1. 引言

在使用 Spirit 系列的 Sub1G 产品时，有一些特殊的场景，其数据来源于 GPIO 口，然后再将获取到的 GPIO 数据发送出去。当前 ST Spirit 系列支持以下三种数据模式：

1. 正常模式

2. 直接 FIFO 模式

3. 直接 GPIO 模式

其中，它们三者之间的区别如下：

I. 正常模式
; W, v% {% Z- }9 j) T7 [+ H- d) Ia) TX，有效的载荷包数据填充至 FIFO，当发送 TX 命令时，就会按照设置好的帧格式将数据发送出去
b) RX，对接收到的数据进行识别，当且仅当同步字匹配时，才会将数据填充至 FIFO 中
1 x/ w: g- }9 I7 F* c% W2 i$ t
5 D; G/ |* p# g  K3 |# f. ]; S
II. 直接 FIFO 模式
a) TX，用户需要自行拼装帧格式并填充至 FIFO，数据就会从 FIFO 中直接发送出去
1 b* g5 z8 p: w' F# w4 Z5 X* t. \b) RX，对接收到的数据不进行任何处理，直接填充至 FIFO 中，用户自行在应用 层中解析
- y7 z  r9 ~' Q' p& G

III. 直接 GPIO 模式
3 U, X* m9 [- P) Y& K1. TX，从 GPIO 口获取得到数据后不作任何处理，数据就直接被发送出去；同时 伴随一个时钟用于传送数据（上升沿有效）
* B, y' n! v2 d2. RX，对接收到的数据不进行任何处理，直接通过 GPIO 输出；同时伴随一个时 钟用于接收数据（下降沿有效）

本文以直接 GPIO 模式为例，讲解如何利用 S2-LP_DK GUI 配置直接 GPIO 模式并互相 通信。

' r7 P$ }! _/ L  O% `: r' Z) K9 f; j

2. 应用场景

为了更好地阐述如何利用 S2-LP_DK GUI 配置直接 GPIO 模式，我们假设这样一个场 景: 设备 A 从信号发生器接收数据，然后通过 GPIO 口输出并作为设备 B 的数据源，而设 备 B 通过 GPIO 接收这些数据，然后直接发送出去，最后设备 C 接收设备 B 的数据并输出 Log 信息。这个场景的拓扑如下图 1 所示：
) N2 D5 g1 P/ e* u/ H

- I2 O; \* A4 [) a( E; U4 W

. O" I. [- r# P+ ?
从上图可知，搭建这个场景需要如下设备：

1. 矢量信号发生器，R&S SMBV100A

2. FKI868V2 开发板 * 3

2.1 配置为了简化该场景的配置，这里采用默认的射频参数，即：

1. 中心频点：868Mhz or 840Mhz

2. 通讯速率：38.4Ksps

3. 频率偏差：20Khz

4. 接收带宽：100Khz

5. 调制方式：2GFSK-1

; x' w4 g) w/ c( S( o2 V以及帧格式如下图 2 所示：

5 `2 x& c0 ?/ [( }9 r2.1.1 矢量信号发生器这里仅需要根据上述的配置中提及的参数设置即可，详情如下图 3 所示：

( ~' N; J* |2 \$ {6 y* W2.1.2. 设备 A
同理，设备 A 想要从矢量信号发生器获取数据，对应的射频参数就要设置成一样，如下图 4 所示：
6 B; ^* v1 _& l% o

配置完上述的参数之后，在 Low Level Command 选项中点击 Data on GPIO no Packet，即可让设备 A 进入直接 GPIO 接收模式，如下图 5 所示：
8 h9 ~: f" X% Z+ ~

- L( q# s& O9 G/ X

# F9 u  H3 I4 ^, J# D

然后，将 GPIO0 连接至设备 B 的 GPIO0 即可。

$ D) N) j7 E5 d, y. D: `" b2.1.3. 设备 B
由于设备 A 与设备 B 之间的时钟是不同步的，所以为了获取设备 A 的数据，设备 B 应该采用过采样的方式，即设备 B 的通讯速率应该至少等于设备 A 的 8 倍，也就是 38.4 * 8 = 307.2Ksps。但是，目前 GUI 最大只能设置 250Ksps 的速率，所以设备 B 想要配置通讯速率为 307.2Ksps，需要手动修改寄存器；具体如下图 6 所示：
2 p3 ^6 J7 a/ M- W7 n
/ V; b0 j9 L4 K1 v$ H
* [1 k% D0 O7 D

# T! v7 Y! |. Q  Z9 R& ?' R

因为设备 B 此时是作为 TX 端，因此不需要配置接收带宽参数；同时为了避免引起歧义，将中心频点变更为 840Mhz。最后，在 Low Level Command 选项中点击 Send Data from GPIO，即可让设备 B 进入直接 GPIO 发射模式，如下图 7 所示：

- ]; ?' Y( R* p
2.1.4. 设备 C
设备 C 是通过天线接收设备 B 传送过来的数据，所以中心频点应该跟设备 B 一样，其他的数跟设备 A 一样，详情如下图 8 所示：

0 m+ O: b/ ?( X

而帧格式的配置应保持与上述配置中提及的相同。至此，所有的设备配置均已完成，最终的实物搭建如下图 9 所示：

( E& ?" e; \0 H' {3 z! L0 a

3. 实验结果

下图 10 展示了基于直接 GPIO 模式的设备 B，接收到从设备 A 传送过来的 GPIO 口数据，并通过天线发送给设备 C 并显示出来。

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