基于DWM1000的UWB测距调试(一)

太亏了，调试这玩意儿不写点啥记录下来简直亏成翔啊，原本DWM1000的官方例程就是基于STM32的，网上更是清一色的用32来控制DWM1000，本菜鸡要用的微控制器是KEA128，不是STM32，光是移植问题就足够原地爆炸了，何况之后还有双向收发测距…不说了，进入正题。
首先，经过一段时间的浸淫，总算对官方的例程有所了解，还被自愿地学了一波32(宝宝心里苦啊)硬件方面队友是根据datasheet的接线图画的原理图，这里把两张图都贴出来，连接上应该是没问题的：


接下来就是代码了，这里先贴出main函数的前一部分：

以上是STM32例程的初始化部分。第一句，peripherals_init(); STM32系统初始化，不用移植；第二句，lcd_display_str(APP_NAME); LCD显示字符串，不用移植；第三句，reset_DW1000(); DW1000复位函数，进去一看，是STM32的GPIO引脚配置：

简单来说就是先把DW1000的复位引脚设置为推挽输出然后拉低，再把它设置成模拟输入，延时2ms，那么，对应的KEA128程序如下：

回到main函数的第四句，spi_set_rate_low(); SPI配置为低速模式，为啥呢？有注释：

为了让DW1000初始化，必须将它的时钟暂时设置为晶振频率，初始化之后就可以将SPI配置成高速模式以获得更好的性能。是了，spi_set_rate_low(); 到 spi_set_rate_high(); 干的就是这个。接下来的问题是，对32来说SPI速度是多少才算是低速？

大概就是二分频四分频之类的，网上有人提到过：

而例程中STM32使用SPI2来控制LCD，用来和DW1000通信的是SPI1：

以72MHz来算，那么SPI1接口时钟32分频就是 72M / 32 = 2.25M，本菜鸡直接配置成3MHz，然后DW1000初始化部分去掉LCD的部分，剩下的直接Copy：

还差最后一步，底层函数重写。STM32和KEA128的SPI底层函数是不同的，要想顺利完成移植，底层移植才是真正的核心。重要，而且极易猝死…接下来又是愉快的挖STM32底层环节，个人解读SPI写函数如下：


SPI读也是类似的，唯一不同的就是两个for循环体：

因为KEA128只有一个SPI0通道，这个UWB测距本身也因为要做成模块的原因而只有DW1000一个从设备，所以KEA128为默认主机，SPI的片选CS硬件拉低，再去掉保留中断状态这一环节，移植到KEA128这边的时候就变成了下面这样：


好，移植暂时告一段落，现在测试KEA128和PC能否正常通信：
首先将之前的spi_init()函数与后面的DW1000初始化注释，然后UART0初始化，接收中断使能：

编写接收中断函数，收到信号后回复字符‘K’表示应答：

测试情况如下：

KEA128正常工作，且与PC间通信正常。接下来测试KEA128与DW1000间能否正常通信：

哦嚯，果然还是猝死了orz…
正常正常，一次就成功那就不是菜鸡了，接下来开始找原因。直接将dwt_readdevid()放到while(1)中，利用逻辑分析仪读取SPI四个引脚的状态：

附上官方给出的dwt_readdevid()函数说明：

再对比一下数据手册里的相关说明：

从收发格式上看MOSI线是没啥问题的，但是手册里还有一个简单的模型：

所以这个CSn是怎么回事啊喂！！？？
之前使用的是KEA128自带的SPI模块，此次移植也是直接用KEA的库，底层函数这边没太注意，现在这节奏，不得不再去挖一波KEA的底层QAQ
先看看spi的初始化函数，然后在下面这一块发现了CSn之外的问题：

SPIN[spin]->C1 = (0
                  | (pcs << SPI_C1_SSOE_SHIFT)          //配合C2_MODFEN位选择片选引脚的功能
                  | SPI_C1_SPE_MASK                     //SPI 系统使能
                  | SPI_C1_MSTR_MASK                    //SPI 模块配置为SPI 主机
                //| SPI_C1_SPIE_MASK                  //SPRF 或MODF 为1 时请求硬件中断
                //| SPI_C1_SPTIE_MASK                 //SPTEF 为1 时，请求硬件中断。
                //| SPI_C1_CPOL_MASK                  //0：高电平有效SPI 时钟（空闲时为低电平） 1：低电平有效SPI 时钟（空闲时为高电平）
                  | SPI_C1_CPHA_MASK                    //0:SPSCK 上的第一个边沿出现在数据传输的第一个周期的中间 1:SPSCK 上的第一个边沿出现在数据传输的第一个周期的开始
                //| SPI_C1_LSBFE_MASK                 //1:SPI 串行数据传输从最低有效位开始
                   );    
SPIN[spin]->C2 = pcs << SPI_C2_MODFEN_SHIFT;            //配合C1_SSOE位选择片选引脚的功能
SPIN[spin]->BR = SPI_BR_SPR(spr) | SPI_BR_SPPR(sppr);   //设置波特率参数

CPHA位被置1了…底层啊orz…默默地把它注释掉，再看逻辑分析仪：

不是全部为FF了，DWM1000和KEA能进行通信了，但是后四次的数据传输读到的值全是7F，还是不对，得先让CSn的变化和官方给出的示意图相同才知道到底是啥情况。
目前的片选很烦，每传完一个字节就自己拉高，设备ID有32位四个字节啊，这样根本没办法正常传输嘛，行，不要这个片选了，直接用gpio控制，简单粗暴。修改SPI初始化函数如下：

  spi_init(spi0,NOT_PCS,MASTER,2.25*1000*1000);
  gpio_init(B0,GPO,1);

直接把片选脚单独拉出来控制，这样的话之前的两个底层函数的首尾就都需要分别加上gpio_set(B0,0);和gpio_set(B0,1);来表示片选信号。
修改完毕后，也不看波形了，直接利用uart把读到ID的发回来：

和库里的设备ID对上了，ojbk，至此DWM1000初始化成功，后续开始Double-sidedTwo-way Ranging的移植。