HOPERF AN244 Schnelles Umschalten der vorgespeicherten Konfiguration

Zusammenfassung
Dieser Artikel stellt die Funktionen des CMT2312A vor, mit denen Sie schnell zwischen vorgespeicherten Konfigurationen wechseln können.
Die in diesem Dokument behandelten Produktmodelle sind in der folgenden Tabelle aufgeführt.
Tabelle 1. In diesem Dokument behandelte Produktmodelle
| Produktmodell | Betriebsfrequenz | Modulationsmodus | Hauptfunktion | Konfiguration | Paket |
| CMT2312A | 113–960 MHz | (4) (G) FSK/OOK | Transceiver | registrieren | QFN24 |
Bevor Sie dieses Dokument lesen, sollten Sie sich zunächst mit dem CMT2310A und dem zugehörigen AN-Dokument vertraut machen, insbesondere mit den Arbeitszyklus- und SLP-Funktionen des CMT2310A (siehe AN239 „Benutzerhandbuch für die automatische Sende- und Empfangsfunktion des CMT2310A“). CMT2312A ist eine aktualisierte Version des CMT2310A und bietet vor allem die Funktion „Schnelles Umschalten vorgespeicherter Konfigurationen“. Die übrigen Grundfunktionen und Verwendungsmethoden sind dieselben wie beim CMT2310A.
Einführung in das schnelle Umschalten vorgespeicherter Konfigurationsfunktionen
Die schnelle Umschaltung der vom CMT2312A unterstützten vorgespeicherten Konfigurationsfunktion bedeutet, dass der interne HF-Controller des CMT2312A die im internen OTP des Chips vorgespeicherte Konfiguration schnell auf DMA-Ebene in das Chipregister überträgt. Dadurch entfällt die Konfiguration der Registeradressen einzeln über die SPI der externen MCU. Das schematische Diagramm des Funktionsrahmens ist wie folgt.

Abbildung 1. Blockdiagramm der vorgespeicherten Konfiguration des CMT2312A Quick Switch
Tabelle 1. FIFO-bezogene Parameter
| Name registrieren | Bisschen
Nummer |
R/W | Bitname | Funktionsbeschreibung |
|
Seite0 CTL_REG_8 (0x08) |
6:0 |
W |
API _ CMD < 6: 0 > |
0x01: Initialisierungskalibrierung 0x02: Initialisierungskalibrierung 0x07: Schneller Import der Group1-Konfiguration
0x08: Group2-Konfiguration schnell importieren 0x09: Group3-Konfiguration schnell importieren 0x0A: Group4-Konfiguration schnell importieren |
| Name registrieren | Bisschen
Nummer |
R/W | Bitname | Funktionsbeschreibung |
| 0x0B: Group5-Konfiguration schnell importieren
0x0C: Group6-Konfiguration schnell importieren 0x0D: Group7-Konfiguration schnell importieren |
||||
| Seite0 CTL_REG_9 (0x14) |
7 |
R |
API _ CMD _ FLAG |
API-Befehlsflags
0: API-Befehle in Ausführung 1: Ausführung des API-Befehls abgeschlossen |
| 6:0 | R | API _ RESP < 6: 0 > | API-Befehlsausführungswert, d. h.
API _ CMD < 6: 0 > |
Bedienungsablauf zum schnellen Umschalten vorgespeicherter Konfigurationen:
- Setzen Sie CMT2312A in den Bereitschaftsmodus.
- Legen Sie die Gruppe N-Konfiguration fest, die über den API_CMD-Befehl umgeschaltet werden muss.
- Warten Sie, bis die Ausführung des API_CMD-Befehls abgeschlossen ist.
- Bedienung über Benutzerfunktion, z. B. Umschalten des Rx- oder Tx-Zustands.
ExampDateicode für die Prozedur:


Vorgespeicherte Konfiguration für den Brennvorgang
Die vorgespeicherte Konfiguration des CMT2312A ist im OTP des Chips gespeichert. Zum Brennen ist ein Offline-Brenner (CMOSTEK Off-line Writer) und die Benutzeroberflächensoftware Writer Configer erforderlich.
Verbinden Sie den Computer des Benutzers über ein USB-Kabel mit dem Offline-Brenner, öffnen Sie dann die Writer-Configer-Schnittstelle, wie in der Abbildung unten gezeigt, und wählen Sie CMT2312A aus.

