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前言：sx1276为Semtech公司推出的具有新型LoRa扩频技术的RF芯片，具有功耗低、容量大、传输距离远、抗干扰能力强的优点，下面对SX1276的使用进行总结，主要是驱动层面上的整理和总结。
这篇博文主要是在调研时进行简单试用后的总结，简单测量Lora模式和FSK模式下的一些调试参数，没有进行深入研究，代码仓库中的代码可以实现收发操作，仅供参考，有问题还请及时指出，也欢迎大家一起讨论。希望调试SX1276的朋友们可以多多总结出更好的博文分享给大家！—— 2016.1.19更新
平台介绍
编译环境：IAR7.10
硬件平台：STM32F103+LoRa模块
一、阅读datasheet
1.1 基本工作参数
移植之前，我们需要对芯片有一个整体的概念，对参数和工作模式要有一定的解，下面的表格为几款不同的RF模块的基本参数的比较。
SI4432 SI4463 SX1276
输出功率 <= +20dbm(100mw) <= +20dbm(100mw) <= +20dbm(100mw)
波特率 <= 256Kbps <= 1Mbps <= 300Kbps
接收灵敏度 <= -121dbm <= -129dbm <= -148dbm(LoRa)
调制方式 (G)FSK/OOK (G)FSK/(G)MSK/OOK (G)FSK/(G)MSK/OOK/LoRa
频率范围 240-930(MHz) 142-1050(MHz) 137-1020(MHz)
FIFO 64Byte 64Byte 256Byte(LoRa)
中断引脚 nirq nirq Diox
寄存器 128 298 113
SPI操作 1位读/写命令+
7位地址+
8位数据 先发送8位读写指令
等待SDO输出CTS信号为0XFF
读取/写入数据 1位读/写命令+
7位地址+
8位数据
工作状态 关闭/挂起/TX/RX 关闭/挂起/TX/RX 关闭/挂起/TX/RX/CAD
附加功能
ADC(8位)/温度传感器/
欠压检测/空中唤醒 温度传感器/欠压检测/
空中唤醒 温度传感器/欠压检测/
空中唤醒
1.2 工作模式
SX1276大体分为关闭/挂起/TX/RX/CAD状态，FSK/OOK与LoRa模式之间切换时必须处于SLEEP状态才可以完成，我们调试时暂时完成收发工作即可。
1.3 寄存器操作
Sx1276有0x00-0x70 共113个寄存器，通过SPI接口进行操作，SPI数据格式为1bit的读写指令+7bit地址+8bit数据，当需要连续对多个寄存器进行读写操作时，只需要保证时钟输出，寄存器地址会自动加1来完成读写操作，需要注意在FSK和LoRa模式下寄存器的用法有些不同。
1.4 其他
由于初次接触RF芯片，阅读的手册也没有中文版本，对一些名词不是很清楚，读起来真的有些吃力，整理了一些RF相关的知识，仅供参考，请点击这里。
二、 准备工作
2.1 下载源码
从Semtech官网下载最新固件(Firmware Drivers V2.1.0)，解压到工作目录。
2.2 准备文件
SX12xxDrivers-V2.1.0文件夹下只有src为我们需要使用的文件夹，将其拷贝至工作目录并打开，子文件夹为platform/radio，打开platform文件夹，里面包含不同的硬件平台，我们只保留sx12xxEiger文件夹和platform.h头文件。
2.3 修改BSP代码
为了适应不同的硬件平台，代码中有大量的选择编译语句，根据自己实际使用的硬件平台进行修改，主要包括SPI的初始化，片选/中断/复位/中断等引脚的初始化。其中复位引脚低电平有效，工作时悬空或拉高。
2.4 建立工程并添加源文件
建立IAR工程，将修改好的源文件添加至工程，编译并修改相关错误。官方提供的代码总体还是比较容易修改并运行的，保持耐心。
2.5 硬件连接
LoRa模块有八个引脚，分别为VCC/GND/MISO/MOSI/SCK/NSS/RES/DIO，连接时VCC/GND连接3.3V电源，MOSI/MOSI/SCK/NSS连接STM32的SPI端口，RES/DIO连接单片机的普通IO口，其中RES为复位引脚，DIO为中断输入引脚。
三、分析源码
3.1 寄存器配置
主要配置参数在sx1276-LoRa.c文件中：
[html] view plain copy 在CODE上查看代码片派生到我的代码片
// Default settings
tLoRaSettings LoRaSettings =
{
434000000, // RFFrequency
20, // Power
7, // SignalBw [0: 7.8kHz, 1: 10.4 kHz, 2: 15.6 kHz, 3: 20.8 kHz, 4: 31.2 kHz,
// 5: 41.6 kHz, 6: 62.5 kHz, 7: 125 kHz, 8: 250 kHz, 9: 500 kHz, other: Reserved]
11, // SpreadingFactor [6: 64, 7: 128, 8: 256, 9: 512, 10: 1024, 11: 2048, 12: 4096 chips]
1, // ErrorCoding [1: 4/5, 2: 4/6, 3: 4/7, 4: 4/8]
true, // CrcOn [0: OFF, 1: ON]
false, // ImplicitHeaderOn [0: OFF, 1: ON]
1, // RxSingleOn [0: Continuous, 1 Single]
0, // FreqHopOn [0: OFF, 1: ON]
4, // HopPeriod Hops every frequency hopping period symbols
100, // TxPacketTimeout
100, // RxPacketTimeout
21, // PayloadLength (used for implicit header mode)
};
其中SpreadingFactor为扩频因子，表示码片速率(扩频后的速率)与进入扩频调制之前的信号的比值，扩频倍数越大，信噪比则越高。ErrorCoding为循环纠错的一种机制。
3.2 流程分析
硬件和模块初始化
进入Sleep模式
进入LoRa模式
配置寄存器
准备发送数据(设置发送功率，中断等操作)
发送数据
等待发送完成。
初始化过程先对硬件进行初始化，然后执行Radio = RadioDriverInit( );将函数入口地址赋值给tRadioDriver结构体中的函数指针。通过Radio->Init( );调用初始化函数。初始化结束后进行发送和接收的相关任务，具体查看驱动代码。
3.3 测试
可以先在SPI初始化后，读取寄存器操作来查看SPI及相关控制引脚/复位引脚连接是否正确，也可以用来查询寄存器配置是否正确。
[html] view plain copy 在CODE上查看代码片派生到我的代码片
SX1276Read(0x42,test);//返回0x12
SX1276Read(0x44,test);//返回0x2D
读取正确后可以在发送完成处加入断点，查看是否会进入发送完成中断，如果进入不了中断很有可能是RF频率配置不正确导致，代码中默认晶振频率为32MHz，所以当我们想要使用434M作为RF频率时，根据公式(P81)向寄存器写入的值为0x6c8000，如果晶振频率为30M则应向寄存器写入0x73BBBB，所以要明确所用模块的外部晶振频率。
3.4 收发
启动定时器，每隔一秒发送一帧数据，发送完成后翻转LED状态，接收侧收到数据后翻转LED状态，完成收发实验。
四、代码仓库
代码仓库地址(hg)
说明：目前代码仓库使用的是FSK模式，需要Lora模式可以克隆后自行修改，仅供参考。 |
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发表于 2017-5-17 09:59:09
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