Sdílet prostřednictvím

Nástroje rf

  • Článek

Nástroje radiofrekvenčního vysílání (RF) umožňují řízení rádia na nízké úrovni podle potřeby při ověřování návrhu a výrobě hardwaru založeného na Azure Sphere. Nástroje zahrnují interaktivní aplikace pro ovládání a zobrazení nastavení RF.

Pokud navrhujete desku nebo modul obsahující čip MT3620, musíte před odesláním desky nebo modulu otestovat a kalibrovat vysílač. Pokud vyrábíte připojené zařízení, které obsahuje desku nebo modul od jiného dodavatele, měl již dodavatel provést rf testování; Pokud máte nějaké dotazy, obraťte se na svého dodavatele.

Výroba připojených zařízení obsahuje informace o tom, jak testování RF zapadá do pracovního postupu výroby.

Důležité

Nástroje rf vyžadují funkci Povolit testovací režim RF . Tato funkce je ve výchozím nastavení k dispozici na panelech, které jsou v prázdném stavu výroby, ale není k dispozici ve stavu Module1Complete nebo DeviceComplete .

Pomocí příkazu az sphere device capability show-attached zjistěte, jestli je tato funkce na vašem zařízení k dispozici. Pokud potřebujete spustit nástroje rf na zařízení, které tuto možnost nemá, postupujte podle pokynů v tématu Vyžádání nástrojů rf a požádejte o pomoc Microsoft.

Nástroje RF používají pouze port Service UART, který musí být připojen k portu USB na počítači. Rf nástroje vyžadují, aby byl UART vystaven čipem rozhraní UART na USB ft4232HQ ft4232HQ. Podrobnosti o portu UART služby najdete v tématu Rozhraní pro programování a ladění MCU.

Vyžádání nástrojů rf

Microsoft dodává balíček RF Tools na vyžádání zákazníkům, partnerům a pracovníkům zabývajícím se zabezpečením. Můžete si je vyžádat od svého technického prodejce (TSP). Pokud nemáte poskytovatele TSP, pošlete prosím e-mail na adresu azcommunity@microsoft.com s následujícími informacemi:

  • Vaše jméno, organizace a kontaktní údaje.

  • Kontaktní informace na váš tým účtu Microsoft nebo TSP, pokud ho máte.

  • Pokud vytváříte modul (nikoli zařízení, které používá přímo čipy MT3620), váš důvod pro vyžadování rf nástrojů.

  • Typy testů, které plánujete spustit pomocí nástrojů.

  • Časová osa pro výrobu (kdy musí být zařízení vyrobena nebo certifikována)

Zástupce Microsoftu s vámi bude spolupracovat na určení vhodného distribučního kanálu.

Nastavení a instalace

Před spuštěním nástrojů rf musíte nastavit počítač a zařízení MT3620 s nejnovějším softwarem a rozbalit nástroje, jak je popsáno v následujících částech.

Nastavení počítače

Nastavte počítač pomocí aktuální sady Azure Sphere SDK.

Nastavení zařízení MT3620

Po nastavení počítače se ujistěte, že na zařízení MT3620 běží nejnovější operační systém Azure Sphere. Postupujte podle pokynů v poznámkách k verzi pro aktuální verzi.

Instalace nástroje RF

Rozbalte balíček RF Tools do adresáře na počítači. Výsledná složka obsahuje tři podsložky:

  • Konfigurace, které obsahují soubory pro usnadnění nastavení konfigurace rádia

  • Knihovny, které obsahují knihovny jazyka C pro účely testování RF.

  • RfToolCli, který obsahuje interaktivní příkazový řádek RfToolCli a RfSettingsTools Jen pro čtení

Konfigurace a kalibrace RF MT3620

Mt3620 ukládá data konfigurace a kalibrace rádia v elektronických pojistkách, které lze naprogramovat omezený početkrát. Tato data zahrnují pásma rádia (například 2,4 GHz nebo 5 GHz), která by měl čip podporovat, úpravy pro přenos výkonu a konfiguraci antény na zařízení. Podrobné informace o konfiguraci elektronické pojistky najdete v pokynech k obsahu E-pojistky MT3620 N9, které jsou k dispozici v MediaTek.

