DW1000中文手册.pdf

发布时间：2022-06-03 发布人：admin 分类：说明书资料大小：6.63M 资料格式：pdf 举报版权申诉

zxc1268_-12631448-16359647250249108914.pdf-第1页.png

第1页 / 共117页

zxc1268_-12631448-16359647250249108914.pdf-第2页.png

第2页 / 共117页

zxc1268_-12631448-16359647250249108914.pdf-第3页.png

第3页 / 共117页

zxc1268_-12631448-16359647250249108914.pdf-第4页.png

第4页 / 共117页

zxc1268_-12631448-16359647250249108914.pdf-第5页.png

第5页 / 共117页

zxc1268_-12631448-16359647250249108914.pdf-第6页.png

第6页 / 共117页

zxc1268_-12631448-16359647250249108914.pdf-第7页.png

第7页 / 共117页

zxc1268_-12631448-16359647250249108914.pdf-第8页.png

第8页 / 共117页

文本预览

DW1000 用户手册翻译文档 2019 年 5 月 8 日

DW1000 用户手册 v2.10 说明本文件翻译自《DW1000 USER MANUAL Version 2.10》，原始文件来自 decaWave 官方。本文件的所有内容，大家均可自由使用。本文件本来要增加相应的水印背景，但增加水印会影响大家阅读，故除了页眉的出处（网址）注明以外，没有增加任何影响大家阅读的内容，因而希望大家使用时标明出处，谢谢。如果大家对我们的翻译工作非常支持，可以来我们的网站进行打赏。我们会持续不断的把最优质的内容分享给大家。日期修订版本 2019-3-1 2019-5-8 0.1 0.2 修订记录描述初稿完成封面添加，内容初步校准作者 1

DW1000 用户手册 v2.10 目录说明 ............................................................................................................................... 1 修订记录........................................................................................................................ 1 1 介绍 ........................................................................................................................... 6 1.1 关于 DW1000 ............................................................................................................ 6 1.2 关于这个文件 ................................................................................................... 6 2 DW1000 的概述 .......................................................................................................... 8 2.1 引言 ............................................................................................................................ 8 2.2 连接到 DW1000 ........................................................................................................ 8 2.2.1 SPI 接口 ........................................................................................................... 8 2.2.2 中断 ..................................................................................................... 11 2.2.3 通用 I/O ........................................................................................................ 11 2.2.4 同步引脚 .............................................................................................. 11 2.3 DW1000 操作状态........................................................................................... 11 2.3.1 2.3.1 状态图 .......................................................................................... 11 2.4 上电复位 ........................................................................................................ 13 2.4.1 睡眠和深度睡眠 ................................................................................... 14 2.4.2 DW1000 支持的特殊状态序列 .............................................................. 15 2.5 上电默认设置................................................................................................. 15 2.5.1 默认系统设置....................................................................................... 16 2.5.2 默认通道设置....................................................................................... 17 2.5.3 默认发送器配置 ................................................................................... 17 2.5.4 默认接收器配置 ................................................................................... 17 2.5.5 需要修改的默认配置 ............................................................................ 18 3 消息发送 .................................................................................................................. 20 3.1 基本发送 ........................................................................................................ 20 3.2 发送时间戳 .................................................................................................... 21 3.3 延迟发送 ........................................................................................................ 22 3.4 扩展长度数据帧 ............................................................................................. 22 3.5 高速传输 ........................................................................................................ 23 3.5.1 TX 缓冲区偏移索引 .............................................................................. 23 3.5.2 TX 缓冲区在发送或接收时写入 ............................................................ 24 4 信息接收 .................................................................................................................. 26 4.1 基本接待 ........................................................................................................ 26 4.1.1 序言检测 .............................................................................................. 26 4.1.2 序言累积 .............................................................................................. 27 4.1.3 SFD 检测 ....................................................................................................... 27 4.1.4 PHR 解调 ....................................................................................................... 27 4.1.5 数据解调 .............................................................................................. 28 4.1.6 接收消息时间戳 ................................................................................... 28 4.2 延迟接收 ........................................................................................................ 28 4.3 双接收缓冲器................................................................................................. 29 4.3.1 启用双缓冲操作 ................................................................................... 29 2

