si446使用记录（四）：调试遇到的问题、读取芯片版本、传输速率慢
目录
- 一、概述
- 二、异常发热
- 2.1 初始化失败未正确识别
- 另一种初始化失败
- 2.2 增加初始化获取芯片版本
- 参考链接
- 2.3 基本功能正常仍然发热各种异常
- 从红灯异常起
- 三、通信不稳定
- 3.1 始终无法接收
- 3.2 接收端不稳定
- 四、传输速率慢
- 修改Data rate
一、概述
本节记录下调试过程中遇到的问题。
二、异常发热
更换平台，飞线MCU开发板和原平台的si4463部分电路验证。上电后过一会板子明显发热严重，查看电流，从原来平台的20mA直接增加到90mA左右。
拆掉屏蔽壳，确定是PA器件在发热。查看硬件电路，分析是将GPIO0和SDN作为PA的控制管脚。不是由MCU端直接控制PA的开关，而是根据WDS3的配置，GPIO0在发送期间为高（此时PA开启），其他时间为低（PA关闭）。
这样若si4463初始化失败，则GPIO输出电平是不可控的，为高则PA一直开启，功耗陡增。
2.1 初始化失败未正确识别
在si446使用记录（一）一文中提到，发送指令后要读取CTS（0xFF）。初始化中以此来判断是否失败：
int8_t siWaitForCTS(void) {uint8_t value_t = 0;uint16_t cnt = 0;while (value_t != 0xFF) {clrCSPin();siDelayUs(3);siSendByte(0x44); // CMD_READ_CMD_BUFF,Read command buffer; send// command uint8_tvalue_t = siReadByte(); // Read command buffer; get CTS valuesiDelayUs(3); setCSPin(); // If CTS is not 0xFF, put NSS high and stay in waiting// loopsiDelayUs(1);if (cnt++ > MAX_CTS_RETRY) {rtt_print_log("si4463 init failed\n");return -1; // Error handling; if wrong CTS reads exceeds a limit}}return 0;
}
调试过程中发现，初始化执行完了，没有打印si4463 init failed，但实际并没有成功。
也就是说即使si4463没有正常响应，MCU也可能也会读到0xFF。所以并不能作为初始化成功与否的判断。
最终确认，这里初始化失败的原因是，宏定义CS的管脚定义错误，驱动底层没有修改完全。
另一种初始化失败
在网关调试过程中，同样初始化失败。示波器测量波形使用解码功能，可以看到正确发出了初始化指令。MISO始终为高，si4463没有响应。使用开发板飞线验证时正常的，最终确认是硬件上CS预留了了上拉电阻，应该为NC，贴片时给贴了电阻。
示波器抓波形时直接抓了CLK、MOSI、MISO，忽略了CS。。。。。
2.2 增加初始化获取芯片版本
为了明确初始化结果，增加一个读取si4463版本信息的函数，正好也可以作为生产检测环节的一项。
在《AN625_Si446x API Descriptions.pdf》中查找，有3.2.2. PART_INFO、3.2.3. FUNC_INFO指令：
对应增加接口：
uint8_t si446x_Get_Part_Info(void)
{uint8_t para_info[9];memset(para_info, 0, sizeof(para_info));abApi_Write[0] = 0x01;siSendData(abApi_Write, 1);siWaitForCTS();siReadResp(para_info, 9);siDelayUs(1);si4463_debug("si446x_Get_Part_Info:"); // FF 22 44 63 00 86 00 00 06 for(uint8_t i = 0; i < 9; i++){si4463_debug("%02x ", para_info[i]);}si4463_debug("\n");if((para_info[2] != 0x44) && (para_info[3] != 0x63)){return 0xFF;}return 0;
}uint8_t si446x_Get_Func_Info(void)
{uint8_t func_info[7];memset(func_info, 0, sizeof(func_info));abApi_Write[0] = 0x10;siSendData(abApi_Write, 1);siWaitForCTS();siReadResp(func_info, 7);siDelayUs(1);si4463_debug("si446x_Get_Func_Info:"); // FF 06 00 02 CA 90 01 for(uint8_t i = 0; i < 7; i++){si4463_debug("%02x ", func_info[i]);}si4463_debug("\n");if((func_info[5] != 0x90) && (func_info[6] != 0x01)){return 0xFF;}return 0;
}
仿真结果：
