457 lines
16 KiB
C
457 lines
16 KiB
C
#include "rf.h"
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||
#include "timer.h"
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#include "../App/config.h"
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#include "../App/rgb.h"
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#include "intrins.h"
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||
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||
// ATR5179 射频前端天线开关控制引脚定义
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sbit RF_TX = P2^0; // V1 控制端 (1: 选通天线到发射 TX 路径)
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sbit RF_RX = P3^7; // V2 控制端 (1: 选通天线到接收 RX 路径)
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||
// 射频芯片数据与电源控制引脚定义 (根据新版 PCB 引脚对调修正)
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sbit RF_TX_DAT = P2^1; // LR690L 发射调制数据输入引脚 (DIN) - 物理连接 Pin 22 (P2.1)
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sbit RF_RX_DATA = P3^6; // LR690L 接收解调数据输出引脚 (DATA) - 物理连接 Pin 19 (P3.6)
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|
||
// 声明外部延时及串口打印函数 (在 system.c 中定义)
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extern void Delay_us(u16 us);
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extern void Delay_ms(u16 ms);
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extern void Uart_SendString(char *s);
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extern void Uart_SendHex4(u8 val);
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extern void Uart_SendHex8(u8 val);
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extern void Uart_SendHex16(u16 val);
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extern void Uart_SendHex20(u32 val);
|
||
extern void Uart_SendHex32(u32 val);
|
||
extern void Uart_SendByte(u8 dat);
|
||
extern volatile u16 ms_tick; // 全局毫秒滴答 (0~999 循环)，用于半成品帧看门狗超时判断
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||
/**
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* @brief 初始化无线射频芯片相关的 GPIO 引脚方向与状态
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* @details 同时在此完成 Timer0 自由运行时间戳基准与 P3.6 (RF_RX_DATA) 常态双边沿中断的
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* 一次性开机配置，供 RF_HandleEdgeInterrupt() 增量解码状态机全程使用。
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*/
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void RF_Init(void)
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{
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// EAXFR = 1 允许访问扩展特殊功能寄存器 (XSFR)
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||
EAXFR = 1;
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// 1. 配置 P2.0 (RF_TX) 和 P2.1 (RF_TX_DAT) 为推挽输出模式 (M1=0, M0=1)
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P2M1 &= ~((1 << 0) | (1 << 1));
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P2M0 |= ((1 << 0) | (1 << 1));
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|
