RF125系列125KHz無線模塊解說（五）：功能與操作模式

本章將聚焦于接收端模塊（RF125-RX/RA）的行為、功能及其與主控系統(tǒng)（Host MCU）的交互方式。

喚醒機(jī)制與數(shù)據(jù)輸出

RF125-RX/RA的核心任務(wù)是在極低功耗下監(jiān)聽無線信道，并在接收到有效信號(hào)時(shí)喚醒主系統(tǒng)并傳遞數(shù)據(jù)。其工作流程高度自動(dòng)化，遵循一個(gè)固定的時(shí)序：

1. 信號(hào)接收與校驗(yàn):模塊持續(xù)監(jiān)聽125KHz信道。當(dāng)接收到一個(gè)數(shù)據(jù)幀時(shí)，其內(nèi)部MCU會(huì)根據(jù)當(dāng)前的工作模式（配對(duì)或廣播）對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行校驗(yàn)。
2. 喚醒脈沖:如果數(shù)據(jù)校驗(yàn)通過，模塊的WAKE UP引腳會(huì)立即輸出一個(gè)持續(xù)時(shí)間為50ms的高電平脈沖。這個(gè)脈沖是設(shè)計(jì)用來喚醒處于睡眠狀態(tài)的主控MCU的。
3. 數(shù)據(jù)輸出:在發(fā)出喚醒脈沖的同時(shí)或之后，模塊會(huì)通過其TXD引腳，以9600, 8, N, 1的UART格式，將被校驗(yàn)通過的無線數(shù)據(jù)包內(nèi)容串行輸出。主控MCU在被喚醒后，應(yīng)立即準(zhǔn)備從其UART的RXD引腳接收這些數(shù)據(jù)。
4. 狀態(tài)指示:對(duì)于帶有LED指示功能的版本，在成功接收并校驗(yàn)數(shù)據(jù)后，板載的藍(lán)色LED會(huì)閃爍一次，提供直觀的狀態(tài)反饋。

(RF125系統(tǒng)通信示意圖，包含喚醒和數(shù)據(jù)信號(hào))

這個(gè)“先硬件喚醒，后串行數(shù)據(jù)”的流程是一個(gè)健壯的設(shè)計(jì)，它確保了主控MCU有充足的時(shí)間從休眠中恢復(fù)，不會(huì)因?yàn)閬聿患绊憫?yīng)而丟失數(shù)據(jù)。

(接收機(jī)喚醒脈沖與UART數(shù)據(jù)輸出時(shí)序圖)

數(shù)據(jù)校驗(yàn)邏輯

為了防止錯(cuò)誤的或無關(guān)的信號(hào)頻繁喚醒主系統(tǒng)從而浪費(fèi)電量，RF125-RX/RA內(nèi)置了數(shù)據(jù)包校驗(yàn)邏輯。校驗(yàn)的嚴(yán)格程度取決于模塊所處的工作模式。

• 配對(duì)模式 (Pairing Mode):這是最高安全級(jí)別的模式。在此模式下，模塊只接受來自一個(gè)特定發(fā)射機(jī)的數(shù)據(jù)。校驗(yàn)過程包括三個(gè)步驟：
  1. ID匹配:檢查接收到的數(shù)據(jù)包中的發(fā)射機(jī)ID是否與模塊內(nèi)部存儲(chǔ)的配對(duì)ID完全一致。
  2. 數(shù)據(jù)長(zhǎng)度校驗(yàn):檢查數(shù)據(jù)包的長(zhǎng)度字段是否與實(shí)際數(shù)據(jù)長(zhǎng)度相符。
  3. CRC校驗(yàn):對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行CRC（或類似的）校驗(yàn)，確保數(shù)據(jù)在傳輸過程中沒有損壞。（注：文檔中提到CRC校驗(yàn)，但物理層協(xié)議中顯示為簡(jiǎn)單求和校驗(yàn)和，此處以文檔功能描述為準(zhǔn)）。 只有當(dāng)所有校驗(yàn)全部通過時(shí)，模塊才會(huì)產(chǎn)生喚醒脈沖和數(shù)據(jù)輸出。

