LoRa節點開發：6、代碼詳解修改發射和接收信道(頻率)

本文來源公衆號【物聯網思考】

本文主要結合LoRaNode SDK v4.4.2和LoRaWAN規範1.0.3來展開。

查看《lorawan_regional_parameters_v1.0.3reva_0.pdf》文檔，每個地區對應的信道都不一樣，在SDK中，不同的地區以不同的文件實現：

查看文檔，CN470頻段，支持96個上行通道，48個下行通道。

 

國內主要是CN470，因此主要看RegionCN470這個文件。

發送頻率設置

SDK在函數void RegionCN470InitDefaults( InitDefaultsParams_t* params )中初始化信道參數：

void RegionCN470InitDefaults( InitDefaultsParams_t* params )
{
    Band_t bands[CN470_MAX_NB_BANDS] =
    {
        CN470_BAND0
    };

    switch( params->Type )
    {
        case INIT_TYPE_INIT:
        {
            // Initialize bands
            memcpy1( ( uint8_t* )NvmCtx.Bands, ( uint8_t* )bands, sizeof( Band_t ) * CN470_MAX_NB_BANDS );

            // Channels
            // 125 kHz channels
            for( uint8_t i = 0; i < CN470_MAX_NB_CHANNELS; i++ )//CN470_MAX_NB_CHANNELS是一個宏定義，取值是96
            {
                NvmCtx.Channels[i].Frequency = 470300000 + i * 200000;
                NvmCtx.Channels[i].DrRange.Value = ( DR_5 << 4 ) | DR_0;
                NvmCtx.Channels[i].Band = 0;
            }

            // Initialize the channels default mask
            NvmCtx.ChannelsDefaultMask[0] = 0xFFFF;
            NvmCtx.ChannelsDefaultMask[1] = 0xFFFF;
            NvmCtx.ChannelsDefaultMask[2] = 0xFFFF;
            NvmCtx.ChannelsDefaultMask[3] = 0xFFFF;
            NvmCtx.ChannelsDefaultMask[4] = 0xFFFF;
            NvmCtx.ChannelsDefaultMask[5] = 0xFFFF;

            // Update the channels mask
            RegionCommonChanMaskCopy( NvmCtx.ChannelsMask, NvmCtx.ChannelsDefaultMask, 6 );
            break;
        }
        case INIT_TYPE_RESTORE_CTX:
        {
            if( params->NvmCtx != 0 )
            {
                memcpy1( (uint8_t*) &NvmCtx, (uint8_t*) params->NvmCtx, sizeof( NvmCtx ) );
            }
            break;
        }
        case INIT_TYPE_RESTORE_DEFAULT_CHANNELS:
        {
            // Restore channels default mask
            RegionCommonChanMaskCopy( NvmCtx.ChannelsMask, NvmCtx.ChannelsDefaultMask, 6 );
            break;
        }
        default:
        {
            break;
        }
    }
}

可以看到，通過for循環給96個信道賦值，從470.3M開始，以200K的步長增加，並且把信道掩碼全部賦值爲0xffff。

其中NvmCtx是一個結構體變量，查看其定義如下：

// Definitions
#define CHANNELS_MASK_SIZE              6

/*!
 * Region specific context
 */
typedef struct sRegionCN470NvmCtx
{
    /*!
     * LoRaMAC channels
     */
    ChannelParams_t Channels[ CN470_MAX_NB_CHANNELS ];
    /*!
     * LoRaMac bands
     */
    Band_t Bands[ CN470_MAX_NB_BANDS ];
    /*!
     * LoRaMac channels mask
     */
    uint16_t ChannelsMask[ CHANNELS_MASK_SIZE ];
    /*!
     * LoRaMac channels default mask
     */
    uint16_t ChannelsDefaultMask[ CHANNELS_MASK_SIZE ];
}RegionCN470NvmCtx_t;

可以看到，CN470信道掩碼是一個uint16_t的數組，數組有6個元素，16*6=96bit剛好對應96個上行信道，既就是每個信道對應一個bit。在上面初始化的時候，信道通過for循環遍歷，信道掩碼全部設置爲了0xffff，既SDK中默認開啓了所有的信道。

