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无线网络开发利器——TI LAUNCHXL-CC26X2R1
发布时间:2021-06-04
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无线网络开发利器——TI LAUNCHXL-CC26X2R1
发布时间:2021-06-04
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随着科技的发展,技术的进步,人们的生活无形中就被技术所改变。从大哥大到手机,从有线到无线,从大块头到便携化,身边的生活物品随着科技逐渐变得更加智能,更加方便,也给我们的生活带来了极大的便利。而无线技术也是提高我们生活品质的根本技术之一,基于无线技术衍生的物联网技术也使得万物互联,一切都可以用一个类似手机的终端进设备行控制,本期的主题就是与无线技术相关的开发板,TI LAUNCHXL-CC26X2R1开发板。

先来开个箱,还是红黑配色的TI风格,给人一种酷酷的感觉,整体的包装的感觉与以前的TI LaunchPadTM LaunchPAD CC3200,TI LaunchPadTM LaunchPAD MSP430基本一致。

我们打开包装就可以看见四样物品,分别是一根Micro USB 的数据线,一张TI LAUNCHXL-CC26X2R1开发板的GPIO分配表,一张User Guide以及TI LAUNCHXL-CC26X2R1开发板的本体。

下面我们来了解下TI LAUNCHXL-CC26X2R1开发板。

TI LAUNCHXL-CC26X2R1开发板可以搭载两款无线MCU,分别是CC2642R 和CC2652R两款无线MCU,其中CC2642R是一款面向低功耗蓝牙4和5应用的无线MCU。CC2652R是一是一款多协议2.4GHz无线MCU。MCU面向Thread、Zigbee®、低功耗Bluetooth® 5、IEEE 802.15.4g、支持IPv6的智能对象 (6LoWPAN)、Wi-SUN®和专有系统(包括TI 15.4堆栈)。

贸泽电子提供给我们的TI LAUNCHXL-CC26X2R1开发板,所使用的是多协议的无线MCU CC2652R,CC2652R使用的是48M的ARM cortex M4F主控内核,在EMBC CoreMark®评分为148,是一款性能强大的无线MCU,芯片内包含352KB 系统内可编程闪存以及256KB ROM,用于协议和库函数,内存部分包括8KB 缓存 SRAM同时也可作为通用 RAM 提供和80KB 超低泄漏 的SRAM。SRAM 通过奇偶校验得到保护,从而可以确保更高的可靠性来运行。支持使用JTAG和cJTAG两种方式调试,还可以使用手机端APP STARTER 进行OTA 空中更新固件。

外设部分,CC2652R也较为丰富,拥有4 个 32 位或 8 个 16 位通用计时器,4个32位或 8个16位通用计时器,支持8通道工作,可编程电流源,2个具有内部基准DAC的比较器,其中一个是连续时间比较器,另一个是超低功耗比较器。一路可编程电流源,两路UART,两路SSI,SSI接口可以支持SPI,MICORWIRE和TI。I2C和I2S个一路,实时时钟RTC。在安全加密部分支持AES 128位和256位加密加速计,ECC和RSA公钥硬件加速器和SHA2加速器同时具有真随机数发生器TRNG。

低功耗是当今物联网及可穿戴设备的主要评估参数,TI CC2652R具有低功耗设计,有缘RX模式下,功耗为6.9mA,在有缘TX模式下,不同的发射功率功耗也不尽相同,0dBm情况下7.3mA,在5dBm情况下可以达到9.6mA,待机电流为0.94uA,同时支持宽电源电压输入范围:1.8V至3.8V。

我们继续来看这块TI LAUNCHXL-CC26X2R1开发板,大体上可以分为两个部分,上半部分主要是TI为LAUNCHXL-CC26X2R1开发板提供的XDS110下载调试器,下半部就是开发板的主体部分,由GPIO接口、板载天线及CC2652R无线MCU主控组成,相关的GPIO接口的分配如下图,板载天线的结构配合板载的下载调试器,使得我们的应用更加方便,可以进行更加快捷的原型开发。

CC2652R无线MCU所支持的协议众多,比如我们常见的蓝牙5.2 BLE、ZigBee、Thread和TI 15.4 协议,这些无线协议在物联网领域应用甚广,在这个物联网协议的百花齐放的年代,CC2652R更进一步,不再仅仅支持其中的一两种协议,而全部都包括涵盖,配合并发多协议管理器(DMM)进而实现协议间的转换,既可以作为协议的中转站又可以成为协议的终端设备,再低功耗和小型化的需求中,也可以扮演支持多种协议的网关,实现万物互联的功能。

