nrf5 SDK 中文翻译(五)——寻向功能篇

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nRF5 SDK 中文翻译——寻向功能篇
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2022-4-29
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第1章驱动支持列表..............................................................................错误!未定义书签。

第2章Clock 时钟 ..................................................................................错误!未定义书签。

2.1 简介.............................................................................................错误!未定义书签。

2.2 驱动配置.....................................................................................错误!未定义书签。

2.3 控制HFCLK...............................................................................错误!未定义书签。

2.4 控制LFCLK（仅在不带SoftDevice的情况下） ...................错误!未定义书签。

2.5 控制LFCLK的校准（不带软设备并使用RC作为时钟源） .......错误!未定义书签。

第3章COMP (比较器)...........................................................................错误!未定义书签。

3.1 简介.............................................................................................错误!未定义书签。

3.2 驱动配置.....................................................................................错误!未定义书签。

3.3 使用COMP驱动 .......................................................................错误!未定义书签。

3.4 电容感应.....................................................................................错误!未定义书签。

第4章FPU （浮点运算单元） ............................................................错误!未定义书签。

4.1 和CMSIS DSP库一起使用FPU ..............................................错误!未定义书签。

4.1.1 在带有错误处理的轮询模式中使用FPU......................错误!未定义书签。

4.1.2 在带有错误处理的中断模式中使用FPU......................错误!未定义书签。

第5章GPIOTE （引脚及外部中断）..................................................错误!未定义书签。

5.1 TASK/EVENT通道分配.............................................................错误!未定义书签。

5.2 驱动配置.....................................................................................错误!未定义书签。

5.3 初始化驱动.................................................................................错误!未定义书签。

5.4 控制输出引脚.............................................................................错误!未定义书签。

5.4.1 初始化：..........................................................................错误!未定义书签。

5.4.2 手动控制输出引脚..........................................................错误!未定义书签。

5.4.3 任务控制输出引脚..........................................................错误!未定义书签。

5.5 控制输入引脚.............................................................................错误!未定义书签。

5.5.1 初始化..............................................................................错误!未定义书签。

5.5.2 用法..................................................................................错误!未定义书签。

5.6 与软设备一起工作.....................................................................错误!未定义书签。

第6章I2S——Inter-IC Sound ................................................................错误!未定义书签。

6.1 驱动配置.....................................................................................错误!未定义书签。

6.2 使用I2S驱动 .............................................................................错误!未定义书签。

第7章PDM（音频采样） .....................................................................错误!未定义书签。

7.1 驱动配置.....................................................................................错误!未定义书签。

7.2 使用PDM驱动 ..........................................................................错误!未定义书签。

第8章PWM ............................................................................................错误!未定义书签。

第9章QDEC...........................................................................................错误!未定义书签。

第10章RNG ...........................................................................................错误!未定义书签。

第11章SAADC ......................................................................................错误!未定义书签。

第12章SPI Master..................................................................................错误!未定义书签。

第13章SPI Slave....................................................................................错误!未定义书签。

第14章SWI 软件中断 ..........................................................................错误!未定义书签。

第15章timer ...........................................................................................错误!未定义书签。

第16章TWI Master （I2C主机） .......................................................错误!未定义书签。

第17章TWI 从机 ..................................................................................错误!未定义书签。

第18章UART 串口 ...............................................................................错误!未定义书签。

第19章USBD驱动（仅支持nRF52833和nRF52840）....................错误!未定义书签。

第20章WDT 看门狗定时器.................................................................错误!未定义书签。

第21章其他驱动....................................................................................错误!未定义书签。

第22章nrfx驱动移植建议 ....................................................................错误!未定义书签。

1.1 简介
这一章描述如何配置和开启nRF52和nRF53系列设备的寻向功能。

目的是使开发者和系统整合，并关注通过提供如何获取IQ采样值的指令实现测量到达角。

同时也可以用这一章的基本原则来创建一个离开角的系统。

这一章中的配置只描述了寻向系统中的一部分。

该配置要求的栈和应用软件使蓝牙兼容的和可确认的。

注意Nordic Semiconductor的软设备不能用于寻向系统。

1.2 寻向简介
蓝牙寻向是蓝牙核心规格中的主要特性。

设计目的是为了增强之前基于接收信号强度技术的只使用信号强度的定位服务的能力。

蓝牙寻向提供了一种新的和改进的实时定位系统来维护大范围场景中的寻迹，从后勤管和仓储管理到维护医院和工程安全的领域。

同样也带来了增加用户在接近基础场景中的客户警示和信息检索。

蓝牙寻向可以在2D或3D层间检测位置，这是基于他的实现的复杂度。

想获取更多关于Bluetooth寻向的信息，参考蓝牙核心规格中下面的章节：
●使用Bluetooth Low Energy的寻向
●天线切换
●常数拓展和IQ采样。

1.2.1 到达角和离开角的方法
蓝牙寻向是基于两个关键概念AoA和AoD。

这个使用了接收到信号或发送信号时的角度相位偏移。

通过在通讯链路的一段使用天线整列，相位偏移可以测量，位置就可以计算了。

一个AoA系统的天线阵列是在接收端，因此可以通过测量进入信号的相位偏移，接收器可以决定进入信号的方向。

AoD，如名字所示，使用阵列天线直接以指定的角度发送信号。

AoA的传输器和AoD的接收器不需要阵列天线，但是无线电必须能贴上或采样常数拓展Constant Tone Extension（CTE）。

1.2.2 通过采样相位和切换天线决定AoA/AoD
一个有BLE设备发送的信号有一个接近于2440MHz的频率，依据于传输所在的信道，真空波长差不多是12cm。

通常蓝牙LE设备会放在比12cm远的地方，也就意味着信号在发送机到接收机之间传播会经历多个波循环。

通过测量不同天线上接收到的信号的相位差，AoA接收器可以决定接收信号的角度。

这是通过一个简单的三角算法完成的，相位差表明了信号传播事件的差异和距离的差异。

这个角度可以通过下面的公式计算
θ=arccos(Ψλ
2πd
)
同样的原则可以用在AoD系统中。

唯一不同的地方是发送器在调整相位时会切换天线来造成在想要方向上的增强干涉，和其他方向上的削减干涉。

1.2.3 Constant Tone Extension
为了开启AoA和AoD，蓝牙寻向功能使用了一个CTE。

CTE是黏在数据包上，CRC之后的，表现的像一个偏移的没有调制的载波，或者一个unwhitened 初次调制的序列。

因为蓝牙LE使用Gaussian 频率Shift keying（GFSK）调制，频率在整个数据包区别不同的符号是是固定变化的，或者1和0发送。

没有稳定的频率，接收器就没有能力分辨信号的相位。

CTE的频率同样依据传输的信道。

CTE的频率比信道中心频率高250kHz，这是必须考虑的目的是为了计算正确的距离传输的差异。

1.2.4 相位采样和I和Q组件
蓝牙寻向使用IQ采样，一种相位和正交采样技术，来测量输入信号的相位。

第2章。