||
// 2. 配置 P3.7 (RF_RX) 和 P3.5 (SHUT) 为推挽输出模式 (M1=0, M0=1)
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||
// 配置 P3.6 (RF_RX_DATA) 为高阻输入模式 (M1=1, M0=0)以匹配接收解调输入
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P3M1 &= ~((1 << 5) | (1 << 7));
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||
P3M1 |= (1 << 6);
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||
P3M0 &= ~(1 << 6);
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||
P3M0 |= ((1 << 5) | (1 << 7));
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||
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||
// 2.1 开启 P3.6 内部上拉：LR690L 在 SHUT=1 (休眠/发射时也会关断接收) 时数据脚为高阻输出，
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||
// 若不加上拉会悬空乱跳。P3.6 中断现在常态开启，悬空噪声会引发中断风暴，必须靠上拉钳位。
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P3PU |= 0x40;
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||
// 3. 设置系统默认的初始电平
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RF_TX = 0; // 断开发射天线通路
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SHUT = 1; // 默认拉高 SHUT，使 LR690L 处于休眠关闭状态
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RF_RX = 0; // 断开接收天线通路
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RF_TX_DAT = 0; // 调制发送数据线置低
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||
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||
// 4. 启动 Timer0 常驻自由运行，作为边沿中断增量解码的时间戳基准 (实现见 Drivers/timer.c)
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Timer0_Init();
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||
|
||
// 5. P3.6 (RF_RX_DATA) 双边沿中断常态开启 (原来只在 Enter_Low_Power_Sleep 里临时开启，
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||
// 现在改为开机后永久开启，休眠时复用同一路中断做唤醒源，不再需要单独切换)
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||
P3IM1 |= 0x40;
|
||
P3IM0 |= 0x40; // 双边沿触发
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||
P3INTF = 0x00; // 清除挂起的中断标志
|
||
// DEBUG: 临时屏蔽 P3.6 中断允许，测试是否是 Port3_Isr 触发本身(不管里面执行什么)导致重启，
|
||
// 定位完成后改回 P3INTE |= 0x40;
|
||
// P3INTE |= 0x40; // 开启 P3.6 中断允许 (全局 EA 由 Timer1_Init() 统一开启)
|
||
}
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 配置无线射频收发系统的运行模式与天线切换
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||
* @param mode 运行模式 (0-休眠隔离, 1-接收工作, 2-发射工作)
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||
*/
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||
void RF_SetMode(u8 mode)
|
||
{
|
||
if (mode == 0) // ====== 模式 0: 休眠隔离模式 (Sleep/Idle) ======
|
||
{
|
||
SHUT = 1; // 强制拉高 SHUT 引脚，使 LR690L 彻底进入低功耗待机
|
||
RF_RX = 0; // 关闭接收天线开关，防止外界电磁杂波串入接收电路
|
||
RF_TX = 0; // 关闭发射天线开关
|
||
}
|
||
else if (mode == 1) // ====== 模式 1: 接收工作模式 (RX Mode) ======
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||
{
|
||
SHUT = 0; // 拉低 SHUT 使能 LR690L 芯片，开始解调接收
|
||
RF_TX = 0; // 关闭发射开关
|
||
RF_RX = 1; // 选通天线到 RX 接收路径，使能接收链路高频放大
|
||
}
|
||
else if (mode == 2) // ====== 模式 2: 发发射工作模式 (TX Mode) ======
|
||
{
|
||
SHUT = 1; // 接收机停机，防止发射强信号顶坏接收前端