Nach dem Klicken auf die Schaltfläche „OK“ ändert sich die Oberfläche wie folgt. Zu diesem Zeitpunkt werden im Feld „Konfigurationsparameter“ 7 Importpfade für vorgespeicherte Konfigurationen bereitgestellt, und Sie können diese einzeln konfigurieren und importieren, indem Sie auf „Hinzufügen…“ klicken.

Die folgende Abbildung zeigt 7 importierte Konfigurationssätze.

Notiz:
- Die Importkonfiguration muss weder sequentiell sein, noch muss sie ausgefüllt werden, sie kann beliebig gewählt werden. Zum Beispielample: Lassen Sie Gruppe1 leer und wählen Sie Gruppe2 bis Gruppe7; Sie können auch nur Gruppe2 auswählen und die anderen Felder leer lassen. Beachten Sie jedoch, dass die Gruppennummer (GruppeN) der importierten Konfiguration dem API_CMD-Eingabeparameter entspricht. Benutzer müssen sicherstellen, dass die Switching-Konfigurationsgruppe dem korrekten gespeicherten Inhalt entspricht, da sonst Konfigurationsfehler auftreten und der Chip nicht ordnungsgemäß funktioniert.
- Mit der Schaltfläche „Alles löschen“ werden alle importierten Konfigurationen gelöscht.
- Mit der Schaltfläche „Vergleichen“ kann der Benutzer die importierten Inhalte des gebrannten Zielchips vergleichen und bestätigen, ob die gebrannten Inhalte korrekt sind.
- Die Schaltfläche „Lesen“ bietet dem Benutzer die Möglichkeit, die vorgespeicherte Konfiguration des Zielchips zu lesen und zu speichern.
Nachdem Sie die gewünschte Brennkonfiguration geladen haben, klicken Sie unten rechts in der Benutzeroberfläche auf „Auf Writer herunterladen“. Die Writer-Konfigurationssoftware verpackt und lädt die importierten Konfigurationen auf den Offline-Brenner herunter. Anschließend kann der Offline-Brenner einen unabhängigen Offline-Brennzielchip bereitstellen.
Notiz: OTP wird in die Innenseite des Chips eingebrannt, sodass das Intervall des Zielchips, das bereits eingebrannte wurde, nicht wiederholt eingebrannt werden kann!
Anwendungsszenario Beispielamples
Bewerbungsvoraussetzungen
Angenommen, das Benutzerszenario erfordert dies und verwendet CMT2312A als Empfangsende. Das Empfangsziel muss das Sendeende von drei verschiedenen Protokollen adaptiv empfangen. Die drei verschiedenen Protokolle lauten wie folgt:
- Protokoll A, Arbeitsfrequenz ist 433 MHz, FSK-Modulationsmodus, Rate 50 kbps, Frequenzversatz 25 kHz, das Nachrichtenformat ist wie folgt.
- Protokoll B, Betriebsfrequenz ist 433.92 MHz, FSK-Modulationsmodus, Rate 38.4 kbps, Frequenzversatz 20 kHz, Nachrichtenformat ist wie folgt.
- Protokoll C, Arbeitsfrequenz ist 438.5 MHz, FSK-Modulationsmodus, Rate 10 kbps, Frequenzversatz 5 kHz, das Nachrichtenformat ist wie folgt.
Das Empfangsende muss adaptive Empfangsfunktionen für die oben genannten drei Protokollsätze entwickeln und die Anforderungen an einen geringen Stromverbrauch erfüllen.
| Vereinbarung | Aufwachen +
Präambel |
Wort synchronisieren | Nutzlast | CRC |
| Protokoll A | 0xAA * 250 Bytes | 6Bytes 0xB24D2BD51234 | Variable Länge Länge Einzelbyte | Bei CRC32,Polynom: 0x04C11DB7 Seed = 0, das Ergebnis wird nicht invertiert |
| Protokoll B | 0xAA * 200 Bytes | 4 Bytes 0x904E6715 | Feste Länge 64 Bytes | Bei CRC16, IBM (0x8005),Seed = 0xFFFF, wird das Ergebnis nicht invertiert |
| Protokoll C | 0x55 * 50 Bytes | 3Bytes 0x2D4BD3 | Feste Länge 20 Bytes | Mit CRC16, CCITT (0x1021), Seed = 0x1D0F wird das Ergebnis invertiert |
Anforderungsanalyse
In view Von den oben genannten Anforderungen sind 2 Punkte die Kernanforderungen:
- Um das Protokoll einzuhalten, muss der Empfänger drei verschiedene Einstellungen annehmen können. Daher muss er zwischen den drei verschiedenen Einstellungen umschalten und hin- und herhören. Alle drei Protokolle haben ausreichend lange Pilotübertragungen gemeinsam. Daher besteht die Sperrbedingung des Überwachungsfensters darin, die Pilotkonformität als Grundlage für die Sperrung eines bestimmten Einstellungssatzes zu erkennen.
- Abschließend sei erwähnt, dass die Anforderung eines geringen Stromverbrauchs erfüllt ist. Daher ist es auf Grundlage der drei oben genannten Überwachungsmechanismen für das Hin- und Herschalten erforderlich, eine Ruhezeit für den CMT2312A einzuführen, um durch den Arbeitszyklus einen gewissen Grad an geringem Stromverbrauch zu erreichen. Der CMT2312A verfügt über die gleichen Funktionen wie der CMT2310A im kombinierten Betriebsmodus „DutyCycle + SLP“ mit extrem geringem Stromverbrauch und kann in diesem Schema implementiert werden.
Basierend auf den oben genannten Kernanforderungen und Analysen ist die Arbeitssequenz des Implementierungsschemas CMT2312A wie in der folgenden Abbildung dargestellt.

