2021款的HackRF到底更新了啥?

最近芯片惊魂比较多，从一开始的芯片涨价，到现在好多芯片买不到。芯片涨价还能咬咬牙继续做，只要采购成本低于重新设计和打样成本就行。买不到芯片才是最坑的，直接被逼无法生产。如果是模拟芯片还好，只改电路，如果数字芯片还牵涉改一堆软件，头疼。

HackRF最近应该也是碰到了类似的问题。一位朋友跟我说BOM里改了个零件型号。最新版本的BOM里几个sky13350替换为了sky13453，并且把PCB丝印改为2021版了。我查了github，发现固件和驱动都有修改。顿时慌了，难道新版本固件和驱动要放弃老款了？那我的PortaPack怎么办？虽然我可以按照HackRF的最新固件升级我的PortaPack固件，但是手头还在用2014款HackRF的买家怎么办？难道要抛弃他们不给继续更新了吗？

我立马下载了最新的hackrf的repository。先在firmware目录里用grep搜索了一下sky和13350以及13453等字眼，发现无论注释还是变量名都没有提到。这时我放心了不少，看来这颗芯片跟固件里的驱动没什么关系。说明它至少不是数字芯片，大概率只是模拟芯片。但是我还是不太放心，万一控制它的数字芯片的引脚逻辑变了，也有问题，但是这个不好通过简单的搜索来排查。

后来，我到hardware目录，看了下PCB果然不一样了，此时担心值又上升了几分。

直到我耐心看了原理图。找到了sky芯片的位置，在frontend部分。其实是有好几颗，但是也有一定规律。

1.电路的拓扑结构都没有变。

2.PIN的名称对应的功能也没什么区别，都是1个输入，2个输出，还有控制信号VCTL。

3.左侧老版本全都有2个逻辑控制口（1和5），右侧新版本只剩1个逻辑口（5），另一个（1）改为供电口。

4.从网络标签名来看老版本的5口和新版本的5口逻辑是相反的，是RX和TX的关系，或者LP和HP的关系，还有没截图到但是我能看到的加不加!的关系（程序员都懂啥意思）。

因此，我只要找到两个芯片的数据表，核对一下

A.他们功能确实都是开关，把1个射频口分别切换到另外两个射频口上

B.新的芯片用1个引脚就能控制，老芯片要用2个引脚控制。

C.新的芯片的控制引脚正好跟老芯片的对应引脚逻辑相反就行。

我先在立创商城上搜索，老的芯片果然没有货，连数据表都没了，新的那个还有数据表。我只好到digikey上找sky13350，上面找到了它的数据表，居然在底部还被我找到了替代品了有写到sky13453。那看来功能确实差不多。

打开数据表，发现两者确实差不多。只不过左侧老的芯片支持的wifi标准最高到g，新的芯片支持到n。我觉得这个只是取决于发布年代，跟性能、带宽没关系，当然我们后续可以看看具体射频参数。右下角的描述写得很清楚，功能是一样的，都是射频开关，那么A就确认没问题了。

往下看，2346几个引脚在两个芯片上确实都是对应的，24都是受控的两个通道，3是地，6是输入的那个射频通道。1在老芯片上VCTL1对应新的芯片的供电口，这个跟hackrf原理图相符。5口在老芯片上是VCTL2对应新的芯片VCTL。这样就说明B也确认了。新的芯片用1个控制引脚替代了老芯片的2个控制引脚。这个也符合逻辑，因为老芯片的2个控制引脚本就是互斥的，能够提供的信息是冗余的，留一个即可。

现在只剩下要确认5引脚在两个芯片上产生相反效果就行。这时我们可以往下看，老芯片的表5和新芯片的表4就有说明。

我们只看左侧的VCTL2，假设它是0，对应于OUTPUT1是插损，OUTPUT2是隔离，如果你不懂射频，可以理解为当VCTL2被拉低时，输出1是通的，输出2是断的。那么，如果对应新的芯片，由于逻辑相反，这个引脚VCTL拉低时，输出1应该是断的，输出2是通的。看右侧表格，RFC to RF2就是输出2通的意思，所以这个也确认了。至于VDD，现在是供电口，理应一直都是拉高的。

经过这样就确认了两颗芯片功能一致，可以互换，所需要修改的只是新的芯片有个逻辑引脚要改为供电口，以及另一个逻辑引脚要取反。这个已经在原理图里做过更改了，说明PCB上的硬件连线已经按要求改好，那么程序里的逻辑就没必要改。可以用同一套逻辑。

这样看下来是虚惊一场，新老HackRF都可以用同一套代码，无论是新固件还是老固件都行。只要确保新驱动对应新固件，老驱动对应老固件就行。这也符合Michael Ossman在github说的，他没有提到新硬件必须用新固件。

至于这两颗芯片性能有啥差别，我找时间详细核对一下指标。

首先，要说明几个指标的意思。

插损代表传输过程中的信号损失，越小越好。回损代表反射回来的信号，一般是负值，绝对值越大越好。隔离度代表通道间的影响，也是越大越好。IP3是三阶截取点表示线性度，越大越好。切换速度用时间表示，越小越好。EVM代表对数字信号星座图的影响，越小越好。

我们对比了表格，左边是老芯片，右边是新芯片。

老芯片的插损和切换速度更好。新的芯片的回损、隔离度、IP3更好。EVM都是一样的。

再看工作范围

老芯片的工作温度和存储温度的上限都要比新的芯片更大。

所以两款芯片各有千秋，到底新的是否比老的好，取决于你的项目更关心哪个指标。

所以开源的好处就在这里，到底好不好，完全可以自己评估，没必要完全听信商家宣传。

后来，本着事无巨细的原则，我又核对了两个版本的BOM和原理图。

C169和C170在BOM上只有新版本有，老的没有，但是原理图里新老的都有，所以是一样的。

几个电源口1V8 VCC VAA在两款BOM上看着不一样，实际在原理图上是一样的，只不过老的用了PCB飞线绕开跳线，新款直接连线了。

唯一有一点不一样的是USB的供电引线，拉到MCU供电口时的分压电阻有变化。

注意看R65和R62的区别，但我想这个影响不大，如果真有区别，那其中必然有个板子连LED都不会亮，这显然是不可能的，要验证也很好测。

还有一点，老款有个P42接TX，新款去掉了，只保留了RX，这个可以理解，因为新款换了开关，可以用RX来表示TX，没必要过多冗余信息。问题是P42是哪个芯片的引脚，这一点我还没搞清楚，如果读者知道麻烦告诉我，我好对比。目前估计就是原来P42的这个芯片，现在这个引脚应该是悬空了。