00> si446x_Get_Part_Info:FF 22 44 63 00 86 00 00 06
00> si446x_Get_Part_Info:FF 06 00 02 CA 90 01
参考链接
在网上搜到了一篇文章：Silicon Labs无线收发芯片Si4463如何区分芯片版本号？，文中可以看到：
如果Si4463芯片丝印第一行字符为“44631B”，则芯片为B1版本；如果Si4463芯片丝印第一行字符为“44632A”，则芯片为C2版本；
通过CHIPREV或ROMID来判断Si4463芯片的版本号，如果读到的CHIPREV为0x11，或者ROMID为0x03，则Si4463芯片为B1版本；如果读到的CHIPREV为0x22，或者ROMID为0x06，则Si4463芯片为C2版本；
si446x_Get_Part_Info:FF 22 44 63 00 86 00 00 06 中第二个字节0x22，最后一个字节0x06，可以得到我用的是C2版本。
区分版本就是通过第三、四字节的PART + 最后一个字节的ROMID，表格说明如下：
2.3 基本功能正常仍然发热各种异常
在进行多样品测试时，发现一些板子发热异常，但实际基本通信功能是正常的。一并还有其他异常情况：
- 板子用于指示充电状态的RGB灯，会异常亮红灯。
- 通信很不稳定（下文3.2节）导致轮询、配网期间的各种异常。
在前面有提到，初始化失败导致PA发热。但是现在功能已经正常了呀，感觉初始化没问题了才是。一时也没有好的思路，想着能解决哪个bug就先解决哪个吧。
从红灯异常起
分析异常亮红灯现象，正常情况应该是黄灯（绿+红），分析问题是绿灯状态会被异常修改。仿真时发现，在初始化完4463后，有一定概率绿灯会“自己”亮。顺着这个方向查找。初始化SPI后，会写入si446使用记录（二）一文中生成的整个头文件。绿灯问题一般就发生在写这个头文件的过程。
刚开始还怀疑是不是MCU设计有bug，或者4463初始化以后产生了什么影响。为了准确定位现象，逐步修改程序，不写入完整的头文件，死循环写入一个字节，就会出现绿灯错误闪烁情况。继续修改spi写函数，确定了不是写spi的问题，而是操作cs管脚导致的。
在主循环中直接while循环操作CS管脚，绿灯一样错误闪烁。这样就简单多了，在SDK操作GPIO的接口中，打印信息，发现经常出现PA2和PA12两个IO。硬件连接如下：
FSK_SPI_CS PB12 片选
NET_Config_SW PA2 按键
Charge_LED_CTRL_2 PA12 绿灯
也就是确实操作了绿灯。而PA2则是按键。在初版程序中，两个按键采用了在系统定时器内轮询检测的方式。只要去除PA2按键的检测，则绿灯不再异常。将主循环操作IO的方式，直接替换为N32的库函数，也不会异常。最终确定是程序底层使用的SDK有问题。在操作SPI的CS和读取按键的IO，频繁交替执行，导致了底层操作IO出错。PB12和PA2搞混了port和pin，组成了PA12？（出错原因？？？）
根据原因再去看板子发热的现象，应该就是连续写入头文件的过程中，CS没能正确操作成功，导致SPI通信不稳定，有一定概率导致RF_GPIO_PIN_CFG未正常写入，GPIO0无法如期望输出，最终PA异常。CS操作异常，通信很不稳定，也能解释通了。
三、通信不稳定
3.1 始终无法接收
在开始飞线调试阶段，始终无法接收。看驱动程序，抓SPI波形，都没有什么异常。咨询FAE，反馈仍然是程序肯定存在异常。最终坚持重新飞线，更换硬件后正常。
应该是飞线的FSK部分，不知道在什么时候坏掉了。
3.2 接收端不稳定
使用网关轮询节点时，一段时间后常现通信断开。重启节点，则恢复正常。
查看节点端，存在多种异常：
- 异常时查询状态 REQUEST_DEVICE_STATE 3 = Ready state ，不再接收；
- 发送完成后，未进入发送中断，无法恢复接收；
- 使用取消MATCH功能的割草机设备做监听，虽然节点显示响应发送成功，但实际没有发出来；
问题同2.3节 - - SPI出现异常。
四、传输速率慢
调试过程发现网关和节点之间的传输很慢，网关发出读指令到4463给出发送成功的中断，在27ms左右；发送成功的中断到接收节点的ACK数据，在140ms。
经过查找，是节点程序在最初调试阶段，解析完指令增加了100ms延时，没有去除。这样，去除后的优化重点就是在27ms。
查看配置文件的注释，选择的Data rate 是20Kbps。这个速率很低，看下如何修改。
修改Data rate
在《AN625_Si446x API Descriptions.pdf》或si446使用记录（一）6.1节下载的压缩包文件中查看DATA_RATE相关寄存器：
程序头文件中
#define RF_MODEM_MOD_TYPE_12 0x11, 0x20, 0x0C, 0x00, 0x03, 0x00, 0x07, 0x0E, 0x09, 0xC0, 0x05, 0xC9, 0xC3, 0x80, 0x00, 0x02
查看20-03开始，为0x0E, 0x09, 0xC0，转换为0x0E09C0 = 920000。实际并不是头文件开头注释的20K。
可以在WDS3中分别设置两个速率（如23K和25K），对比生成的头文件，快速找到头文件中速率相关的寄存器。同时，也可以验证到底是不是如注释所说，Data rate = 20K。
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