntCfg();

   halRfInit();//无线通信的初始化  初始化相关的寄存器，配置工作信道，和PANID

  SHORT_ADDR0=0x50;
  SHORT_ADDR1=0x20;//设置本模块地址  设置本模块的网络地址0x2050
  //大小端模式问题，

    LS164_BYTE(1);
    while(1);
}
#pragma vector=P1INT_VECTOR
__interrupt void Key3_ISR() //P1_1
{
     if(0x02 & P1IFG)
     {
         Delay();
         if(0==P1_1)
         {
           P1DIR |=0X01;
           P1_0 ^=1;
           RFSend(SendPacket,24);
         }
     }

     P1IFG=0;
     P1IF=0;
}

#pragma vector=RF_VECTOR
__interrupt void RF_IRQ(void)
{//这个是射频中断函数，当小灯模块接收到开关模块发送来的数据时，小灯模块的CPU就会进入中断函数执行
    EA=0;
    if( RFIRQF0 & 0x40 )
    {
        RFIRQF0&= ~0x40;   // Clear RXPKTDONE interrupt
    }
    S1CON= 0;                   // Clear general RF interrupt flag
    RFST = 0xEC;//清接收缓冲器
    RFST = 0xE3;//开启接收使能
    EA=1;
}

接收程序：

复制代码

#include<ioCC2530.h>
#include"74LS164_8LED.h"
void Delay()
{
    int y,x;
    for(y=1000;y>0;y--)
      for(x=30;x>0;x--);
}
void Init32M()
{
   SLEEPCMD &=0xFB;//1111 1011 开启2个高频时钟源
   while(0==(SLEEPSTA & 0x40));// 0100 0000 等待32M稳定
   Delay();
   CLKCONCMD &=0xF8;//1111 1000 不分频输出
   CLKCONCMD &=0XBF;//1011 1111 设置32M作为系统主时钟
   while(CLKCONSTA & 0x40); //0100 0000 等待32M成功成为当前系统主时钟
}
void Uart0_Cfg()
{
   PERCFG &=0xFE;//把这个寄存器的第零位强行清零  1111 1110
   //就是把串口0的脚位置配置在备用位置1 即P0_2  P0_3

P0SEL  |=0x0C;//让P0_2  P0_3这两个脚工作在片上外设模式,而不是普通IO口       0000 1100

U0CSR |=0xC0;
   U0UCR =0; //串口0 典型的串口配置  校验位 停止位之类的东西

U0GCR =11;
   U0BAUD =216;//就是重官方数据手册中波特率表格中参照115200时的 配置值，前提是系统时钟在32M

IEN0 |=0x04; //开接收数据的中断  0000 0100
   EA=1;
}

void Uart0SendByte(char SendByte)
{
    U0DBUF=SendByte;  //把我们收到的数据通过串口再返回发出去
    while(UTX0IF==0);
    UTX0IF=0;
}
void halRfInit(void)
{
    EA=0;
    FRMCTRL0 |= 0x60;

// Recommended RX settings
    TXFILTCFG = 0x09;
    AGCCTRL1 = 0x15;
    FSCAL1 = 0x00;
    // enable RXPKTDONE interrupt
    RFIRQM0 |= 0x40;
    // enable general RF interrupts
    IEN2 |= 0x01;

FREQCTRL =(11+(25-11)*5);//(MIN_CHANNEL + (channel - MIN_CHANNEL) * CHANNEL_SPACING);
    PAN_ID0=0x07;
    PAN_ID1=0x20;
//halRfRxInterruptConfig(basicRfRxFrmDoneIsr);
    RFST = 0xEC;//清接收缓冲器
    RFST = 0xE3;//开启接收使能
    EA=1;
}

void main()
{
   LS164_Cfg();//74LS164控制数码管的初始化
   Init32M(); //主时钟晶振工作在32M
   halRfInit();
   Uart0_Cfg();

SHORT_ADDR0=0xEF;
  SHORT_ADDR1=0xBE;//设置本模块地址  0xBEEF

LS164_BYTE(2);
    while(1);
}

void RevRFProc()
{
 static char len;
 static char  ch;
 static char Alllen;
    len=ch=0;
    RFIRQM0 &= ~0x40;
    IEN2 &= ~0x01;
    EA=1;

len=RFD;//读第一个字节判断这一串数据后面有几个字节；
    //len=0x0C 12
    Alllen=len;
    while (len>0)
    {//只要后面还有数据那么就把他都从接受缓冲区取出来
        ch=RFD;
        if(3==len)
        {//如果倒数第三个字节等于7，那么我们把LED0取反
           LS164_BYTE(ch);
        }

if((len>=3)&&(Alllen-len>=9))
        {
            Uart0SendByte(ch);
        }
        len--;
     }
    EA=0;
    // enable RXPKTDONE interrupt
    RFIRQM0 |= 0x40;
    // enable general RF interrupts
    IEN2 |= 0x01;
}

#pragma vector=RF_VECTOR
__interrupt void RF_IRQ(void)
{//这个是射频中断函数，当小灯模块接收到开关模块发送来的数据时，小灯模块的CPU就会进入中断函数执行
    EA=0;
    if( RFIRQF0 & 0x40 )
    {

RevRFProc();

RFIRQF0&= ~0x40;   // Clear RXPKTDONE interrupt
    }
    S1CON= 0;                   // Clear general RF interrupt flag
    RFST = 0xEC;//清接收缓冲器
    RFST = 0xE3;//开启接收使能
    EA=1;
}

