DWM1000 测距原理简单分析 之 SS-TWR代码分析2 -- [蓝点无限]

蓝点DWM1000 模块已经打样测试完毕，有兴趣的可以申请购买了，更多信息参见 蓝点论坛

正文：

首先将SS 原理介绍中的图片拿过来，将图片印在脑海里。

对于DeviceA 和 DeviceB来说，初始化代码都一样，而后面部分是一个while循环，一直执行测距任务。

DeviceA(ex_06a_ss_twr_init ) 部分代码

 tx_poll_msg[ALL_MSG_SN_IDX] = frame_seq_nb;
 dwt_write32bitreg(SYS_STATUS_ID, SYS_STATUS_TXFRS);
 dwt_writetxdata(sizeof(tx_poll_msg), tx_poll_msg, );
 dwt_writetxfctrl(sizeof(tx_poll_msg), );

 /* Start transmission, indicating that a response is expected so that reception is enabled automatically after the frame is sent and the delay
          * set by dwt_setrxaftertxdelay() has elapsed. */
 dwt_starttx(DWT_START_TX_IMMEDIATE | DWT_RESPONSE_EXPECTED);

 /* We assume that the transmission is achieved correctly, poll for reception of a frame or error/timeout. See NOTE 8 below. */
 while (!((status_reg = dwt_read32bitreg(SYS_STATUS_ID)) & (SYS_STATUS_RXFCG | SYS_STATUS_ALL_RX_ERR)))
         { };

上述过程主要完成任务：发送数据以及打开接收器等待数据

DWM1000 发送数据通常只需要调用三个函数即可： dwt_writetxdata  dwt_writetxfctrl  dwt_starttx

dwt_writetxdata 指定发送什么数据，上述代码发送的数据是  tx_poll_msg，另外两个参数分别是发送数据长度，以及要将数据放到DWM1000 发送缓存的offset（默认设置为0即可）

dwt_writetxfctrl   发送控制参数设定，这个基本也是不需要修改，第一个参数是发送数据长度，第二个参数告诉DWM1000 从发送缓存那个offset 开始发送（也就是说，并不是放到发送缓存中的数据就会被发送出去）

dwt_starttx：启动发送，一共参数，可以按位控制，上述代码中第一个控制是否里面发送或者是延时发送，第二个控制是否在一定时间后打开接收器。

注意：在调试过程中，如果需要发送数据后再接收一个数据，通常需要使用DWT_RESPONSE_EXPECTED，而且要考虑POLL_TX_TO_RESP_RX_DLY_UUS，这个参数在dwt_setrxaftertxdelay中设定。

DWM1000 有很多事件，也有对应的标志flag，例如发送数据，对应的发送成功标志，接收数据，有对应的接收成功标志，当然也有fail的标志，具体可以参见《dw1000_user_manual.pdf》的 Register file: 0x0F – System Event Status Register。

事件flag 有很多，我们在基础实验中基本只会遇到上述代码中的 SYS_STATUS_TXFRS /SYS_STATUS_RXFCG/SYS_STATUS_ALL_RX_ERR,分表表示发送成功标志、接收成功标志以及接收错误，其中接收错误标志其实代码中是很多flag 的或，例如数据帧错误，timeout 等。所有flag 都是写1 清0.

完成上述代码分析，再看剩余两行代码

 dwt_write32bitreg(SYS_STATUS_ID, SYS_STATUS_TXFRS);
 /* We assume that the transmission is achieved correctly, poll for reception of a frame or error/timeout. See NOTE 8 below. */
3 while (!((status_reg = dwt_read32bitreg(SYS_STATUS_ID)) & (SYS_STATUS_RXFCG | SYS_STATUS_ALL_RX_ERR)))
4         { };

第一行是在发送之前，将可能的发送完成标志位清除，后面的while 循环是等待flag 置起来，也就是在等待DeviceB发送来的无线数据(并不是无限期等待，等待时间timeout 上面的代码直接设置过了)。