|
||
RF_RX = 0; // 关闭接收开关
|
||
RF_TX = 1; // 选通天线到 TX 发射路径，使能天线发射
|
||
}
|
||
}
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 使用 Timer0 自由运行时间戳实现的高精度微秒延时
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||
* @param us 延时微秒数
|
||
* @note 旧版实现会启停复位 Timer0，与本文件新增的常驻自由运行用法冲突 (会导致 RX 时间戳永久停摆)，
|
||
* 改为对运行中的 Timer0 做起止快照比较，纯只读、不影响其自由运行状态。
|
||
*/
|
||
void RF_Delay_us(u16 us)
|
||
{
|
||
u32 start = Timer0_GetTimestamp();
|
||
u32 wait_ticks = (u32)us * 2UL; // 0.5us/tick
|
||
while ((u32)(Timer0_GetTimestamp() - start) < wait_ticks);
|
||
}
|
||
|
||
/* =========================================================================
|
||
* EV1527 边沿中断增量解码状态机
|
||
* ========================================================================= */
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||
|
||
// 计时阈值 (单位: tick，0.5us/tick)，与原阻塞版 EV1527_Decode 的判定区间保持一致
|
||
#define RF_SYNC_HIGH_MIN_TICKS (50UL * 2UL) // 50us
|
||
#define RF_SYNC_HIGH_MAX_TICKS (2500UL * 2UL) // 2500us
|
||
#define RF_SYNC_LOW_MIN_TICKS (1500UL * 2UL) // 1500us
|
||
#define RF_SYNC_LOW_MAX_TICKS (60000UL* 2UL) // 60000us
|
||
#define RF_T_MIN_TICKS (100UL * 2UL) // 100us
|
||
#define RF_T_MAX_TICKS (800UL * 2UL) // 800us
|
||
|
||
#define RF_ISR_STATE_IDLE 0 // 搜索同步头候选高电平
|
||
#define RF_ISR_STATE_SYNC_SEEN 1 // 已见候选同步高电平，等待其后的低电平确认
|
||
#define RF_ISR_STATE_COLLECTING 2 // 正在逐位收集 24 位数据
|
||
|
||
#define RF_DECODE_TIMEOUT_MS 200 // 半成品帧看门狗超时 (远大于一帧最坏情况约 95ms 的总耗时)
|
||
|
||
static volatile u8 rf_isr_state = RF_ISR_STATE_IDLE;
|
||
static volatile u32 rf_isr_last_edge_ts = 0;
|
||
static volatile u32 rf_isr_pending_high = 0; // 候选同步头高电平宽度 / 收集阶段暂存的本位高电平宽度
|
||
static volatile u32 rf_isr_bit_T = 0; // 本帧的基准单位时间 T
|
||
static volatile u8 rf_isr_bit_index = 0;
|
||
static volatile u32 rf_isr_addr_acc = 0;
|
||
static volatile u8 rf_isr_dat_acc = 0;
|
||
static volatile u16 rf_isr_state_enter_ms = 0;
|
||
|
||
// 中断解码出的结果，供 EV1527_Decode() 非阻塞取用
|
||
static volatile bit rf_decoded_ready = 0;
|
||
static volatile u32 rf_decoded_addr = 0;
|
||
static volatile u8 rf_decoded_data = 0;
|
||
|
||
static void RF_ResetDecodeState(void)
|
||
{
|
||
rf_isr_state = RF_ISR_STATE_IDLE;
|
||
rf_isr_bit_index = 0;
|
||
rf_isr_addr_acc = 0;
|
||
rf_isr_dat_acc = 0;
|
||
}
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief P3.6 (RF_RX_DATA) 边沿中断增量解码处理 (由 main.c 的 Port3_Isr 调用)
|
||
* @details 每次电平跳变调用一次。用本次跳变与上次跳变的时间差，还原刚刚结束的那段电平的宽度，
|
||
* 驱动一个三态状态机 (空闲搜索 -> 同步头确认 -> 逐位收集) 增量推进解码，
|
||
* 不在中断内做任何阻塞等待，无论是否解码成功都会在很短时间内返回。
|
||
*/
|
||
void RF_HandleEdgeInterrupt(void)
|
||
{
|
||
// DEBUG: 临时直接返回，先确认是否是本函数内部逻辑导致的重启，定位完成后删除这行
|
||
return;
|
||
|
||
u32 now = Timer0_GetTimestamp();
|
||
u32 duration = now - rf_isr_last_edge_ts; // 刚结束那段电平的宽度
|
||
u8 new_level = RF_RX_DATA; // 跳变后的当前电平 (1: 刚结束的是低电平, 0: 刚结束的是高电平)
|
||
rf_isr_last_edge_ts = now;
|
||
|
||
if (rf_isr_state == RF_ISR_STATE_IDLE)
|
||
{
|
||