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#include<ioCC2530.h>
#include"74LS164_8LED.h"
void Delay()
{
    int y,x;
    for(y=1000;y>0;y--)
      for(x=30;x>0;x--);
}
void Init32M()
{
   SLEEPCMD &=0xFB;//1111 1011 开启2个高频时钟源
   while(0==(SLEEPSTA & 0x40));// 0100 0000 等待32M稳定
   Delay();
   CLKCONCMD &=0xF8;//1111 1000 不分频输出
   CLKCONCMD &=0XBF;//1011 1111 设置32M作为系统主时钟
   while(CLKCONSTA & 0x40); //0100 0000 等待32M成功成为当前系统主时钟
}
void Uart0_Cfg()
{
   PERCFG &=0xFE;//把这个寄存器的第零位强行清零  1111 1110
   //就是把串口0的脚位置配置在备用位置1 即P0_2  P0_3

   P0SEL  |=0x0C;//让P0_2  P0_3这两个脚工作在片上外设模式,而不是普通IO口       0000 1100

   U0CSR |=0xC0;
   U0UCR =0; //串口0 典型的串口配置  校验位 停止位之类的东西

   U0GCR =11;
   U0BAUD =216;//就是重官方数据手册中波特率表格中参照115200时的 配置值，前提是系统时钟在32M

   IEN0 |=0x04; //开接收数据的中断  0000 0100
   EA=1;
}

void Uart0SendByte(char SendByte)
{
    U0DBUF=SendByte;  //把我们收到的数据通过串口再返回发出去
    while(UTX0IF==0);
    UTX0IF=0;
}
void halRfInit(void)
{
    EA=0;
    FRMCTRL0 |= 0x60;

    // Recommended RX settings
    TXFILTCFG = 0x09;
    AGCCTRL1 = 0x15;
    FSCAL1 = 0x00;
    // enable RXPKTDONE interrupt
    RFIRQM0 |= 0x40;
    // enable general RF interrupts
    IEN2 |= 0x01;

    FREQCTRL =(11+(25-11)*5);//(MIN_CHANNEL + (channel - MIN_CHANNEL) * CHANNEL_SPACING);
    PAN_ID0=0x07;
    PAN_ID1=0x20;
//halRfRxInterruptConfig(basicRfRxFrmDoneIsr);
    RFST = 0xEC;//清接收缓冲器
    RFST = 0xE3;//开启接收使能
    EA=1;
}

void main()
{
   LS164_Cfg();//74LS164控制数码管的初始化
   Init32M(); //主时钟晶振工作在32M
   halRfInit();
   Uart0_Cfg();

  SHORT_ADDR0=0xEF;
  SHORT_ADDR1=0xBE;//设置本模块地址  0xBEEF

    LS164_BYTE(2);
    while(1);
}

void RevRFProc()
{
 static char len;
 static char  ch;
 static char Alllen;
    len=ch=0;
    RFIRQM0 &= ~0x40;
    IEN2 &= ~0x01;
    EA=1;

    len=RFD;//读第一个字节判断这一串数据后面有几个字节；
    //len=0x0C 12
    Alllen=len;
    while (len>0)
    {//只要后面还有数据那么就把他都从接受缓冲区取出来
        ch=RFD;
        if(3==len)
        {//如果倒数第三个字节等于7，那么我们把LED0取反
           LS164_BYTE(ch);
        }

        if((len>=3)&&(Alllen-len>=9))
        {
            Uart0SendByte(ch);
        }
        len--;
     }
    EA=0;
    // enable RXPKTDONE interrupt
    RFIRQM0 |= 0x40;
    // enable general RF interrupts
    IEN2 |= 0x01;
}

#pragma vector=RF_VECTOR
__interrupt void RF_IRQ(void)
{//这个是射频中断函数，当小灯模块接收到开关模块发送来的数据时，小灯模块的CPU就会进入中断函数执行
    EA=0;
    if( RFIRQF0 & 0x40 )
    {

        RevRFProc();

        RFIRQF0&= ~0x40;   // Clear RXPKTDONE interrupt
    }
    S1CON= 0;                   // Clear general RF interrupt flag
    RFST = 0xEC;//清接收缓冲器
    RFST = 0xE3;//开启接收使能
    EA=1;
}

补充内容：

1、Zigbee无线通信，需要高频的载波来提供发射效率，Zigbee模块之间要可以正常的收发，接收模块必须把接收频率设置和发射模块的载波频率一致。
2、Zigbee有27个载波可以进行通信，载波叫做信道（无线通信的通道）。这些载波的频率落在某些频率区段，我们把这些区段叫做频段。
2.4G频段 16个信道
915M频段 896M频段 11个信道
但TI的所有支持Zigbee底层协议的芯片只能在2.4G频段的16个信道里进行通信。
11 2405M
12 2410M
..
26 2480M
3 网络地址
在Zigbee无线局域网里，每一模块都一个在该网络里唯一的2个字节的地址，这个地址叫做网络地址，网络短地址。
4 PANID
这是一个2个字节的编码，用来区别不同的Zigbee无线局域网，个域网ID.
无线数据包的内容
#define SENDVAL 5
char SendPacket[]={0x0C,0x61,0x88,0x00,0x07,0x20,0xEF,0xBE,0x20,0x50,SENDVAL};

抓包工具USBDongle

char SendPacket[]={0x19,0x61,0x88,0x00,0x07,0x20,0xEF,0xBE,0x20,0x50,'h','e','l','l','o',' ','l','a','o',' ','d','a','r','n'};

802.15.4 Zigbee底层协议，硬件必须要支持