蓝牙我们都不陌生,这个早在智能手机流行之前就已经流行起来的协议经久不衰,传输速率一再升级,功耗随着BLE的到来也逐渐变得更加友好,可以支持电池设备以及穿戴设备。

 

ZigBee是一种低速短距离传输的无线网上协议,底层是采用IEEE 802.15.4标准规范的媒体访问层与物理层。自被创造出来就是为物联网而生,主要特色有低速、低耗电、低成本、支持大量网上节点、支持多种网上拓扑、低复杂度、快速、可靠、安全。天生的低功耗设计,为物联网事业添砖加瓦,并有着自己的独特的应用领域。

 

Thread协议更为新鲜,Thread是一种基于IPv6的、低功耗网状网络技术,主要是为物联网设备提供安全、无缝通信。最初设计Thread是为了针对智能家居和楼宇自动化应用,如电器管理、温度控制、能源使用、照明、安全等,现其范围已扩展至更广泛的物联网应用当中去了。

贸泽电子提供的TI LAUNCHXL-CC26X2R1开发板CC2652R拥有完整的硬件系统,可以用于住宅和楼宇的自动化产品,智能电网抄表的应用领域,工业自动化,无线医疗保健等方向,在开发板上也预留了相关的部分功能:

  • 集成多氯联苯天线,用于 2.4 GHz
  • 用于通过微型 USB 连接在目标 CC26x2R 设备上闪烁和调试固件的机载 JTAG 仿真工具 (XDS110)
  • 40 针双性别助推器包™连接器
  • CC2652R 无线微控制器设备(也支持 CC2642R 开发)
  • 用户红色 + 绿色 LED
  • 2x 用户按钮
  • 访问CC2652R设备的所有GPIO引脚
  • 通过XDS110进行诊断/代码仪表的 UART 后路
  • 8 Mbit 串行 (SPI) 闪存

可以说原型开发需要的基础功能,均已经被TI LAUNCHXL-CC26X2R1开发板所覆盖,接下来我们看看TI 预编程的ProjectZero项目:

首先使用USB 电缆将 LAUNCHXL-CC26x2R1进行供电,你可以将板卡连接到电脑,或者USB的5V适配器上。

然后下载APP 《STARTER》,如下图,打开APP进行ProjectZero的项目搜索。选择ProjectZero网络后,在弹出菜单中选择Sensor View,这样我们就可以进入GUI图形界面了。

在GUI图形界面中一共有6个部分组成:
1.    Cloud view:可以通过手机将TI LAUNCHXL-CC26X2R1开发板连接到云端。
2.    LED Service:是一个LED的服务,我们可以通过操作手机的红灯和绿灯,点亮或关闭TI LAUNCHXL-CC26X2R1开发板上的红灯和绿灯。
3.    Project Zero Buttons:这个项目会接收TI LAUNCHXL-CC26X2R1开发板左右两个开关的状态,并实时显示在我们的手机界面。
4.    FW Download:这个功能可以帮助我们实现板卡的OTA功能,就是在云端为TI LAUNCHXL-CC26X2R1开发板升级。
5.    Device Information:这里会显示板卡的信息。
6.    RSSI:主要用于检测板卡的信号强度。

TI已经将CC2652R的开发环境整个打包,说是到手即用,一点不过分。TI准备了三种编译环境,供我们选择,第一款是TI自家的CCS开发环境,第二款是大名鼎鼎的IAR开发环境,第三款是嵌入式常用的GCC Makefile的编译方式。TI已经搭建好了完善的支持包,我们只需要安装工具,进行所需要的开发。

接下来,我们进行软件安装,安装两款软件SimpleLink™Simplelink  SDK及CCS,相关下载连接如下:SIMPLELINK-CC13X2-26X2-SDK:https://www.ti.com.cn/tool/cn/SIMPLELINK-CC13X2-26X2-SDK

CCSTUDIO-WCS:https://www.ti.com.cn/tool/cn/CCSTUDIO-WCS

这里我们使用GCC Makefile的方式进行编译。

首先配置环境,将tools的目录加入到环境变量,这样可以方便进行gmake命令。

进入C:\ti\simplelink_cc13x2_26x2_sdk_4_40_04_04\kernel\tirtos\builds\cc13x2_cc26x2\debug\gcc 目录中,进行gmake.exe命令进行编译,这时候会发现命令无法正常的编译,原因是无法找到工具链,进行Makefile查找可以发现gmake所需的是一个固定的目录。由于笔者下载的SimpleLink™simplelink SDK与CCS的版本不匹配,导致我们的工具链没有被找到,于是笔者将用到的工具重新复制了一份,并修改目录名称,这样我们的GCC终于可以跑起来了。

