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一、DW1000介绍

DW1000（）是一个完全集成的低功耗射频收发器，遵循IEEE 802.15.4-2011 超宽带标准。它可以被用于双向测距或者TDOA定位系统中，精度为10cm。它使用了从3.5Ghz-6.5Ghz的6个射频频段，支持100kbps、850kbps、6.8Mbps的数据速率，并且可以在多径环境下进行处理，所以可在高反射的环境下应用。

DW1000内部最高层次的概览图如下：

二、DW1000的引脚和接口

DW1000芯片使用QFN-48封装，引脚图如下：

DW1000内部单元与这些引脚之间的关系如图： 这些引脚中与外部通信的接口有SPI标准接口等。

1. SPI标准接口

DW1000的通信接口是一个仅作为SPI从机，两种时钟极性（CPOL）和两种时钟相位（CPHA）都支持，数据传输协议支持单个或者多个字节进行读写访问，所有的字节都是从MSB开始传输到LSB结束。一次传输以SPICSn引脚拉低开始、到SPICSn引脚拉高结束。

1.1.1. SPI通信模式

DW1000支持SPI的四种通信模式，可以由GPIO5 和 GPIO6两个引脚硬件配置，一般使用模式0：

1.1.2. SPI通信引脚

SPI接口使用的引脚为：

引脚	作用
GPIO5	配置引脚
GPIO6	配置引脚
SPICLK	SPI时钟信号
SPI MISO	SPI数据输出
SPI MOSI	SPI数据输入
SPICSn	SPI片选信号（低电平有效）

1.1.3. SPI通信时序

当芯片内部的CLKPLL锁定后，SPI的时钟速率最大支持20Mhz，否则SPI的时钟速率最大为3Mhz。

1.1.4. SPI数据交互格式

每次SPI数据交互开始时，都会有1个到3个交互头（transaction header），交互头大小为1个字节、8位，后面跟着可变数目的交互数据，数据的长度没有限制。

交互头中给出了本次交互是读或者写，也给出了具体读/写的地址，如下图，分别是读和写时的交互格式：

① 当有一个交互头时，交互头的内容格式如图，最高位表示本次为读或者写、次高位表示有没有子索引，剩余6位为寄存器文件ID： 比如读出32位Device ID的交互数据如图： ② 当有两个交互头时，交互头内容如图，不同的是，第二个交互头最高位用于表示是否还有扩展地址（子地址范围0到127）： 比如读取地址为0x00的寄存器的第2个索引： ③ 当有三个交互头时，交互头内容如图，其中第二个和第三个交互头合起来表示子地址（子地址范围0 到32767）： 比如用长索引向TXbuffer中310处写入一个字节：

2.中断引脚

DW1000可以配置在一个或多个事件发生时使用它的中断引脚，来通知外部控制器处理发生的事件。

中断引脚的极性可以通过系统控制寄存器（Register file: 0x0D – SystemControl Register）的HIRQ_POL位来设置。上电后默认的极性为高电平，这也是确保DW1000在睡眠和深度睡眠设备状态下的最低功率运行的推荐极性。当DW1000在睡眠或者深度睡眠的时候，中断引脚处于浮空状态，这时除非外部有下拉电阻，否则可能会触发虚假的中断。

一个在系统事件状态寄存器（ Register file: 0x0F – System Event Status Register ）中的事件发生后是否触发中断，这取决于在系统状态屏蔽寄存器（Register file: 0x0E – System Event Mask Register）中对应位的设置。

默认情况下，在上电后所有可以产生中断的事件都会被屏蔽，并且中断也处于失能状态。

3. GPIO引脚

DW1000 提供了8个GPIO引脚可以由用户进行独立的配置。任何一个被配置为输入的引脚的电平状态，都可以被读取并上报给控制主机通过SPI接口，当配置为输出时，控制主机也可以通过SPI接口设置其电平。

一些GPIO还有一些复用功能，如下表：

引脚	复用功能说明
GPIO0/RXOKLED	接收到完整的数据帧时用于点亮一个LED
GPIO1/SFDLED	接收器发现SFD时点亮一个LED
GPIO2/RXLED	在接收模式时点亮一个LED
GPIO3/TXLED	在发送数据时点亮一个LED
GPIO4/EXTPA	用于使能外部电源功率放大器
GPIO5/EXTTXE/SPIPOL	上电时用于配置SPI工作模式，上电后恢复为默认GPIO引脚
GPIO6/EXTRXE/SPIPHA	上电时用于配置SPI工作模式，上电后恢复为默认GPIO引脚
GPIO8/IRQ	中断请求输出引脚

GPIO引脚的配置和操作可以通过GPIO控制和状态寄存器（ Register file: 0x26 – GPIO control and status）来完成：

默认上电之后这些GPIO全部被设置为输入状态。

4. 特殊控制引脚

• SYNC/GPIO7：SYNC同步引脚时GPIO7，这个引脚被用于外部时钟同步输入引脚；
• WAKEUP：输入引脚，用于从DW1000睡眠模式或者深度睡眠模式唤醒；
• EXTON：输出引脚，外部器件使能引脚，在DW1000工作时保持高电平；
• RSTn：复位引脚，低电平有效；

至此，DW1000概览结束，接下来将使用STM32+HAL库完成驱动移植和测试。

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