Gemäß der obigen Arbeitssequenz, kombiniert mit dem von CMT2312A/CMT2310A bereitgestellten kombinierten Arbeitsmodus „DutyCycle + SLP“, wird der Arbeitsablauf dieser Lösung wie folgt verfeinert:
- Flashen Sie in CMT2312A durch Protokoll-A-Konfiguration, wo konfiguriert:
- Aktivieren Sie die Rx-Timer-Timing-Funktion von CMT2312A (aktivieren Sie RxTime1 und RxTime2), kombiniert mit der SLP-Funktion (SLP-Modi 11 ~ 13 können berücksichtigt werden, und Modus 13 ist in diesem Beispiel ausgewähltample).
- Gemäß der Protokoll-A-Rate von 50 kbps beträgt jedes Symbol 20 µs. Wenn man bedenkt, dass die RxTime1-Fensterüberwachung 20 bis 30 Symbole erfüllt, wird RxTime1 auf 600 µs eingestellt. Die Bedingung zum Verlängern der Ausführung von RxTime2 ist erfüllt, und die Zeit zum Überschreiben von Sync Word ist erfüllt, daher wird sie auf 50 ms eingestellt.
Die RFPDK-Einstellungen werden im folgenden Screenshot (teilweise) angezeigt.
Das Abhören des Protokolls A wird ausgeführt, bis das Abhören eine Zeitüberschreitung verursacht oder gültige Daten ausgelöst werden.- Flashen Sie gemäß der Protokoll-B-Konfiguration in CMT2312A, wobei die Konfiguration:
- Aktivieren Sie die Rx-Timer-Timing-Funktion von CMT2312A (aktivieren Sie RxTime1 und RxTime2), kombiniert mit der SLP-Funktion (SLP-Modi 11 ~ 13 können berücksichtigt werden, und Modus 13 ist in diesem Beispiel ausgewähltample).
- Gemäß der Protokoll-B-Rate von 38.4 kbps beträgt jedes Symbol 26 us. Wenn man bedenkt, dass die RxTime1-Fensterüberwachung 20 bis 30 Symbole erfüllt, wird RxTime1 auf 800 us eingestellt. Die Bedingung zum Verlängern der Ausführung von RxTime2 ist erfüllt, und die Zeit zum Überschreiben von Sync Word ist erfüllt, daher wird sie auf 50 ms eingestellt.
Die RFPDK-Einstellungen werden im folgenden Screenshot (teilweise) angezeigt.
- Das Abhören von Protokoll B wird ausgeführt, bis das Abhören eine Zeitüberschreitung aufweist oder gültige Daten ausgelöst werden.
- Flashen Sie gemäß der Protokoll-C-Konfiguration in CMT2312A, wobei die Konfiguration:
- Aktivieren Sie die Rx-Timer-Timing-Funktion von CMT2312A (aktivieren Sie RxTime1 und RxTime2), kombiniert mit der SLP-Funktion (Sie können die SLP-Modi 11 bis 13 berücksichtigen, dies ist ein Beispielample wählt Modus 11).
- Gemäß der Protokoll-C-Rate von 10 kbit/s beträgt jedes Symbol 100 µs. Wenn man bedenkt, dass die RxTime1-Fensterüberwachung 20 bis 30 Symbole erfüllt, wird RxTime1 auf 2 ms eingestellt. Die Bedingung zum Verlängern der Ausführung von RxTime2 ist erfüllt, und die Zeit zum Überschreiben des Sync-Worts ist erfüllt, daher wird sie auf 50 ms eingestellt.
- Nach dem Abhören von Protokoll C muss der CMT2312A in den Ruhezustand wechseln, um das Ziel eines geringen Stromverbrauchs zu erreichen. Daher ist es notwendig, den Sleep-Timer zu aktivieren. Die Pilotzeit der drei Protokollsätze beträgt etwa 40 ms. Stellen Sie daher zunächst die Sleep-Zeit auf 35 ms ein, um den Funktionsablauf zu implementieren, und optimieren Sie dann den spezifischen Einstellungswert dieses Werts entsprechend der tatsächlichen Wirkung weiter.
Die RFPDK-Einstellungen werden im folgenden Screenshot (teilweise) angezeigt.
- Das Abhören des Protokolls C wird durchgeführt, bis das Abhör-Timeout oder gültige Daten ausgelöst werden.
- Stellen Sie CMT2312A auf Ruhezustand und warten Sie, bis der Sleep-Timer aktiviert wird.
- Kehren Sie zu Schritt 1 zurück und durchlaufen Sie diesen.
Modellbildung und Vergleich
Modell der CMT2312A SPI-Konfiguration
Entsprechend der CMT2312A SPI-Konfiguration und dem Umschalten des Modells, das durch jede Gruppe von Parametern festgelegt wird, werden die Screenshots des Timings und der Messzeit jedes stage sind wie folgt:

