应用笔记|如何配置 S2-LP 的直接 GPIO 模式
最新更新时间：2023-05-25
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1 引言
2 应用场景
3 实验结果
4 小结
1. 引言
在使用 Spirit 系列的 Sub1G 产品时，有一些特殊的场景，其数据来源于 GPIO 口，然后再将获取到的 GPIO 数据发送出去。当前 ST Spirit 系列支持以下三种数据模式：
1. 正常模式
2. 直接 FIFO 模式
3. 直接 GPIO 模式
其中，它们三者之间的区别如下：
I. 正常模式
a) TX，有效的载荷包数据填充至 FIFO，当发送 TX 命令时，就会按照设置好的帧格式将数据发送出去
b) RX，对接收到的数据进行识别，当且仅当同步字匹配时，才会将数据填充至
FIFO 中
II. 直接 FIFO 模式
a) TX，用户需要自行拼装帧格式并填充至 FIFO，数据就会从 FIFO 中直接发送出去
b) RX，对接收到的数据不进行任何处理，直接填充至 FIFO 中，用户自行在应用
层中解析
III. 直接 GPIO 模式
1. TX，从 GPIO 口获取得到数据后不作任何处理，数据就直接被发送出去；同时
伴随一个时钟用于传送数据（上升沿有效）
2. RX，对接收到的数据不进行任何处理，直接通过 GPIO 输出；同时伴随一个时
钟用于接收数据（下降沿有效）
本文以直接 GPIO 模式为例，讲解如何利用 S2-LP_DK GUI 配置直接 GPIO 模式并互相 通信。
2. 应用场景
为了更好地阐述如何利用 S2-LP_DK GUI 配置直接 GPIO 模式，我们假设这样一个场
景: 设备 A 从信号发生器接收数据，然后通过 GPIO 口输出并作为设备 B 的数据源，而设
备 B 通过 GPIO 接收这些数据，然后直接发送出去，最后设备 C 接收设备 B 的数据并输出
Log 信息。这个场景的拓扑如下图 1 所示：
从上图可知，搭建这个场景需要如下设备：
1. 矢量信号发生器，R&S SMBV100A
2. FKI868V2 开发板 * 3
2.1 配置
为了简化该场景的配置，这里采用默认的射频参数，即：
1. 中心频点：868Mhz or 840Mhz
2. 通讯速率：38.4Ksps
3. 频率偏差：20Khz
4. 接收带宽：100Khz
5. 调制方式：2GFSK-1
以及帧格式如下图 2 所示：
2.1.1 矢量信号发生器
这里仅需要根据上述的配置中提及的参数设置即可，详情如下图 3 所示：
2.1.2. 设备 A
同理，设备 A 想要从矢量信号发生器获取数据，对应的射频参数就要设置成一样，如下图 4 所示：
配置完上述的参数之后，在 Low Level Command 选项中点击 Data on GPIO no
Packet，即可让设备 A 进入直接 GPIO 接收模式，如下图 5 所示：
然后，将 GPIO0 连接至设备 B 的 GPIO0 即可。
2.1.3. 设备 B
由于设备 A 与设备 B 之间的时钟是不同步的，所以为了获取设备 A 的数据，设备 B
应该采用过采样的方式，即设备 B 的通讯速率应该至少等于设备 A 的 8 倍，也就是 38.4
* 8 = 307.2Ksps。但是，目前 GUI 最大只能设置 250Ksps 的速率，所以设备 B 想要配置通讯速率为 307.2Ksps，需要手动修改寄存器；具体如下图 6 所示：
因为设备 B 此时是作为 TX 端，因此不需要配置接收带宽参数；同时为了避免引起歧义，将中心频点变更为 840Mhz。最后，在 Low Level Command 选项中点击 Send Data from
GPIO，即可让设备 B 进入直接 GPIO 发射模式，如下图 7 所示：
2.1.4. 设备 C
设备 C 是通过天线接收设备 B 传送过来的数据，所以中心频点应该跟设备 B 一样，其他的数跟设备 A 一样，详情如下图 8 所示：
而帧格式的配置应保持与上述配置中提及的相同。至此，所有的设备配置均已完成，最终的实物搭建如下图 9 所示：
3. 实验结果
下图 10 展示了基于直接 GPIO 模式的设备 B，接收到从设备 A 传送过来的 GPIO 口数据，并通过天线发送给设备 C 并显示出来。
4. 小结
本篇章内容详细介绍了如何基于 S2-DK GUI 上位机工具，实现不同设备间利用直接 GPIO 模式进行数据透传，为了解 S2-LP 的直接 GPIO 模式性能以及类似的应用场景提供了很好的实验样本。
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