下面编译内核,进入C:\ti\simplelink_cc13x2_26x2_sdk_4_40_04_04\kernel\tirtos\builds\cc13x2_cc26x2\debug\gcc目录,执行gmake.exe,可以看到系统正在编译。

编译完整后,可以进入到工程目录进行应用的编译。

使用一个空白工程进行测试,目录如下:
C:\ti\simplelink_cc13x2_26x2_sdk_4_40_04_04\examples\rtos\CC2652RB_LAUNCHXL\drivers\empty\tirtos\gcc>

进入目录后,同样的执行gmake。如下图:

这样我们就完成一个CC2652R工程的编译。并且的得到了我们应用程序的二进制固件档empty.out。

打开UnifFlash工具,选择empty.out,单击Start,即完成对开发板固件的更新。当然你也可以选择通过OTA的方式进行固件更新。

软件部分就说到这里,板卡的上手难度已经很低了。如果对于这款TI LAUNCHXL-CC26X2R1开发板感兴趣,在TI官网可以获取更多更详细的内容,以供大家学习。

这里笔者罗列一些TI官网资料,方便大家查阅:

[开发套件用户指南]
https://dev.ti.com/tirex/explore/node?devtools=LAUNCHXL-CC26X2R1&node=AEkWQJzOeou7V3Syra6w9w__FUz-xrs__LATEST

[CC2652R Datasheet]
https://www.ti.com.cn/cn/lit/ds/swrs207h/swrs207h.pdf?ts=1618161677650&ref_url=https%253A%252F%252Fwww.ti.com.cn%252Ftool%252Fcn%252FLAUNCHXL-CC26X2R1%253FkeyMatch%253D%2526tisearch%253Dsearch-everything%2526usecase%253Dhardware

[深入了解SimpleLink™SimpleLink MCU平台的工具和开发套件]
https://www.ti.com.cn/cn/lit/wp/zhcy109b/zhcy109b.pdf?ts=1618128433025&ref_url=https%253A%252F%252Fwww.ti.com.cn%252Ftool%252Fcn%252FLAUNCHXL-CC2640R2%253FHQS%253Depd-con-null-launchxlcc2640r2-etxt-evm-EEWORLD-cn%2526DCM%253Dyes%2526dclid%253DCOnA54ve9e8CFU0rlgod0SkEPA

[Bluetooth® Low Energy Tree Structure Network]
https://urldefense.proofpoint.com/v2/url?u=https-3A__www.ti.com_lit_swra648&d=DwMGaQ&c=vY6N1du11amUSmqXT2U6Yqw6I-si6nWulSErsUHFzRg&r=Cgf9_L1ILH5kulgR4vheStpUN32GN2B86CdOHqLflAE&m=bOk3ChTExJiDvulUwDsntFdg7fT_3jFNiCAeWmEOrcM&s=1ITBLq0-ucaQk1P9CjfMUCbtwC_znnr9QYspU8tsjI8&e=

[Back to basics: Exploring the benefits of affordable Bluetooth® Low Energy]
https://urldefense.proofpoint.com/v2/url?u=https-3A__e2e.ti.com_blogs-5F_b_process_archive_2020_08_20_back-2Dto-2Dbasics-2Dexploring-2Dthe-2Dbenefits-2Dof-2Daffordable-2Dbluetooth-2Dlow-2Denergy&d=DwMGaQ&c=vY6N1du11amUSmqXT2U6Yqw6I-si6nWulSErsUHFzRg&r=Cgf9_L1ILH5kulgR4vheStpUN32GN2B86CdOHqLflAE&m=bOk3ChTExJiDvulUwDsntFdg7fT_3jFNiCAeWmEOrcM&s=VMNY1_6Kwa3mP6zAhyWxsPMryzu1-3A5NjLcX8qOJOs&e=

总结

TI LAUNCHXL-CC26X2R1开发板板载资源丰富,支持多种无线协议,低功耗设计,可以应用在物联网、可穿戴设备、工业及医疗等无线网络场景中。多种协议的支持使得TI LAUNCHXL-CC26X2R1的应用更灵活,应用范围更广泛。TI提供的完善支持,即便是从未接触过TI LAUNCHXL-CC26X2R1开发板的用户也可以快速上手,SIMPLELINK-CC13X2-26X2-SDK已经为开发人员搭建好应用的框架,只需要加入对应功能性代码,即可开始方案的设计与评估。开发环境也可以根据个人需求来选择,无需绑定一种开发环境。

整体来说TI LAUNCHXL-CC26X2R1开发板就是性能强大,功能丰富的低功耗无线MCU,对TI LAUNCHXL-CC26X2R1开发板感兴趣的话,可以去贸泽电子的官方网站进行购买。

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