Worin:
- Die Zeitskalen A1–A2 geben die zum Flashen der Protokoll-A-Konfiguration benötigte Zeit an, etwa 1 ms (Hardware-SPI-Laufgeschwindigkeit 8 MHz).
- Die Zeitskalen B1–B2 stellen die RxTime1-Dauer des Abhörprotokolls A dar, die im Wesentlichen der Einstellung 600 us entspricht.
- Die Zeitskalen C1–C2 geben die zum Bürsten der Protokoll-B-Konfiguration benötigte Zeit an, etwa 1 ms (963 µs).
- Die Zeitskalen D1-D2 stellen die RxTime1-Dauer des Abhörprotokolls B dar, die im Wesentlichen der Einstellung 800 us (774 us) entspricht.
- Die Zeitskalen E1–E2 geben die zum Bürsten der Protokoll-C-Konfiguration benötigte Zeit an, etwa 1 ms (962 µs).
- Die Zeitskala F1-F2 ist die RxTime1-Dauer des Überwachungsprotokolls C, die im Wesentlichen der Einstellung von 2 ms (1.97 ms) entspricht.
- Die Zeitskalen G1-G2 sind zeitaufwendig im Ruhezustand, was im Wesentlichen der Einstellung von 35 ms entspricht.
Auf diese Weise dauert ein Überwachungszyklus etwa 41.5 ms. Es ist offensichtlich unzuverlässig, drei Sätze von Protokollpiloten in 40 ms anzupassen. Um sicherzustellen, dass jeder Satz von Protokollpiloten zwei Überwachungsmöglichkeiten innerhalb von 40 ms abdecken kann, ist es daher notwendig, die Ruhezeit in der Konfiguration des Überwachungsprotokolls C von 35 ms auf 27 ms zu ändern, wie in der folgenden Abbildung dargestellt.

