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  • 【蓝牙数据采集模块】01Sensor Controller 功能介绍

    一、

    CC2650芯片内部的结构框图如图,内部包含:

    一个Cortex-M3主控制器,用来做整个芯片的功能与任务实现

    一个Cortex-M0射频控制器,用来驱动RF相关电路

    一个Sensor Controller,可以用来在主控制器睡眠时实现传感器数据的采集,以降低系统整体功耗。

    由图中我们可以看到,Sensor Controller可以直接控制的模块包括:

    1.模拟量采集,2.比较器,3.SPI和I2C接口,4.恒流源,5.定时器,6.2KB SRAM

    不仅如此,Sensor Controller还能够访问主控制器的一些外设:

    1.UART串口,2.GPIO,

    总的来说,CC2650STK中使用到的CC2650RGZ芯片,可以通过Sensor Controller去控制整个芯片当中的16个引脚,其中有8个引脚可以用作模拟量采集。

    二、

    虽说这个Sensor Controller看起来很厉害,但是用它开发起来还是有一些麻烦的。

    1.需要使用专用的开发软件Sensor Controller Studio去进行程序开发;

    2.功能调试完毕后需要将软件生成的驱动接口加入CC2650的CCS工程当中;

    3.需要协调两者如何去进行数据交互,让主控制器去轮询或者传感器控制器去触发中断。

    不管这些了,先看一看Sensor Controller Studio这个软件吧。软件的界面如下。

    把右边的Start Page成为导航窗口吧,其中包括了四个项目,

    1.工程:建立新工程,打开现有工程,最近的工程目录

    2.例程:主要包括了SmartRF06EB和我用到的SensorTag两个板子的例子

    3.工具的相关文档目录4.在线文档和资源

    因为有现成的例子,咱们直接打开SensorTag的I2C Light Sensor这个例子来介绍这个软件的使用。

    双击I2C Light Sensor这个例程,会弹出下面一个窗口

    凡是后面带有...按钮的都是可以修改的选项,

    第一个是选择一个目录保存该工程,

    再下来有一个TI-RTOS releas的选项,因为我之后在CCS中要用2.13进行开发,这里也就选了2.13,

    对应的,下面在Overrides中有很多选项,都选择tirtos_simplelink_2_13_00_06版本和xdctools_3_31_01_33_core,至于选别的会不会影响最后的程序调用,我也不清楚,第一次还是不要乱搞了的好

    点击OK,直接跳转到了这个工程的配置目录,下图。所有的保持默认即可。

    在最下边有一栏叫做Sensor Controller Tasks,可以用来在这个工程中创建新的任务。毕竟这个还是个带操作系统的协处理器,就是高端,还能配置任务。

    在左边点击“-”号旁边的目录(这个就是咱们这个工程的第一个Task),可以看到下面的界面。在这个界面当中可以配置该工程使用到的模块,需要哪个,点勾就可以了。其中一些模块还能进行参数配置,这个需要自己慢慢琢磨研究了。当选了一个模块后,这个模块对应的一些宏定义,驱动函数接口,就会自动加入到工程中去了。

    在左侧窗口中再往下看,可以看到这个任务重包含了四部分的代码,软件直接定义好了。有初始化代码,执行代码,事件处理代码,结束代码。故名思意,它们的名称就是它们要做的事情。这里就不详细的说了。

    直接看Execution Code 和 Event Handler Code的代码。

    Execution Code:

     1 // Configure and start the next measurement
     2 i2cStart();
     3 i2cTx(I2C_OP_WRITE | ALS_I2C_ADDR);
     4 i2cTx(ALS_REG_CFG);
     5 i2cTx(ALS_CFG_ONE_SHOT >> 8);
     6 i2cTx(ALS_CFG_ONE_SHOT >> 0);
     7 i2cStop();
     8 
     9 // Read the result after 100 milliseconds + a 20% margin
    10 evhSetupTimerTrigger(0, 120, 2);
    11 
    12 // Schedule the next execution
    13 fwScheduleTask(1);
    View Code

    Event Handler Code:

     1 // If a measurement was successfully started during the last execution ...
     2 if (state.i2cStatus == 0x0000) {
     3     
     4     // Select the result register
     5     i2cStart();
     6     i2cTx(I2C_OP_WRITE | ALS_I2C_ADDR);
     7     i2cTx(ALS_REG_RESULT);
     8     
     9     // If successful ...
    10     if (state.i2cStatus == 0x0000) {
    11         U16 resultRegH;
    12         U16 resultRegL;
    13         
    14         // Read the result
    15         i2cRepeatedStart();
    16         i2cTx(I2C_OP_READ | ALS_I2C_ADDR);
    17         i2cRxAck(resultRegH);
    18         i2cRxNack(resultRegL);
    19         i2cStop();
    20         
    21         // Convert the result (4-bit exponent + 12-bit mantissa) into 16-bit fixed-point
    22         U16 exp = resultRegH >> 4;
    23         U16 mant = (resultRegH << 12) | (resultRegL << 4);
    24         // The exponent is in range 0 to 11
    25         U16 value = mant >> (11 - exp);
    26         output.value = value;
    27         
    28         // Notify the application with the result is below the low threshold or above the high threshold
    29         if (value < cfg.lowThreshold) {
    30             fwGenAlertInterrupt();
    31         }
    32         if (value > cfg.highThreshold) {
    33             fwGenAlertInterrupt();
    34         }
    35         
    36     } else {
    37         i2cStop();
    38     }
    39 }
    View Code

    仔细琢磨一下吧,也不复杂。主要功能就是读取SensorTag上面的光照传感器的数据,并进行上下阈值比较,超出范围后会触发一个中断信号到主控制器(这个之后再讨论)。

    在这个代码当中,像i2c的驱动函数,任务、事件处理函数,中断触发函数都是在前面说到的选择功能模块后自动增加进来的。在程序中直接进行调用,不用进行声明、包含之类的操作。

    再往下点到I/O Mapping,可以进行功能引脚的配置。在这个工程中我们只使用到了I2C模块,所以直接配置SDA和SCL两个引脚即可。通过鼠标点击对应的引脚框就能够完成I/O管脚配置。

    下面接着是Code Generator,就当他是用来编译的吧。它实际将机器代码最后放到了C文件内的一个数组当中,在主控制器程序中,会将该部分代码编译到特定的地址空间,实现Sensor Controller的程序运行。(具体还不太明白,有错误的话再来修改这里)

    点击右边下边的Generate driver source code,没有错误的话就能够封装这个工程的代码,并生成CCS中相关的驱动程序。在中间我们还能看到这个工程使用资源的情况。

    最后就是仿真先关的了,Task Testing。

    除了上图中的调试流程(simplified workflow)外,还有一种(low-level workflow),如下图。根据实际需要选择即可。

    最后,我们连接板子,并按运行按钮,即可看到Sensor Controller采集到的光照强度信号,并能够用曲线显示。

    这样,我们有关于Sensor Controller的基本功能都已经了解了。一些具体的功能,需要在实际使用中去体会了。现在我所知道的一些情况有,它的类C语言语法功能不全,变量类只有16位有符号、16位无符号、1位比特类型,多个任务不能调用同一个外设模块。

    后面,我的预想是把所有的传感器模块在Sensor Controller中实现读写,并封装驱动。不知道空间会不会占满不够用。

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/vacajk/p/5602350.html
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