【应用笔记】Sub-1G系列产品CW32W031单片机CAD应用参考
一、功能介绍
CW32W031 的射频部分支持 CAD 中断。从 Deepsleep 进入 STB3，开启 CAD 功能并进入 RX 模式后， CW32W031 会检测信道中是否会有 ChirpIOT ™信号 , 如果存在将 CAD-IRQ 置高，MCU 内核可以通过一定的时间来检测 CAD-IRQ 信号是否拉高来判断信道中是否存在 ChirpIOT ™信号。
用户可通过 GPIO11 端口检测 CAD-IRQ 信号，信号检测流程如下：
图：信道活跃检测（CAD）
注：CW32W031 的 RF 部分有多种中断源，MCU 超时设置是在等待中断的产生，然后判断中断是否为 CAD 中断，从而执行不同的命令。
二、软件设计参考
2.1 软件设计流程
1. 芯片初始化；
2. 配置 CAD 初始化；
3. 芯片进入接收模式；
4. 观察 CAD-IRQ 信号。
2.2 软件设计验证
2.2.1 验证步骤
1. 发送模组周期性发送数据包；
2. 接收模组配置为接收模式；
3. 使用逻辑分析仪抓取接收端 CAD-IRQ 信号。
2.2.2 SDK 示例
参考代码
ret = rf_init();
if(ret != OK)
{
dis_err(" RF Init Fail");
while(1);
}
rf_set_default_para();
rf_set_cad();
rf_enter_continous_rx();
while (1)// 等待逻辑分析仪检测 CAD-IRQ 信号
{
rf_irq_process();
}示例代码配置了 CAD 初始化，配置 GPIO11 作为 CAD 检测 IO 口，随后进入接收模式。
发送模组周期性发送数据包（数据包 preamble+payload 的持续时间约 20.5ms），用逻辑分析仪抓取接收
模组 GPIO11 波形，观察检测结果。
2.2.3 验证结果
逻辑分析仪抓取结果如下图所示：
图：逻辑分析仪抓取结果（CAD）
根据结果显示，当发送模组发送数据包时，接收模组发生了 CAD-IRQ，CAD 检测引脚 GPIO11 被拉高约 20.5ms，维持一个完整 ChirpIOT ™数据包的时间长度。
三、注意事项
3.1 关于 CAD 影响芯片的接收灵敏度
CAD 功能初始化时，修改了芯片的接收阈值，设置不同的接收阈值，会影响芯片的接收灵敏度，并可能存在CAD 误触发的情况。
uint32_t PAN3028_cad_en(void)
{
PAN3028_set_gpio_output(MODULE_GPIO_CAD_IRQ);
If(PAN3028_write_spec_page_reg(PAGE1_SEL,0x0f,0x10)!=OK)
{
return FAIL;
}
return OK;
}接收阈值的设置，需修改 PAN3028_cad_en() 函数中的寄存器配置，默认值为 0x10，修改接收阈值对接收灵
敏度及误触发概率的影响如下（实验数据在屏蔽放环境下测试）：
用户在使用 CAD 功能时，需根据应用场景选择修改 PAN3028_cad_en() 函数中的寄存器值（PAGE1_SEL,0x0f, 默认值为 0x10），在使用完 CAD 功能后，建议调用 rf_set_cad_off() 函数，rf_set_cad_off() 函数可以关闭 CAD 功能并将接收阈值恢复。
3.2 关于 SDK 及演示系统板
SDK 中提供了 CAD 功能所需的函数接口，CAD-IRQ 被触发时，检测引脚 GPIO11 会被拉高。演示系统板将GPIO11 连接到了 PB07, 具体信息可前往官网查看 CW32W031 的开发板原理图。
3.3 关于 CAD 使用方法
CW32W031 的射频部分可以对 preamble 和 payload 进行 CAD 检测。
3.3.1 对 preamble 检查方式
当完整的 preamble+payload 信号到来时，用户可以在接收端通过 GPIO 口读取到 CAD-IRQ 信号，CAD 检测引脚 GPIO11被拉高，拉高时间为 preamble+payload的持续时间。此时，接收端可以产生正确的 rxdone结果。
