HOPERF AN244 Commutazione rapida della configurazione pre-memorizzata

Riepilogo
In questo articolo vengono illustrate le funzioni principali del CMT2312A per passare rapidamente da una configurazione pre-memorizzata all'altra.
I modelli di prodotto trattati in questo documento sono mostrati nella tabella seguente.

Tabella 1. Modelli di prodotto trattati in questo documento

Modello del prodotto	Frequenza di funzionamento	Modalità di modulazione	Funzione principale	Configurazione	Pacchetto
Modello CMT2312A	Frequenza 113-960 MHz	(4) (G) FSK/OOK	ricetrasmettitore	registro	QFN24

Prima di leggere questo documento, si consiglia di comprendere il CMT2310A e il relativo documento AN, in particolare le funzioni Duty Cycle e SLP del CMT2310A (è possibile leggere l'AN239 "CMT2310A Automatic Transmit and Receive Function User Guide"). Il CMT2312A è una versione aggiornata del CMT2310A, che aggiunge principalmente la funzionalità di "commutazione rapida della configurazione pre-memorizzata". Le altre funzioni di base e le modalità d'uso sono le stesse del CMT2310A.

Introduzione alle funzioni di configurazione pre-memorizzate di Quickly Switch

La rapida commutazione della funzione di configurazione pre-memorizzata supportata dal CMT2312A consente al controller RF interno del CMT2312A di trasferire rapidamente la configurazione pre-memorizzata nell'OTP interno del chip al registro del chip a livello DMA, evitando agli utenti di dover configurare gli indirizzi di registro uno per uno tramite l'interfaccia SPI del MCU esterno. Lo schema del suo framework funzionale è il seguente.

Figura 1. Diagramma a blocchi della configurazione pre-memorizzata dell'interruttore rapido CMT2312A

Tabella 1. Parametri correlati al FIFO

Nome del registro	Morso numero	R/N	Nome del bit	Descrizione della funzione
Pagina0 CTL_REG_8 (0x08)	6:0	W	API _ CMD < 6: 0 >	0x01: Calibrazione di inizializzazione 0x02: Calibrazione di inizializzazione 0x07: Importazione rapida della configurazione del Gruppo 1 0x08: Importa rapidamente la configurazione del Gruppo 2 0x09: Importa rapidamente la configurazione del Gruppo 3 0x0A: Importa rapidamente la configurazione del Gruppo4

Nome del registro	Morso numero	R/N	Nome del bit	Descrizione della funzione
				0x0B: Importa rapidamente la configurazione del Gruppo 5 0x0C: Importa rapidamente la configurazione del Gruppo 6 0x0D: Importa rapidamente la configurazione di Group7
Pagina0 CTL_REG_9 (0x14)	7	R	API _ CMD _ FLAG	Flag di comando API 0: comandi API in esecuzione 1: Esecuzione del comando API completata
	6:0	R	API _ RESP < 6: 0 >	Valore di esecuzione del comando API, ad esempio API _ CMD < 6: 0 >

Procedura operativa per la rapida commutazione delle configurazioni pre-memorizzate:

• Impostare CMT2312A in modalità Pronto;
• Imposta la configurazione del Gruppo N che deve essere commutata tramite il comando API _ CMD;
• Attendi che il comando API _ CMD completi l'esecuzione;
• Funziona tramite funzione utente, ad esempio commutando gli stati Rx o Tx.

Exampil codice per la procedura: 

Configurazione pre-memorizzata per l'operazione di masterizzazione

La configurazione pre-memorizzata del CMT2312A è memorizzata nell'OTP all'interno del chip. La masterizzazione richiede l'utilizzo di un masterizzatore offline (CMOSTEK Off-line Writer) e del software di interfaccia utente Writer Configer.
Collegare il computer dell'utente al masterizzatore offline tramite un cavo USB, quindi aprire l'interfaccia Writer Configer, come mostrato nella figura sottostante, e selezionare CMT2312A.

Dopo aver cliccato sul pulsante "OK", l'interfaccia cambia come segue. A questo punto, nella casella "Parametri di configurazione", vengono forniti 7 percorsi di importazione di configurazioni pre-memorizzate, che è possibile configurare e importare una alla volta cliccando su "Aggiungi...".

La figura seguente mostra 7 set di configurazioni importate.