// 空闲搜索阶段：只关心刚结束的高电平脉宽是否落在同步头候选区间
|
||
if (new_level == 0 &&
|
||
duration >= RF_SYNC_HIGH_MIN_TICKS && duration <= RF_SYNC_HIGH_MAX_TICKS)
|
||
{
|
||
rf_isr_pending_high = duration;
|
||
rf_isr_state = RF_ISR_STATE_SYNC_SEEN;
|
||
rf_isr_state_enter_ms = ms_tick;
|
||
}
|
||
return;
|
||
}
|
||
|
||
if (rf_isr_state == RF_ISR_STATE_SYNC_SEEN)
|
||
{
|
||
// 期望本次为上升沿，duration 为同步头后续低电平宽度
|
||
if (new_level == 1 &&
|
||
duration >= RF_SYNC_LOW_MIN_TICKS && duration <= RF_SYNC_LOW_MAX_TICKS &&
|
||
rf_isr_pending_high >= RF_T_MIN_TICKS && rf_isr_pending_high <= RF_T_MAX_TICKS)
|
||
{
|
||
rf_isr_bit_T = rf_isr_pending_high; // 基准单位时间 T 取自同步头高电平宽度
|
||
rf_isr_bit_index = 0;
|
||
rf_isr_addr_acc = 0;
|
||
rf_isr_dat_acc = 0;
|
||
rf_isr_state = RF_ISR_STATE_COLLECTING;
|
||
rf_isr_state_enter_ms = ms_tick;
|
||
}
|
||
else
|
||
{
|
||
RF_ResetDecodeState(); // 不满足同步条件，放弃候选，回到空闲搜索
|
||
}
|
||
return;
|
||
}
|
||
|
||
// ====== RF_ISR_STATE_COLLECTING：逐位收集数据 ======
|
||
if (new_level == 0)
|
||
{
|
||
// 高电平刚结束，先暂存宽度，等对应的低电平结束后一起判定这一位
|
||
rf_isr_pending_high = duration;
|
||
}
|
||
else
|
||
{
|
||
u32 total = rf_isr_pending_high + duration;
|
||
if (total < rf_isr_bit_T * 3UL || total > rf_isr_bit_T * 6UL)
|
||
{
|
||
RF_ResetDecodeState(); // 单个数据位周期超出 3T~6T 范围，判定畸变，放弃本帧
|
||
return;
|
||
}
|
||
|
||
if (rf_isr_pending_high > duration * 2UL)
|
||
{
|
||
// 高电平明显长于低电平：逻辑 "1"
|
||
if (rf_isr_bit_index < 20) rf_isr_addr_acc = (rf_isr_addr_acc << 1) | 1;
|
||
else rf_isr_dat_acc = (rf_isr_dat_acc << 1) | 1;
|
||
}
|
||
else if (duration > rf_isr_pending_high * 2UL)
|
||
{
|
||
// 低电平明显长于高电平：逻辑 "0"
|
||
if (rf_isr_bit_index < 20) rf_isr_addr_acc = (rf_isr_addr_acc << 1);
|
||
else rf_isr_dat_acc = (rf_isr_dat_acc << 1);
|
||
}
|
||
else
|
||
{
|
||
RF_ResetDecodeState(); // 电平脉冲比值不合规，放弃本帧
|
||
return;
|
||
}
|
||
|
||
rf_isr_bit_index++;
|
||
if (rf_isr_bit_index >= 24)
|
||
{
|
||
// 24 位全部收齐，输出解码结果供主循环取用
|
||
rf_decoded_addr = rf_isr_addr_acc;
|
||
rf_decoded_data = rf_isr_dat_acc;
|
||
rf_decoded_ready = 1;
|
||
RF_ResetDecodeState();
|
||
}
|
||
}
|
||
}
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 半成品帧看门狗：若中断状态机卡在同步头确认/数据收集阶段太久 (信号中途被干扰打断)，
|
||
* 超时后强制复位回空闲搜索，防止后续真实信号被误当作"半成品帧的延续"而永远解不出来。
|
||
*/
|
||
static void RF_CheckDecodeWatchdog(void)
|
||
{
|
||
u16 elapsed;
|
||
if (rf_isr_state == RF_ISR_STATE_IDLE) {
|
||
return;
|
||
}
|
||
if (ms_tick >= rf_isr_state_enter_ms) {
|
||
elapsed = ms_tick - rf_isr_state_enter_ms;
|
||
} else {
|
||
elapsed = 1000 + ms_tick - rf_isr_state_enter_ms;
|
||
}
|
||
if (elapsed > RF_DECODE_TIMEOUT_MS) {
|
||
RF_ResetDecodeState();
|
||
}
|
||
}
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 阻塞式检测并解码一个合法的 EV1527 射频信号数据帧
|
||
* @details 改造后不再自行轮询电平做阻塞测量，真正的解码工作已经在 P3.6 边沿中断
|
||
* (RF_HandleEdgeInterrupt) 中增量完成；本函数只是非阻塞地检查中断解码结果，
|
||
* 函数签名与调用方式保持不变，RfMonitorApp/PairApp/RF_DiagnosticMode 均无需改动。
|
||
*/
|
||
bit EV1527_Decode(u32 *out_addr, u8 *out_data)