Überprüfen Sie, ob die Auswirkung der Berichtsauslösung den Erwartungen entspricht, wie in der folgenden Abbildung dargestellt (jedes Protokoll sendet 2 Pakete und empfängt 6 Mal):

Der Stromverbrauch in diesem Modus wurde mit 1.83 mA getestet, wie in der folgenden Abbildung gezeigt:

Review die Leistungsaufnahme, wie im Datenblatt des CMT2312A beschrieben,
- Der typische Stromwert im Zustand „Bereit“ beträgt 2.1 mA und im Zustand „RFS“ 7.8 mA. Die Gesamtdauer der Konfiguration und des Zustandswechsels beträgt ungefähr 1 ms, wobei 70 % auf die Konfiguration und den Zustand „Bereit“ und 30 % auf den Zustand „RFS“ entfallen (ungefähr gemessen mit einem Logikanalysator).
- Der typische Stromwert im Rx-Zustand beträgt 13.6 mA und die Summe der Zeit im Rx-Zustand beträgt: 0.6 ms + 0.8 ms + 2 ms = 3.4 ms
- Im Ruhezustand beträgt der Strom weniger als 1 µA, was vernachlässigt werden kann. Die Ruhezeit beträgt etwa 27 ms, und die Dauer eines Zyklus beträgt 33.6 ms (abhängig von der Messung des Logikanalysators).
Der durchschnittliche Stromverbrauch lässt sich also grob wie folgt berechnen:

Der Wert liegt zwar etwas unter dem Messwert, die Grunderwartung entspricht jedoch der Messsituation. Lässt sich der Stromverbrauch ausgehend von 1.71 mA jedoch weiter senken? Ja! Die DC-DC-Funktion des CMT2312A lässt sich aktivieren (natürlich muss die Hardware auch unter DC-DC-Aktivierungsbedingung implementiert werden). Im DC-DC-Aktivierungsmodus lässt sich der Bereitschaftsstrom von 2.1 mA auf 1.9 mA, der RFS-Strom von 7.8 mA auf 5.6 mA und der Empfangsstrom von 13.6 mA auf 9.4 mA reduzieren. Eine grobe Berechnung ergibt sich daher wie folgt:

Der tatsächliche Messwert beträgt 1.27 mA, wie in der folgenden Abbildung dargestellt.

Von 1.83 mA bis 1.27 mA unterstützt es das Aufwecken von 3 Protokollsätzen, und der Effekt ist immer noch offensichtlich. Dann können Sie erwägen, die Parameter auf das OTP im CMT2312A zu fixieren und schnell die vorgespeicherte Konfiguration zu wechseln, um zu sehen, wie effektiv sie ist.
- Modell CMT2312A zum schnellen Wechseln vorgespeicherter Konfigurationen
Bevor die Parameter gemäß der obigen Konfiguration festgelegt werden, muss die Ruhezeit optimiert werden. Durch schnelles Umschalten der vorgespeicherten Konfiguration lässt sich Zeit für die Konfiguration der Softwareparameter sparen. Basierend auf der obigen Implementierung beträgt die Gesamtüberwachungsdauer der drei Protokollsätze 3.4 ms (0.6 + 0.8 + 2), was der Anforderung einer zweimaligen Überwachung innerhalb der Pilotdauer von 6.8 ms entspricht. Ausgehend von der 40-ms-Dauer verbleiben somit 33.2 ms. Unter Berücksichtigung des Zeitspielraums für den Zustandswechsel kann die Ruhezeit auf 31 ms angepasst werden. Die Auswirkungen der Implementierung sind in der folgenden Abbildung dargestellt:

Dank der vorgespeicherten Konfiguration für die interne DMA-Ebenenumschaltung des CMT2312A wird die Zeit für externe MCU-Batch-Konfigurationsregister gespart. Die Umschaltung der internen Konfiguration dauert etwa 150 µs, wie in der folgenden Abbildung dargestellt.

Der durchschnittliche Strom wird also grob wie folgt berechnet:

Der tatsächliche Messwert beträgt 1.12 mA, wie in der folgenden Abbildung dargestellt.