Nota:

1. La configurazione di importazione non deve essere sequenziale, né deve essere compilata, può essere selezionata arbitrariamente. Ad esempioample: Lasciare vuoto il Gruppo 1 e selezionare Gruppo 2 ~ Gruppo 7; è anche possibile selezionare solo il Gruppo 2 e lasciare vuoti gli altri. Tuttavia, è importante notare che il numero di gruppo (Gruppo N) della configurazione importata corrisponde al parametro di input API _ CMD. Gli utenti devono assicurarsi che il gruppo di configurazione di commutazione corrisponda al contenuto corretto memorizzato, altrimenti si verificheranno errori di configurazione e il funzionamento del chip sarà anomalo.
2. Il pulsante Cancella tutto cancella tutte le configurazioni importate.
3. Il pulsante "Confronta" consente all'utente di confrontare i contenuti importati del chip di destinazione masterizzato e può essere utilizzato per confermare se i contenuti masterizzati sono corretti.
4. Il pulsante "Leggi" consente all'utente di leggere e salvare la configurazione pre-memorizzata del chip di destinazione.

Dopo aver caricato la configurazione di masterizzazione richiesta, fare clic su "Scarica su Writer" nell'angolo in basso a destra dell'interfaccia e il software dell'interfaccia Writer Config impacchetterà e scaricherà le configurazioni importate sul masterizzatore offline. Dopodiché, il masterizzatore offline potrà fornire un chip di destinazione per la masterizzazione indipendente offline.

Nota: L'OTP viene masterizzato all'interno del chip, quindi l'intervallo del chip di destinazione che è stato masterizzato non può essere masterizzato ripetutamente!

Scenario applicativo Examples

Requisiti dell'applicazione
Supponendo che lo scenario utente lo richieda, utilizzando CMT2312A come terminale ricevente, il target ricevente deve ricevere in modo adattivo il terminale mittente di 3 protocolli diversi. I 3 protocolli diversi sono i seguenti:

• Protocollo A, frequenza di lavoro 433 MHz, modalità di modulazione FSK, velocità 50 kbps, offset di frequenza 25 kHz, il formato del messaggio è il seguente.
• Protocollo B, frequenza operativa 433.92 MHz, modalità di modulazione FSK, velocità 38.4 kbps, offset di frequenza 20 kHz, formato del messaggio come segue.
• Protocollo C, frequenza di lavoro 438.5 MHz, modalità di modulazione FSK, velocità 10 kbps, offset di frequenza 5 kHz, il formato del messaggio è il seguente.

L'estremità ricevente deve progettare funzioni di ricezione adattive per i tre set di protocolli sopra menzionati e deve soddisfare i requisiti di basso consumo energetico.

accordo	Svegliati + Preambolo	Sincronizza Parola	Carico utile	CRC
Protocollo A	0xAA * 250Byte	6Bytes 0xB24D2BD51234	Lunghezza variabile Lunghezza singolo byte	Con CRC32, polinomio: 0x04C11DB7 Seed = 0, il risultato non viene invertito
Protocollo B	0xAA * 200Byte	4 byte 0x904E6715	Lunghezza fissa 64 byte	Con CRC16, IBM (0x8005), Seed = 0xFFFF, il risultato non viene invertito
Protocollo C	0x55 * 50 Byte	3Bytes 0x2D4BD3	Lunghezza fissa 20 byte	Utilizzando CRC16, CCITT (0x1021), Seed = 0x1D0F, il risultato è invertito

Analisi dei requisiti

In view dei requisiti sopra indicati, i requisiti fondamentali sono 2 punti:

1. È necessario che il protocollo consenta al ricevitore di adattarsi a tre diverse impostazioni, quindi il ricevitore deve commutare e ascoltare alternativamente tra le tre diverse impostazioni. Tutti e tre i protocolli hanno in comune trasmissioni pilota sufficientemente lunghe, quindi la condizione di blocco della finestra di monitoraggio è quella di rilevare la conformità del pilota come base per il blocco di un determinato set di impostazioni.
2. Infine, si sottolinea che il requisito di basso consumo energetico è soddisfatto. Pertanto, sulla base dei tre set di meccanismi di monitoraggio della commutazione avanti e indietro sopra menzionati, è anche necessario introdurre il tempo di sospensione del CMT2312A per raggiungere un certo grado di basso consumo energetico durante il ciclo di lavoro. Il CMT2312A presenta le stesse caratteristiche della modalità di funzionamento combinata a bassissimo consumo "DutyCycle + SLP" del CMT2310A, che può essere implementata in questo schema.