|
||
{
|
||
bit ready;
|
||
|
||
RF_CheckDecodeWatchdog();
|
||
|
||
EA = 0; // 与中断互斥，保证 32 位地址与结果标志的原子性读取
|
||
ready = rf_decoded_ready;
|
||
if (ready) {
|
||
*out_addr = rf_decoded_addr;
|
||
*out_data = rf_decoded_data;
|
||
rf_decoded_ready = 0;
|
||
}
|
||
EA = 1;
|
||
|
||
return ready;
|
||
}
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 按照 EV1527 协议单次调制发送一帧 24 位射频数据 (Sync + 24bit Data)
|
||
*/
|
||
void EV1527_TxFrame(u32 addr, u8 dat)
|
||
{
|
||
u8 i;
|
||
u32 tx_val;
|
||
|
||
// 合并 20 位地址与 4 位数据，成为 24 位完整 EV1527 帧
|
||
tx_val = (addr << 4) | (dat & 0x0F);
|
||
|
||
// 1. 同步头脉冲: 高电平 1T (350us) + 低电平 31T (10850us)
|
||
RF_TX_DAT = 1;
|
||
RF_Delay_us(350);
|
||
RF_TX_DAT = 0;
|
||
RF_Delay_us(10850);
|
||
|
||
// 2. 依次发送 24 个数据位 (MSB First)
|
||
for (i = 0; i < 24; i++)
|
||
{
|
||
if (tx_val & (0x800000UL >> i))
|
||
{
|
||
// 逻辑 "1": 高电平 3T (1050us) + 低电平 1T (350us)
|
||
RF_TX_DAT = 1;
|
||
RF_Delay_us(1050);
|
||
RF_TX_DAT = 0;
|
||
RF_Delay_us(350);
|
||
}
|
||
else
|
||
{
|
||
// 逻辑 "0": 高电平 1T (350us) + 低电平 3T (1050us)
|
||
RF_TX_DAT = 1;
|
||
RF_Delay_us(350);
|
||
RF_TX_DAT = 0;
|
||
RF_Delay_us(1050);
|
||
}
|
||
}
|
||
}
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 调制发射 25 帧 EV1527 射频同步电平信号以确保接收侧可靠触发
|
||
*/
|
||
void EV1527_Transmit(u32 addr, u8 dat)
|
||
{
|
||
u8 r;
|
||
bit ea_bak = EA; // 备份并屏蔽全局中断，确保发射高低电平周期的绝对纯净与防抖
|
||
EA = 0;
|
||
|
||
RF_SetMode(2); // 切换为发射状态，接通天线与射频模块通道
|
||
Delay_ms(5); // 稍作延时使射频通路稳定
|
||
|
||
// 连续发射 25 帧以保证接收设备顺利锁定并解码
|
||
for (r = 0; r < 25; r++)
|
||
{
|
||
EV1527_TxFrame(addr, dat);
|
||
// 去除帧与帧之间可能导致波形不连续的 Delay_ms
|
||
}
|
||
|
||
RF_TX_DAT = 0; // 结束发射，拉低数据脚
|
||
RF_SetMode(1); // 恢复为常态后台接收模式
|
||
|
||
EA = ea_bak; // 还原全局中断开关状态
|
||
}
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief RF 收发诊断测试功能 (支持发送与接收监听打印)
|
||
*/
|
||
void RF_DiagnosticMode(char choice)
|
||
{
|
||
if (choice == 't')
|
||
{
|
||
u8 i;
|
||
Uart_SendString("=== RF TX Test: Transmitting 20 test frames... ===\r\n");
|
||
// 开启发射模式并配置天线开关
|
||
RF_SetMode(2);
|
||
Delay_ms(5);
|
||
|
||
for (i = 0; i < 20; i++)
|
||
{
|
||
// 连续发送测试包，每次发送伴随马达短震及指示灯闪烁
|
||
MOTOR = 1;
|
||
RGB_Send(0, 150, 0, 0, 150, 0); // 绿光闪烁
|
||
EV1527_TxFrame(0x37A86UL, 0x01);
|
||
MOTOR = 0;
|
||
RGB_Send(0, 0, 0, 0, 0, 0);
|
||
|
||
Delay_ms(150); // 帧间隔
|
||
}
|
||
RF_TX_DAT = 0;
|
||
RF_SetMode(1); // 重新恢复接收模式
|
||
Uart_SendString("[RF] Transmit Done!\r\n");
|
||
}
|
||
else if (choice == 'r')
|
||
{
|
||
u16 wait_ms;
|
||
u32 rx_addr;
|
||
u8 rx_data;
|
||
|
||
Uart_SendString("=== RF RX Test: Listening for 5 seconds... ===\r\n");
|
||
RF_SetMode(1); // 配置进入接收模式并使能天线
|
||
Delay_ms(10);
|
||
|
||
// 5秒的非阻塞监听
|
||
for (wait_ms = 0; wait_ms < 5000; wait_ms++)
|
||
{
|
||
if (EV1527_Decode(&rx_addr, &rx_data))
|
||
{
|
||
Uart_SendString("[RF] Decoded successfully! Addr: 0x");
|
||
Uart_SendHex32(rx_addr);
|
||
Uart_SendString(", Cmd/Data: ");
|
||