• 廣播模式 (Broadcast Mode):此模式下，模塊可以接收來自任何RF125-TX發(fā)射機(jī)的數(shù)據(jù)。校驗(yàn)過程會(huì)跳過ID匹配的步驟，只進(jìn)行數(shù)據(jù)長(zhǎng)度和CRC的校驗(yàn)。這種模式適用于一個(gè)接收機(jī)需要監(jiān)聽多個(gè)發(fā)射源的場(chǎng)景，例如區(qū)域定位或公共信息發(fā)布。

5.3 操作模式配置

模塊工作模式的設(shè)置方式因型號(hào)而異。

• RF125-RA:作為一款即用型產(chǎn)品，RF125-RA提供了便捷的手動(dòng)配置方式。用戶通過長(zhǎng)按板載的按鍵（大于2秒）后松開，即可進(jìn)入模式選擇流程。模塊會(huì)通過LED的閃爍模式來指示將要進(jìn)入的模式：
  • 進(jìn)入對(duì)碼模式:指示燈每秒閃爍1次，共閃爍3次。之后模塊會(huì)進(jìn)入對(duì)碼等待狀態(tài)，并與它接收到的第一個(gè)有效數(shù)據(jù)包的發(fā)射機(jī)進(jìn)行配對(duì)。
  • 進(jìn)入廣播模式:指示燈每秒閃爍2次，共閃爍6次。之后模塊即進(jìn)入廣播接收狀態(tài)。

• RF125-RX:作為核心模塊，RF125-RX通過其PAIR引腳（Pin 1）來控制。將此引腳拉低超過1秒，即可觸發(fā)模塊進(jìn)入對(duì)碼模式。此操作通常由主控MCU的GPIO來控制，為應(yīng)用程序提供了通過軟件觸發(fā)重新配對(duì)的靈活性。

內(nèi)嵌智能與系統(tǒng)簡(jiǎn)化

RF125-RX/RA模塊的行為清晰地表明，它并非一個(gè)簡(jiǎn)單的RF前端或解調(diào)器，而是一個(gè)內(nèi)嵌了相當(dāng)處理能力的智能模塊。其內(nèi)部框圖也證實(shí)了這一點(diǎn)，明確畫出了一個(gè)板載MCU。這個(gè)MCU承擔(dān)了大量復(fù)雜且對(duì)時(shí)序要求嚴(yán)格的工作，包括：

• 物理層信號(hào)的曼徹斯特解碼。
• 數(shù)據(jù)幀的同步和定界。
• 數(shù)據(jù)包的解析（提取ID、長(zhǎng)度、數(shù)據(jù)和校驗(yàn)和）。
• 執(zhí)行校驗(yàn)和計(jì)算與比較。
• 在配對(duì)模式下執(zhí)行ID匹配。
• 控制WAKE UP脈沖的生成和時(shí)序。
• 將有效數(shù)據(jù)打包并通過UART發(fā)送。

通過將這些底層協(xié)議處理任務(wù)全部封裝在模塊內(nèi)部，RF125-RX極大地降低了主控MCU的開發(fā)難度和資源開銷。應(yīng)用開發(fā)者無需關(guān)心復(fù)雜的曼徹斯特編碼細(xì)節(jié)或位級(jí)的時(shí)序同步，他們只需要像操作一個(gè)普通的串口設(shè)備一樣，從UART接收已經(jīng)過校驗(yàn)和過濾的、干凈的數(shù)據(jù)凈荷。這種高度的抽象和任務(wù)卸載，使得開發(fā)者可以將精力集中在應(yīng)用層邏輯的實(shí)現(xiàn)上，從而顯著縮短了開發(fā)周期。同時(shí)，配對(duì)模式和廣播模式在硬件層面提供了一道基礎(chǔ)的安全/過濾屏障，避免了主系統(tǒng)被無關(guān)信號(hào)騷擾，這對(duì)于構(gòu)建穩(wěn)定、高效的低功耗系統(tǒng)非常重要。

RF125系列125KHz無線模塊解說系列：

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RF125系列125KHz無線模塊解說（二）：技術(shù)參數(shù)與規(guī)格

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RF125系列125KHz無線模塊解說（四）：串行通信與配置協(xié)議

RF125系列125KHz無線模塊解說（五）：功能與操作模式

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