DW1000 用户手册 v2.10 4.3.2 控制正在访问哪个缓冲区 .................................................................... 30 4.3.3 双缓冲的操作....................................................................................... 30 4.3.4 使用双缓冲时的 TRXOFF........................................................................... 31 4.3.5 超限 ..................................................................................................... 32 4.4 低功率听力 .................................................................................................... 32 4.4.1 配置低功耗监听 ................................................................................... 33 4.5 低功耗 SNIFF 模式 ........................................................................................ 34 4.5.1 SNIFF 模式 ........................................................................................... 35 4.5.2 低占空比 SNIFF 模式 ........................................................................... 36 4.6 诊断 .......................................................................................................................... 36 4.7 评估接收质量和 RX 时间戳 ........................................................................... 37 4.7.1 估算第一条路径的信号功率 ................................................................. 37 4.7.2 估算接收信号功率 ............................................................................... 38 5 媒体访问控制（MAC）硬件功能............................................................................. 40 5.1 循环冗余校验................................................................................................. 40 5.2 帧过滤 ........................................................................................................... 40 5.2.1 帧过滤规则 .......................................................................................... 40 5.2.2 帧过滤注意事项 ................................................................................... 41 5.3 自动确认 ........................................................................................................ 41 5.3.1 自动确认帧中的前导码长度和 SFD ........................................................... 42 5.3.2 自动接收器重新启用 ............................................................................ 43 5.3.3 自动 ACK 周转时间 ............................................................................. 43 5.3.4 帧挂起位 .............................................................................................. 44 5.3.5 主机通知 .............................................................................................. 44 5.4 发送并自动等待响应 ...................................................................................... 44 6 DW1000 的其他功能 ................................................................................................. 45 6.1 外部同步 ........................................................................................................ 45 6.1.1 一次性时基复位（OSTR）模式 ........................................................... 45 6.1.2 一次发送同步（OSTS）模式 ............................................................... 46 6.1.3 一次接收同步（OSRS）模式 ............................................................... 46 6.2 外部功率放大................................................................................................. 47 6.3 使用片上 OTP 存储器 .................................................................................... 48 6.3.1 OTP 存储器映射 ................................................................................... 48 6.3.2 将值编程到 OTP 存储器中 ................................................................... 50 6.3.3 从 OTP 内存中读取一个值 ................................................................... 51 6.4 测量 IC 温度和电压 ...................................................................................... 51 7 DW1000 寄存器组..................................................................................................... 53 7.1 寄存器图概述................................................................................................. 53 7.2 寄存器详细说明 ............................................................................................. 54 7.2.1 相关术语 .............................................................................................. 54 7.2.2 寄存器文件：0x00 - 设备标识符 ......................................................... 55 7.2.3 寄存器文件：0x01 - 扩展唯一标识符 .................................................. 56 7.2.4 寄存器文件：0x02 - 保留 .................................................................... 57 7.2.5 寄存器文件：0x03 -PAN 标识符和短地址 ............................................ 57 3