Uart_SendHex8(rx_data);
|
||
Uart_SendString("\r\n");
|
||
|
||
// 收到信号后马达震动并亮青色灯提醒
|
||
MOTOR = 1;
|
||
RGB_Send(0, 150, 150, 0, 150, 150);
|
||
Delay_ms(100);
|
||
MOTOR = 0;
|
||
RGB_Send(0, 0, 0, 0, 0, 0);
|
||
}
|
||
Delay_ms(1);
|
||
}
|
||
Uart_SendString("=== RF RX Test End ===\r\n");
|
||
}
|
||
}
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 电气回环自检测试 (物理短路 P2.1 与 P3.6 自检)
|
||
* @details 用户通过短路 P2.1 和 P3.6 来实现 GPIO 的物理连通性自检
|
||
*/
|
||
void Loopback_Test(void)
|
||
{
|
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u16 match_count = 0;
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u16 i;
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EAXFR = 1;
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RF_SetMode(1); // 开启接收芯片
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Delay_ms(100);
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Uart_SendString("Starting RF Hardware Loopback Test (P2.1 -> P3.6)...\r\n");
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Uart_SendString("Please use a metal tweezers to short-circuit P2.1 (Pin 22) and P3.6 (Pin 19)!\r\n");
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for (i = 0; i < 100; i++)
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{
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RF_TX_DAT = 1;
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Delay_us(500);
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if (RF_RX_DATA == 1) match_count++;
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||
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RF_TX_DAT = 0;
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||
Delay_us(500);
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||
if (RF_RX_DATA == 0) match_count++;
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}
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Uart_SendString("Loopback Match Count: ");
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Uart_SendHex16(match_count);
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Uart_SendString("/200\r\n");
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if (match_count > 150)
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{
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Uart_SendString("Result: PASS! Pin P2.1 and P3.6 are electrical connected successfully!\r\n");
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}
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else
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{
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Uart_SendString("Result: FAIL! GPIO coupling check failed. Short-circuit the pins and test again.\r\n");
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||
}
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RF_SetMode(0); // 关断射频
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||
}
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