Sulla base dei requisiti fondamentali e dell'analisi sopra indicati, la sequenza di lavoro CMT2312A dello schema di implementazione è quella mostrata nella figura seguente.

In base alla sequenza di lavoro sopra descritta, ulteriormente combinata con la modalità di lavoro a bassissimo consumo energetico "DutyCycle + SLP" fornita da CMT2312A/CMT2310A, il flusso di lavoro di questa soluzione viene perfezionato come segue:

1. Flash in CMT2312A tramite la configurazione del Protocollo A, dove configurato:
   • Abilitare la funzione di temporizzazione Rx Timer di CMT2312A (abilitare RxTime1 e RxTime2), combinata con la funzione SLP (possono essere considerate le modalità SLP 11 ~ 13 e in questo esempio è selezionata la modalità 13).ample).
   • Secondo il protocollo A, con una velocità di 50 kbps, ogni simbolo è 20 us, considerando che il monitoraggio della finestra RxTime1 soddisfa 20 ~ 30 simboli, impostare RxTime1 = 600 us; la condizione è soddisfatta per estendere l'esecuzione di RxTime2 e il tempo è soddisfatto per sovrascrivere Sync Word, quindi è impostato su 50 ms.
     Le impostazioni RFPDK sono mostrate nello screenshot qui sotto (parzialmente).
2. Il protocollo A viene eseguito finché non scade il timeout o non vengono attivati ​​dati validi.
3. Eseguire il flashing in CMT2312A secondo la configurazione del Protocollo B, dove la configurazione:
   • Abilitare la funzione di temporizzazione Rx Timer di CMT2312A (abilitare RxTime1 e RxTime2), combinata con la funzione SLP (possono essere considerate le modalità SLP 11 ~ 13 e in questo esempio è selezionata la modalità 13).ample).
   • In base alla velocità del protocollo B di 38.4 kbps, ogni simbolo è 26us, considerando che il monitoraggio della finestra RxTime1 soddisfa 20 ~ 30 simboli, impostare RxTime1 = 800us; la condizione è soddisfatta per estendere l'esecuzione di RxTime2 e il tempo è soddisfatto per sovrascrivere Sync Word, quindi è impostato su 50ms.
     Le impostazioni RFPDK sono mostrate nello screenshot qui sotto (parzialmente).
4. L'ascolto del protocollo B viene eseguito finché non scade il timeout o non vengono attivati ​​dati validi.
5. Eseguire il flashing in CMT2312A secondo la configurazione del protocollo C, dove la configurazione:
   • Abilitare la funzione di temporizzazione Rx Timer di CMT2312A (abilitare RxTime1 e RxTime2), combinata con la funzione SLP (è possibile considerare le modalità SLP da 11 a 13, ad esempioample seleziona la modalità 11).
   • In base alla velocità del protocollo C di 10 kbps, ogni simbolo è 100 µs, considerando che il monitoraggio della finestra RxTime1 soddisfa 20 ~ 30 simboli, impostare RxTime1 = 2 ms; la condizione è soddisfatta per estendere l'esecuzione di RxTime2 e il tempo è soddisfatto per sovrascrivere Sync Word, quindi è impostato su 50 ms.
   • Dopo aver ascoltato il Protocollo C, il CMT2312A deve entrare in modalità sleep per raggiungere l'obiettivo di basso consumo energetico. Pertanto, è necessario abilitare il Timer di Sleep; il tempo di pilotaggio dei tre set di protocolli è di circa 40 ms. Quindi, impostare innanzitutto il Tempo di Sleep = 35 ms per implementare il flusso funzionale, quindi ottimizzare ulteriormente il valore di impostazione specifico di questo valore in base all'effetto effettivo.
     Le impostazioni RFPDK sono mostrate nello screenshot qui sotto (parzialmente).
6. L'ascolto del protocollo C viene eseguito finché non si verifica il timeout di ascolto o non vengono attivati ​​dati validi.
7.  Impostare CMT2312A in modalità sospensione e attendere che il timer di sospensione si attivi.
8. Tornare al passaggio 1 e ripetere la procedura.