DW1000 用户手册 v2.10 7.2.6 寄存器文件：0x04 - 系统配置 ............................................................. 58 7.2.7 寄存器文件：0x05 - 保留 .................................................................... 62 7.2.8 寄存器文件：0x06 - 系统时间计数器 .................................................. 62 7.2.9 寄存器文件：0x07 - 保留 .................................................................... 62 7.2.10 寄存器文件：0x08 - 发送帧控制 ....................................................... 62 7.2.11 寄存器文件：0x09 - 传输数据缓冲区 ................................................ 65 7.2.12 寄存器文件：0x0A - 延迟发送或接收时间 ........................................ 65 7.2.13 寄存器文件：0x0B - 保留 .................................................................. 65 7.2.14 寄存器文件：0x0C - 接收帧等待超时周期 ........................................ 66 7.2.15 寄存器文件：0x0D - 系统控制寄存器 ............................................... 67 7.2.16 寄存器文件：0x0E - 系统事件掩码寄存器 ........................................ 69 7.2.17 寄存器文件：0x0F - 系统事件状态寄存器 ......................................... 72 8 DW1000 校准 ...................................................................................................................... 77 8.1 IC 校准 - 晶体振荡器微调 ............................................................................. 77 8.1.1 校准方法 .............................................................................................. 77 8.2 IC 校准 - 发射功率和频谱 ............................................................................. 79 8.2.1 校准方法 .............................................................................................. 79 8.2.2 其他 TX 调整要考虑 ............................................................................ 81 8.3 IC 校准 - 天线延迟 ........................................................................................ 81 8.3.1 校准方法 .............................................................................................. 82 9 使用 DW1000 时的操作设计选择 ............................................................................. 84 9.1 工作范围 ........................................................................................................ 84 9.2 频道和带宽选择 ............................................................................................. 84 9.3 数据速率，前导码长度和 PRF 的选择 ........................................................... 84 9.4 能量消耗 ........................................................................................................ 85 9.5 节点密度和空气利用率 .................................................................................. 85 9.6 低工作周期 - 空中时间 ................................................................................ 86 9.7 定位方案 ........................................................................................................ 86 9.8 一般考虑 ........................................................................................................ 87 10 附录 1：IEEE 802.15.4 UWB 物理层 ...................................................................... 89 10.1 帧结构概述 .................................................................................................. 89 10.2 数据调制方案 ............................................................................................... 89 10.3 同步头调制方案 ........................................................................................... 90 10.4 物理层头（PHY header） ............................................................................. 91 10.5 UWB 信道和前导码 ...................................................................................... 91 10.6 标准的其他细节 ........................................................................................... 92 11 附录 2：IEEE 802.15.4 MAC 层 ............................................................................. 93 11.1 一般 MAC 消息格式..................................................................................... 93 11.2 MAC 报头中的帧控制字段 ............................................................................ 93 11.2.1 帧类型字段 ........................................................................................ 94 11.2.2 启用安全性字段 ................................................................................. 94 11.2.3 帧未决字段 ........................................................................................ 95 11.2.4 确认请求字段 ..................................................................................... 95 11.2.5 PAN ID 压缩字段 ................................................................................ 95 4

DW1000 用户手册 v2.10 11.2.6 目标寻址模式字段 .............................................................................. 95 11.2.7 帧版本字段 ........................................................................................ 96 11.2.8 源寻址模式字段 ................................................................................. 96 11.3 序号字段 ...................................................................................................... 96 11.4 DW1000 中的 MAC 级别处理 ....................................................................... 97 12 附录 3：双向测距 .................................................................................................. 98 12.1 介绍 ............................................................................................................. 98 12.2 单边双向测距 ............................................................................................... 98 12.3 双边双向测距 ............................................................................................... 99 12.3.1 使用 4 条消息..................................................................................... 99 12.3.2 使用 3 条消息................................................................................... 100 12.3.3 使用对称的回复时间 ........................................................................ 100 12.3.4 DS 与 SDS 双向测距比较 .................................................................. 101 13 附录 4：缩略语和首字母缩略词........................................................................... 105 14 附录 5：参考文献 ................................................................................................ 109 15 文档历史记录 ........................................................................................................110 16 更改记录 ............................................................................................................... 111 17 关于 Decawave ............................................................................................................... 116 5