上述代码分析完成了DeviceA 在A点的任务。

DeviceB 代码分析

DeviceB的代码在ex_06b_ss_twr_resp目录，同样有dwm1000初始化，这个所有dwm1000 基础工程都一样，剩余部分也是一个while1 大循环。现在拿出部分代码，分析DeviceB在B点的动作。

         /* Activate reception immediately. */
         dwt_rxenable();

         /* Poll for reception of a frame or error/timeout. See NOTE 6 below. */
         while (!((status_reg = dwt_read32bitreg(SYS_STATUS_ID)) & (SYS_STATUS_RXFCG | SYS_STATUS_ALL_RX_ERR)))
         { };

         if (status_reg & SYS_STATUS_RXFCG)
         {
             uint32 frame_len;

             /* Clear good RX frame event in the DW1000 status register. */
             dwt_write32bitreg(SYS_STATUS_ID, SYS_STATUS_RXFCG);

             /* A frame has been received, read it into the local buffer. */
             frame_len = dwt_read32bitreg(RX_FINFO_ID) & RX_FINFO_RXFL_MASK_1023;
             if (frame_len <= RX_BUFFER_LEN)
             {
                 dwt_readrxdata(rx_buffer, frame_len, );
             }

             /* Check that the frame is a poll sent by "SS TWR initiator" example.
              * As the sequence number field of the frame is not relevant, it is cleared to simplify the validation of the frame. */
             rx_buffer[ALL_MSG_SN_IDX] = ;
             if (memcmp(rx_buffer, rx_poll_msg, ALL_MSG_COMMON_LEN) == )
             {
                 uint32 resp_tx_time;

                 /* Retrieve poll reception timestamp. */
                 poll_rx_ts = get_rx_timestamp_u64();

上面代码摘自ex_06b_ss_twr_resp while 大循环部分代码

首先是 dwt_rxenable(0)， 这个作用是强制打开接收器，参数为timeout，设置为0，意思就是一直打开。 后面的while在Device 中已经看到，是等待接收数据，如果接收成功，SYS_STATUS_RXFCG 被置为1。 可以看到除了判断SYS_STATUS_RXFCG 还判断了SYS_STATUS_ALL_RX_ERR，这个是所有RX 可能出现ERROR 合集事件，我们期望的结果是SYS_STATUS_RXFCG ，弱实际中由于干扰接收到错误的信息SYS_STATUS_ALL_RX_ERR 会被置起来，也会退出while 等待，会接着执行后面的else，else的任务是清除SYS_STATUS_ALL_RX_ERR ，然后重新回到大while 循环等待接收数据。

假如接收到数据，就会执行if 判断力的代码，首先清除接收标志SYS_STATUS_RXFCG，然后通过两个API读取数据长度以及数据

 frame_len = dwt_read32bitreg(RX_FINFO_ID) & RX_FINFO_RXFL_MASK_1023;
  if (frame_len <= RX_BUFFER_LEN)
  {
      dwt_readrxdata(rx_buffer, frame_len, );
 }

后面的判断是判断数据类型

  if (memcmp(rx_buffer, rx_poll_msg, ALL_MSG_COMMON_LEN) == )

在DWM1000 基础例子中，有很多种不同的数据，数据通常包括三部分（A+B+C），A是数据头，B是实际用户希望传输的数据，C是两byte 校验码，其中A部分是Device之前相互约定，C是DWM1000 自动生成的，B根据实际应用更改。

在SS-TWR中，有两种信息，分别是 rx_poll_msg 和 tx_resp_msg ，poll_msg是DeviceA 发送给DeviceB的，而 resp_meg 是DeviceB发送给DeviceA 的，而在DS-TWR中会有更多信息，这个完全可以自由扩展。

而代码中通过if 判断，判断信息是DeviceA发送给DeviceB的poll_msg后，紧接着就读取了自己接收数据的时刻

  poll_rx_ts = get_rx_timestamp_u64();

注意：虽然 get_rx_timestamp_u64 不是标准dwt API，但是这个函数里面是直接调用API实现的，保持下来以后可以直接当API使用。

以上代码就是DeviceB 在B 时刻接收数据的代码。