Costruzione e confronto di modelli
Modello di configurazione SPI CMT2312A
In base alla configurazione SPI del CMT2312A e alla commutazione del modello stabilito da ciascun gruppo di parametri, gli screenshot della temporizzazione e del tempo di misurazione di ciascun stage sono i seguenti:

Dove:

1. Le scale temporali A1-A2 rappresentano il tempo impiegato per aggiornare la configurazione del protocollo A, circa 1 ms (velocità di esecuzione SPI hardware 8 MHz);
2. Le scale temporali B1-B2 rappresentano la durata RxTime1 del protocollo di ascolto A, che è sostanzialmente la stessa dell'impostazione 600us;
3. Le scale temporali C1-C2 rappresentano il tempo impiegato per spazzolare la configurazione del protocollo B, circa 1 ms (963 us);
4. Le scale temporali D1-D2 rappresentano la durata RxTime1 del protocollo di ascolto B, che è sostanzialmente la stessa dell'impostazione 800us (774us);
5. Le scale temporali E1-E2 rappresentano il tempo impiegato per spazzolare la configurazione del protocollo C, circa 1 ms (962 µs);
6. La scala temporale F1-F2 è la durata RxTime1 del protocollo di monitoraggio C, che è sostanzialmente la stessa dell'impostazione di 2 ms (1.97 ms);
7. Le scale temporali G1-G2 richiedono molto tempo per la sospensione, che è sostanzialmente uguale all'impostazione di 35 ms;

In questo modo, un ciclo di monitoraggio dura circa 41.5 ms. È ovviamente inaffidabile adattarsi a tre set di protocolli pilota in 40 ms. Per garantire che ciascun set di protocolli pilota possa coprire due opportunità di monitoraggio entro 40 ms, è necessario modificare il tempo di sospensione nella configurazione del protocollo di monitoraggio C da 35 ms a 27 ms, come mostrato nella figura seguente.

Verificare che l'effetto dell'attivazione del report sia in linea con le aspettative, come mostrato nella figura sottostante (ogni protocollo invia 2 pacchetti e ne riceve 6):

Il consumo energetico in questa modalità è stato testato a 1.83 mA, come mostrato nella figura seguente:

Review le prestazioni di consumo energetico, come descritto nella scheda tecnica CMT2312A,

• Il valore di corrente tipico nello stato Pronto è di 2.1 mA, mentre nello stato RFS è di 7.8 mA. La durata totale della configurazione e della commutazione di stato è di circa 1 ms, di cui il 70% è dedicato alla configurazione e allo stato Pronto, e il 30% allo stato RFS (misurato approssimativamente da un analizzatore logico).
• Il valore di corrente tipico nello stato Rx è 13.6 mA e la somma del tempo in Rx è: 0.6 ms + 0.8 ms + 2 ms = 3.4 ms
• Nello stato di sospensione, la corrente è inferiore a 1 µA, un fattore che può essere ignorato. Il tempo di sospensione è di circa 27 ms e la durata di un ciclo è di 33.6 ms (in base alla misurazione dell'analizzatore logico).

Quindi il consumo energetico medio si calcola approssimativamente come: 

È leggermente inferiore al valore misurato, ma l'aspettativa di base è in linea con la situazione misurata. Ma è possibile ridurre ulteriormente il consumo energetico sulla base di 1.71 mA? Sì! La funzione DC-DC del CMT2312A può essere abilitata (ovviamente, anche l'hardware deve essere implementato in modalità DC-DC abilitata). In modalità DC-DC abilitata, la corrente di pronto può essere ridotta da 2.1 mA a 1.9 mA, la corrente RFS può essere ridotta da 7.8 mA a 5.6 mA e la corrente di ricezione può essere ridotta da 13.6 mA a 9.4 mA. Pertanto, un calcolo approssimativo è il seguente:

La misurazione effettiva è 1.27 mA, come mostrato nella figura sottostante.

Da 1.83 mA a 1.27 mA, supporta la riattivazione di 3 set di protocolli e l'effetto è ancora evidente. È quindi possibile valutare la possibilità di consolidare i parametri nell'OTP all'interno del CMT2312A e modificare rapidamente la configurazione pre-memorizzata per verificarne l'efficacia.

• Modello CMT2312A per la commutazione rapida delle configurazioni pre-memorizzate

Prima di consolidare i parametri in base alla configurazione di cui sopra, è necessario ottimizzare la durata della sospensione. Infatti, la rapida modifica della configurazione pre-memorizzata può far risparmiare tempo nella configurazione dei parametri software. In base all'implementazione di cui sopra, la durata totale del monitoraggio dei 3 set di protocolli è di 3.4 ms (0.6 + 0.8 + 2), il che soddisfa il requisito di monitorare 2 volte entro la durata pilota, ovvero 6.8 ms. Pertanto, sulla base della durata di 40 ms, rimangono 33.2 ms. Considerando il margine di tempo per la commutazione di stato, la durata della sospensione può essere regolata a 31 ms. L'effetto dell'implementazione è mostrato nella figura seguente:

Grazie alla configurazione pre-memorizzata del livello di commutazione DMA interno del CMT2312A, si risparmia tempo nei registri di configurazione batch dell'MCU esterno. Il tempo di commutazione della configurazione interna è di circa 150 µs, come mostrato nella figura seguente.