图：逻辑分析仪抓取结果（完整 CAD）
当不完整的 preamble+payload 信号到来时（发射端先进行数据发送，随后接收端在 preamble 时间段内打开了 CAD 检测），此时，用户可以在接收端通过 GPIO 口读取到 CAD-IRQ 信号，CAD 检测引脚 GPIO11 的变化有两种情况：
1.preamble（部分）内含有较完整信息，GPIO11 会被拉高 preamble（部分）+payload 的持续时间。此时，接收端可以产生正确的 rxdone 结果。
图：逻辑分析仪抓取结果（较完整 preamble）
2.preamble（部分）内未含有完整信息，GPIO11 会呈现不规则高 - 低 - 高 - 低变换的现象。此时，接收端不会产生正确的接收结果。
图：逻辑分析仪抓取结果（不完整 preamble）
3.3.2 对 payload 检查方式
当只有 payload 信号到来时（发射端先进行数据发射，随后接收端在 payload 时间段内打开了 CAD 检测），此时，由于 RX-CAD 检测不到 preamble，CAD-IRQ 会呈现不规则高 - 低 - 高 - 低变换的现象。此时，接收端不会产生正确的接收结果。
图：逻辑分析仪抓取结果（只含 payload）
3.3.3 软件应用参考
当设置的 CAD 误触发概率较少，或存在少量误触发率但不影响软件应用时，可以通过检测 CAD-IRQ，GPIO11 上升沿来判断 CAD 触发，可以认为只要收到上升沿就是收到了 payload 信号（建议使用这种方法的接收阈值设为 0x15~0x20）。
当设置的 CAD 误触发概率较高时，需要结合 CAD 检测时间用软件方法来判断 payload 信号，CAD 检测的时间以单个 chirp 持续时间作为单位计算。单个 chirp 持续时间为 2SF/BW（SF 为扩频因子，BW 为带宽，BW单位为 Hz，时间单位为秒）。使用时，建议将检测时间窗口设置为 3 个 chirp 持续时间为佳。用户可以分别在 3 个 chirp 对应的位置检测 CAD 信号，如果同时检测到 CAD 信号（GPIO11 高电平），则可以认为有信号存在。同时，软件设计需要参考 3.3.1 对 preamble 检查方式和 3.3.2 对 payload 检查方式，进行灵活调整。
在打开 CAD 接收后，如果当前空中存在信号，那么芯片需要至少 2 个 chirp 持续时间的检测，GPIO11 才能首次对外输出高电平。一个典型的应用方法为：
1.计算 one_chirp_time = 2SF/BW；
2.配置需要检测的信道，rf_set_cad()，enter_rx；
3.检测 check_cad_inactive()，判断是否检测到 CAD 信号（下面的例程检测了三次，适用于误触发较多的情况）。
uint32_t check_cad_inactive(void)
{
delay10us(one_chirp_time*2/10);
if(GPIO_ReadPin(CW_GPIOB, GPIO_PIN_7) != 1)
{
return LEVEL_INACTIVE;// 没有 cad
}
delay10us(one_chirp_time/10);
if(GPIO_ReadPin(CW_GPIOB, GPIO_PIN_7) != 1)
{
return LEVEL_INACTIVE;
}
delay10us(one_chirp_time/10);
if(GPIO_ReadPin(CW_GPIOB, GPIO_PIN_7) != 1)
{
return LEVEL_INACTIVE;
}
return LEVEL_ACTIVE;// 有 cad
}如果误触发较少，或存在少量误触发但不影响软件应用时，可以将检测次数减少为一次（例程如下），或者通过 GPIO11 上升沿作为判断依据。
uint32_t check_cad_inactive(void)
{
delay10us(one_chirp_time*2/10);
If(GPIO_ReadPin(CW_GPIOB, GPIO_PIN_7) != 1)
{
return LEVEL_INACTIVE;// 没有 cad
}
return LEVEL_ACTIVE;// 有 cad
}