通常情況下LoRaWAN網關（sx1301/2/8）只支持8個上行通道1個下行通道，既只可以同時接收8路數據。因此我們需要修改讓節點只用8個信道上報數據，這8個信道與網關保持一致。

我們參考上面的把不需要的信道頻率設置爲0，或對應的掩碼位置設爲0，剩下的就是我們需要的信道。

假設，我們要設置的8個頻點爲：

uint32_t UserFreq[8]={471900000,472100000,472300000,472500000,472700000,472900000,473100000,473300000};

那麼只需在void RegionCN470InitDefaults( InitDefaultsParams_t* params )函數默認的信道初始化後加入如下代碼：

    NvmCtx.ChannelsDefaultMask[0] = 0x0000;
    NvmCtx.ChannelsDefaultMask[1] = 0x0000;
    NvmCtx.ChannelsDefaultMask[2] = 0x0000;
    NvmCtx.ChannelsDefaultMask[3] = 0x0000;
    NvmCtx.ChannelsDefaultMask[4] = 0x0000;
    NvmCtx.ChannelsDefaultMask[5] = 0x0000;
			
    for( uint8_t i = 0,j=0; i < 8; i++ )
    {
	j=(UserFreq[i].Frequency-470300000 )/200000;//計算信道號

        NvmCtx.Channels[j].Frequency = UserFreq[i].Frequency ;
        NvmCtx.Channels[j].DrRange.Value=( DR_5 << 4 ) | DR_0; 
	NvmCtx.Channels[j].Band = 0;

	NvmCtx.ChannelsDefaultMask[j/16]|=1<<(j%16);//相應的信道掩碼位設置爲1
    }
    // Update the channels mask
    RegionCommonChanMaskCopy( NvmCtx.ChannelsMask, NvmCtx.ChannelsDefaultMask, 6 );

上面代碼中，最關鍵的兩句話，計算信道號和相應的信道掩碼位設置爲1。

接收頻率設置

還是查看《lorawan_regional_parameters_v1.0.3reva_0.pdf》文檔

可以看出，下行通道rx1等於上行通道號與48取餘，rx2是固定的，默認爲505.3MHZ。

SDK中在函數bool RegionCN470RxConfig( RxConfigParams_t* rxConfig, int8_t* datarate )實現了接收頻率的設置：

bool RegionCN470RxConfig( RxConfigParams_t* rxConfig, int8_t* datarate )
{
    int8_t dr = rxConfig->Datarate;
    uint8_t maxPayload = 0;
    int8_t phyDr = 0;
    uint32_t frequency = rxConfig->Frequency;

    if( Radio.GetStatus( ) != RF_IDLE )
    {
        return false;
    }

    if( rxConfig->RxSlot == RX_SLOT_WIN_1 )
    {
        // Apply window 1 frequency
        frequency = CN470_FIRST_RX1_CHANNEL + ( rxConfig->Channel % 48 ) * CN470_STEPWIDTH_RX1_CHANNEL;
        //計算rx1的頻率
    }
	
    // Read the physical datarate from the datarates table
    phyDr = DataratesCN470[dr];

    Radio.SetChannel( frequency );

    // Radio configuration
    Radio.SetRxConfig( MODEM_LORA, rxConfig->Bandwidth, phyDr, 1, 0, 8, rxConfig->WindowTimeout, false, 0, false, 0, 0, true, rxConfig->RxContinuous );

    if( rxConfig->RepeaterSupport == true )
    {
        maxPayload = MaxPayloadOfDatarateRepeaterCN470[dr];
    }
    else
    {
        maxPayload = MaxPayloadOfDatarateCN470[dr];
    }
    Radio.SetMaxPayloadLength( MODEM_LORA, maxPayload + LORA_MAC_FRMPAYLOAD_OVERHEAD );

    *datarate = (uint8_t) dr;
    return true;
}

其中，最重要的一句代碼：

// Apply window 1 frequency
        frequency = CN470_FIRST_RX1_CHANNEL + ( rxConfig->Channel % 48 ) * CN470_STEPWIDTH_RX1_CHANNEL;
//計算rx1的頻率

通過發射信道號，計算rx1的接收信道。可見，如果發射信道固定了，那麼rx1（接收1）的信道也就固定了。

因此，我們在CN470頻段，只需要修改發射信道即可完成發射和接收的設置。

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