Quindi la corrente media si calcola approssimativamente come segue:

La misurazione effettiva è 1.12 mA, come mostrato nella figura sottostante.

Riepilogo del consumo energetico del piano

Schema	Consumo energetico misurato
Configurazione di commutazione MCU esterna (CC-CC SPENTO)	1.83mA
Configurazione di commutazione MCU esterna (CC-CC ACCESO)	1.27mA
Commutazione della configurazione pre-memorizzata interna (CC-CC ACCESO)	1.12mA

Appunti

1. Questo documento presuppone che tutti e tre i set di configurazioni nell'applicazione siano nella stessa banda di frequenza, il che può evitare la ricalibrazione del chip. Poiché durante il processo di inizializzazione del CMT2312A (o CMT2310A), la banda di frequenza utilizzata nell'applicazione deve essere calibrata e la calibrazione varia a seconda della banda di frequenza. Ad esempioample, secondo i tre insiemi di configurazioni in questo esempioampAd esempio, se la frequenza di una delle configurazioni è 868 MHz, la semplice modifica della configurazione non è sufficiente ed è necessaria anche una ricalibrazione. Naturalmente, questa è un'ipotesi estrema. Secondo gli scenari applicativi reali, l'hardware a radiofrequenza fissa dovrebbe corrispondere a un intervallo di banda di frequenza simile.
2. Dall'analisi dei risultati finali di questo exampAd esempio, per la configurazione pre-memorizzata con commutazione rapida, la corrente operativa media misurata è di circa 1.12 mA; mentre per il metodo di configurazione MCU esterna, il valore misurato è di soli 1.27 mA, con un rapporto di ottimizzazione di circa il 12%. Il motivo della commutazione rapida della configurazione pre-memorizzata è principalmente l'omissione del consumo della configurazione MCU esterna. In questo esempioample, la MCU esterna imposta l'SPI hardware a una velocità di 8 MHz, che è abbastanza veloce (il limite superiore del CMT2312A è 10 MHz), quindi la proporzione di questa parte del consumo non è elevata. In secondo luogo, in questo esempioampAd esempio, una delle configurazioni ha una velocità di 10 kbps e un tempo di progettazione dell'ascolto di 2 ms, che rappresenta la maggior parte del consumo energetico. Pertanto, se lo scenario applicativo effettivo prevede applicazioni ad alta velocità, il tempo di ascolto effettivo è molto breve e la percentuale di consumo della configurazione di questi collegamenti intermedi è elevata. Quindi, il vantaggiotagLa possibilità di utilizzare configurazioni pre-memorizzate per una rapida commutazione è ancora maggiore.

Documentazione Revisione Record

Tabella 34. Record di modifica del documento

Versione NO.	Capitolo	Descrizione del cambiamento	Data
1.0	Tutto	Rilascio della versione iniziale	Numero di telefono: 2025-07-31

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Domande frequenti

Quali sono le funzioni principali del CMT2312A?

La funzione principale del CMT2312A è quella di un ricetrasmettitore che supporta la commutazione rapida tra configurazioni pre-memorizzate.

Qual è la gamma di frequenza operativa del CMT2312A?

La gamma di frequenza operativa del CMT2312A è 113-960 MHz.

Come posso cambiare rapidamente le configurazioni pre-memorizzate utilizzando CMT2312A?

Per cambiare rapidamente le configurazioni pre-memorizzate utilizzando CMT2312A, seguire la procedura operativa descritta nel manuale utente, che prevede l'impostazione del dispositivo in modalità Pronto, la selezione del gruppo di configurazione desiderato, l'attesa dell'esecuzione del comando e l'esecuzione delle operazioni specifiche dell'utente.

Documenti / Risorse

HOPERF AN244 Commutazione rapida della configurazione pre-memorizzata [pdf] Guida utente AN244 Commutazione rapida della configurazione pre-memorizzata, AN244, Commutazione rapida della configurazione pre-memorizzata, Commutazione della configurazione pre-memorizzata, Configurazione pre-memorizzata, Configurazione memorizzata

Riferimenti

• Manuale d'uso