DW1000 用户手册 v2.10 1 介绍 1.1 关于 DW1000 DW1000 是一款符合 IEEE 802.15.4-2011 超宽带（UWB）标准的完全集成的低功耗单芯片 CMOS 无线电收发器 IC。 •使用双向测距飞行时间（TOF）测量，可以将距离检测精确到+/- 10 厘米。 •利用双向测距（TOF）测量或单向到达时间差（TDOA）到达时间差计划（TDOA），可以将资产的实时定位精确到+/- 10 cm •跨越 3.5 GHz 至 6.5 GHz 的 6 个 RF 频段 •支持 110 kbps，850 kbps 和 6.8 Mbps 的数据速率 •高数据传输速率，可以保持播放时间短，从而节省电量并延长电池的使用寿命 •它能够处理严重的多路径环境，因此非常适合高度反射的射频环境 1.2 关于这个文件本用户手册介绍了 DW1000 的操作和编程，并讨论了在实施使用该系统的系统时要考虑的一些设计选择。 DW1000 数据手册中已经包含的信息在此不再复制，因此读者应该将本用户手册与 DW1000 数据手册结合使用。该文件分为若干部分，其中每一部分都涉及特定的方面 DW1000 如下：部分编号部分名称涵盖的信息 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 DW1000 的概述概述了 DW1000，介绍了如何连接设备并详细介绍消息传输信息接收其各种操作模式介绍 DW1000 变送器的功能和用途介绍 DW1000 接收机的功能和用途媒体访问控制（MAC）硬件功能介绍 DW1000 在硬件中提供的 MAC 级功能。 DW1000 的其他功能介绍 DW1000 支持的其他功能 DW1000 寄存器组详细描述 DW1000 用户可访问寄存器组，列出每个寄存器中所有用户可访问的位域及其各自的功能。 DW1000 校准描述需要校准的 DW1000 的参数; 应该用于校准的方法和需要校准的频率。使用 DW1000 时的操作设计选择讨论在建立基于 DW1000 的系统时需要考虑的一些问题和权衡附录 1：IEEE 802.15.4 提供有关 UWB PHY 层的背景信息 UWB 物理层 IEEE802.15.4 标准附录 2：IEEE 802.15.4 提供有关 MAC 层的背景信息 MAC 层 IEEE802.15.4 标准附录 3：双向测距介绍如何在双向测距系统中使用 DW1000 附录 4：缩略语和首字母缩略词提供文档其余部分使用的缩略语和首字母缩写词的列表和解释 6

DW1000 用户手册 v2.10 附录 5：参考文献列出本用户手册中提到的文件 16 注：Decawave 还提供 DW1000 设备驱动程序软件作为源代码。该源代码包含一组用于初始化，配置和控制 DW1000 的 API 函数。它提供了用于发送和接收的 API 函数，并且用于驱动 IC 的功能。 DW1000 驱动程序源代码针对 ARM cortex M3，但可轻松移植到其他微处理器系统。该代码附带了许多演示/测试应用程序（包括双向测距应用程序），以锻炼 API 和 DW1000 的功能。时钟周期和频率 IEEE802.15.4-2011 标准[1]给出的码片速率是 499.2MHz。 DW1000 系统时钟以此频率为参考。在系统时钟频率为 125MHz 的情况下，这与 124.8MHz 的实际系统时钟频率近似。类似地，在系统时钟周期为 8ns 的情况下，这是 1 /（124.8×106）秒的实际周期的近似值。参考的 1GHz PLL 时钟近似于 998.4MHz 的实际频率。一个 63.8976 GHz 的采样时钟与 IEEE 802.15.4-2011 标准的测距有关，其中 15.65 皮秒的时间周期是指这个时钟的周期的近似值。 PRF 本文件给出了 16 MHz 和 64 MHz 的 PRF 值。这些是由[1]规定的 PRF 值的近似值。对于 SHR 而言，PRF 平均值略高于帧的其他部分。平均 PRF 值是 16.1 / 15.6MHz 和 62.89 / 62.4MHz。有关峰值和平均 PRF 的详细信息，请参阅[1]。数据速率数据速率为 6.8 Mbps 时，相当于[1]中的 6.81 / 6.8 Mbps 数据速率。 7

分享到：

赞收藏

资料库

DW1000中文手册.pdf

相关推荐

行业

热门标签

最新资料