基于Si4432的無(wú)線(xiàn)射頻收發(fā)系統設計

(3)無(wú)線(xiàn)接收程序
無(wú)線(xiàn)接收程序流程如圖4所示。

程序完成C8051F930、SPI接口和Si4432的初始化后，配置寄存器寫(xiě)入相應的初始化RF控制字。通過(guò)訪(fǎng)問(wèn)寄存器7fh從RX FIFO中讀取接收到的數據。相應的控制字設置好之后，若引腳nIRQ變成低電平，則表示Si4432準備好接收數據。完成這些初始化配置后，通過(guò)寄存器4bh讀取包長(cháng)度信息。
然后，打開(kāi)“有效包中斷”和“同步字檢測中斷”，將其他中斷都禁止。引腳nIRQ用來(lái)檢測是否有有效包被檢測到，若引腳nIRQ變?yōu)榈碗娖?，則表示有有效的數據包被檢測到。本系統用Ox2DD4作為同步模式的標志碼，接收模塊通過(guò)檢測這個(gè)同步字來(lái)同步接收數據。最后，使能接收功能，數據開(kāi)始接收。等待nIRQ引腳因中斷產(chǎn)生而使電平拉低，讀取中斷標志位復位nIRQ引腳，使nIRQ恢復至初始的高電平狀態(tài)以準備下一次中斷觸發(fā)的檢測。通過(guò)SPI讀取RX FIFO中的數據，將數據送至液晶OCM12864-9顯示，之后進(jìn)入下一次數據接收狀態(tài)。

3 PCB設計的注意事項
PCB設計對整個(gè)系統的性能影響很大。以下是設計Si4432的PCB時(shí)需要注意的地方：
①為了消除走線(xiàn)間的感性效應，應在PCB上空余的地方盡量多布置一些過(guò)孔。為了達到較好的射頻通信效果，應對整個(gè)PCB都覆地銅。當提供了一個(gè)較好的RF地之后，TX／RX區域的對地敷銅區有助于減少甚至避免輻射干擾。
②電源接入端要添加去耦電容，且盡量靠近Si4432芯片。濾波電容也應該盡量靠近相應引腳，這樣可以得到更好的濾波性能。
③Si4432的外圍元件很少，應盡量使用體積小的0402封裝貼片器件。其中，電感屬于關(guān)鍵器件，需選用高精度電感。
④Si4432的扼流電感L1應盡量靠近Tx引腳；并聯(lián)在RXn和RXp上的電感L2在PCB平面上應與L1垂直布局，Tx通道上的電感L1、L3、L4、L5的方向需保證互相垂直以減少耦合；Tx通道和RXn/p通道之間未布線(xiàn)的區域應以接地的覆銅隔離開(kāi)來(lái)，Tx通道匹配電路的布線(xiàn)區應盡可能不要占用太大的板上區域。
⑤晶振的選擇參照以下參數：等效串聯(lián)電阻是60 Ω，負載電容是12 pF，頻率準確度是±20×10-6。讓晶振與芯片的晶振接入引腳盡量靠近，并用地線(xiàn)把時(shí)鐘區隔離起來(lái)。
⑥設計PCB時(shí)，QFN封裝的Si4432芯片底部接地。在Si4432芯片底部打9個(gè)12 mil(1 000 mail=25．4 mm)大小的接地過(guò)孔，以確保良好的接地和散熱能力，增強通信可靠性。
⑦板上的走線(xiàn)盡可能不要經(jīng)過(guò)Tx／RXn/p區域，以防止匹配網(wǎng)絡(luò )的耦合效應。

4 系統測試與分析
為驗證本無(wú)線(xiàn)射頻收發(fā)系統設計的可靠性，進(jìn)行了7組“發(fā)射模塊一接收模塊”通信實(shí)驗。在空曠地通信距離約為1 500 m時(shí)7組“發(fā)射模塊一接收模塊”分別工作在430．50 MHz、431．50 MHz、432．50 MHz等7個(gè)中心頻率上，帶寬均取112．8 kHz，頻率偏移取士25 kHz，發(fā)送4 000個(gè)數據包，實(shí)驗結果如表1所列。

從表1中可以看出，在傳輸速率較低時(shí)，誤碼率為0；在傳輸速率為100 kbps(或以上)時(shí)，有一定的誤碼，但誤碼率低于0．075％。因此，該無(wú)線(xiàn)射頻收發(fā)系統具有傳輸距離遠、穿墻能力強、通信誤碼率低的特點(diǎn)。

結 語(yǔ)
本系統完全可以擴充為一個(gè)網(wǎng)絡(luò )系統，形成一個(gè)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )，以應用到現場(chǎng)控制或測控系統中。本文所設計的無(wú)線(xiàn)射頻收發(fā)系統工作可靠、穩定，具有很好的通用性，稍作改動(dòng)就可以應用到小區傳呼、工業(yè)數據采集、生物信號采集、無(wú)線(xiàn)遙控等其他一些短距離無(wú)線(xiàn)通信領(lǐng)域，具有較高的市場(chǎng)應用價(jià)值，為無(wú)線(xiàn)數據傳輸提供了一個(gè)很好的解決方案。