Zusammenfassung des Stromverbrauchs des Plans
| Schema | Gemessener Stromverbrauch |
| Externe MCU-Switching-Konfiguration
(DC-DC AUS) |
1.83 mA |
| Externe MCU-Switching-Konfiguration
(DC-DC EIN) |
1.27 mA |
| Interne vorgespeicherte Konfigurationsumschaltung
(DC-DC EIN) |
1.12 mA |
Hinweise
- Dieses Dokument geht davon aus, dass sich alle drei Konfigurationssätze in der Anwendung im gleichen Frequenzband befinden, wodurch eine Neukalibrierung des Chips vermieden werden kann. Da während des Initialisierungsprozesses von CMT2312A (oder CMT2310A) das in der Anwendung verwendete Frequenzband kalibriert werden muss, variiert die Kalibrierung für verschiedene Frequenzbänder. Zum Beispielample, entsprechend den drei Konfigurationssätzen in diesem BeispielampWenn beispielsweise der Frequenzpunkt einer der Konfigurationen 868 MHz beträgt, reicht ein einfacher Konfigurationswechsel nicht aus, und eine Neukalibrierung ist ebenfalls erforderlich. Dies ist natürlich eine extreme Annahme. Je nach tatsächlichem Anwendungsszenario sollte die Hardwareanpassung mit fester Funkfrequenz in einem ähnlichen Frequenzbandbereich erfolgen.
- Aus der Analyse der Endergebnisse dieser ExampBeispielsweise beträgt der gemessene durchschnittliche Betriebsstrom für die vorgespeicherte Konfiguration mit schneller Umschaltung etwa 1.12 mA; für die externe MCU-Konfiguration beträgt der gemessene Wert lediglich 1.27 mA, bei einer Optimierungsrate von etwa 12 %. Der Grund für die schnelle Umschaltung der vorgespeicherten Konfiguration liegt hauptsächlich im Wegfall des Verbrauchs der externen MCU-Konfiguration. In diesem BeispielampDie externe MCU stellt den Hardware-SPI auf eine Geschwindigkeit von 8 MHz ein, was ziemlich schnell ist (die Obergrenze des CMT2312A liegt bei 10 MHz), sodass der Anteil dieses Teils des Verbrauchs nicht hoch ist. Zweitens in diesem BeispielampBeispielsweise hat eine der Konfigurationen eine Rate von 10 kbps und eine Hörzeit von 2 ms, was den größten Teil des Stromverbrauchs ausmacht. Wenn das tatsächliche Anwendungsszenario Hochgeschwindigkeitsanwendungen betrifft, ist die tatsächliche Hörzeit daher sehr kurz und der Verbrauchsanteil der Konfiguration dieser Zwischenverbindungen hoch. Dann ist der VorteiltagDie Möglichkeit, vorgespeicherte Konfigurationen für schnelles Umschalten zu verwenden, ist sogar noch größer.
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Tabelle 34. Dokumentänderungsdatensatz
| Version NEIN. | Kapitel | Änderungsbeschreibung | Datum |
| 1.0 | alle | Erste Versionsveröffentlichung | 2025-07-31 |
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Häufig gestellte Fragen
Was sind die Hauptfunktionen von CMT2312A?
Die Hauptfunktion von CMT2312A ist ein Transceiver, der ein schnelles Umschalten zwischen vorgespeicherten Konfigurationen unterstützt.
Was ist der Betriebsfrequenzbereich von CMT2312A?
Der Betriebsfrequenzbereich von CMT2312A beträgt 113–960 MHz.
Wie kann ich mit CMT2312A schnell zwischen vorgespeicherten Konfigurationen wechseln?
Um mit CMT2312A schnell zwischen vorgespeicherten Konfigurationen zu wechseln, befolgen Sie den im Benutzerhandbuch beschriebenen Vorgang. Dazu gehört das Versetzen des Geräts in den Bereitschaftsmodus, das Auswählen der gewünschten Konfigurationsgruppe, das Warten auf die Befehlsausführung und das Ausführen benutzerspezifischer Vorgänge.
Dokumente / Ressourcen
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HOPERF AN244 Schnelles Umschalten der vorgespeicherten Konfiguration [pdf] Benutzerhandbuch AN244 Schnelles Umschalten der vorgespeicherten Konfiguration, AN244, Schnelles Umschalten der vorgespeicherten Konfiguration, Umschalten der vorgespeicherten Konfiguration, vorgespeicherte Konfiguration, gespeicherte Konfiguration |