Rozmanitost antén

Radiové signály se odrazí od objektů v prostředí. V důsledku toho jeden rádiový signál přijímá více cest z vysílače do přijímače. Vzhledem k tomu, že tyto rádiové signály cestují různé vzdálenosti, přicházejí k přijímači v různých časech. Občas přijíždějící signály destruktivně zasahují a anténa nevidí žádný signál. Jedním ze způsobů, jak tento problém vyřešit, je rozmanitost antén. Pro zajištění rozmanitosti antény je druhá anténa, která má jinou orientaci, umístěna o krátkou vzdálenost (nejméně čtvrtinu vlnové délky) od první.

MT3620 podporuje dvě konfigurace rozmanitosti antén, které jsou nakonfigurovány pomocí rádiových e-pojistk. Na obrázku jsou dvě konfigurace.

rozmanitost antény

Konfigurace na levé straně zobrazuje rozmanitost příjmu (rozmanitost RX). V této konfiguraci je k pomocnému portu antény připojena druhá anténa. Pokud úroveň přijímaného signálu na hlavním portu antény klesne pod určitou prahovou hodnotu, MT3620 se při příjmu dat automaticky přepne na druhou anténu. V této konfiguraci musí přenosy stále používat primární anténu.

Konfigurace na pravé straně ukazuje rozmanitost přenosu a příjmu (rozmanitost TX a RX), používá sekundární anténu k přenosu i příjmu. MT3620 toho dosahuje použitím externího dvoupólového přepínače DPDT (Double Throw), který umožňuje směrovat signál na obě antény. V konfiguraci rozmanitosti přenosu a příjmu je pomocný anténní port nepoužitý. MT3620 má dva vyhrazené kolíky pro výběr antény pro ovládání tohoto externího přepínače.

Intervaly vyrovnávací paměti

Během testování RF může MT3620 místo trvalých e-pojistek používat hodnoty v nestálé paměti, aby testovací operátoři a zařízení mohli tato nastavení upravit bez trvalé změny e-pojistek. Nestálou paměť používaná k ukládání těchto nastavení se označuje jako "vyrovnávací paměť". Jakmile se testovací operátor nebo zařízení přesvědčí, že jsou hodnoty v zásobníku vyrovnávací paměti správné, může být stav vyrovnávací přihrádky trvale zapsán do e-pojistk.

Při vstupu do testovacího režimu RF je možné nastavit obsah přihrádky vyrovnávací paměti na známé předem nastavené hodnoty načtením souboru "výchozí vyrovnávací paměti". Zkušební operátor nebo zařízení pak může podle potřeby nastavit další hodnoty konfigurace nebo kalibrace.

Balíček RF Tools poskytuje několik výchozích souborů vyrovnávací paměti bin v adresáři Configurations\MT3620. Tyto soubory lze použít k inicializaci zařízení do předkonfigurovaného stavu nebo k přepsání jakýchkoli nastavení kalibrace, která byla dříve naprogramována do trvalých elektronických pojistek na testovaném zařízení (DUT).

Následující soubory vyrovnávací paměti podporují přenos s hlavní anténou:

  • MT3620_eFuse_N9_V5_20180321_24G_5G_NoDpdt.bin nastaví radiostanice tak, aby podporovala provoz 2,4 GHz i 5 GHz.

  • MT3620_eFuse_N9_V5_20180321_24G_Only_NoDpdt.bin nastaví přepínač tak, aby podporoval pouze 2,4 GHz operace.

Následující soubory vyrovnávací paměti podporují přenos pomocí pomocné antény:

  • MT3620_eFuse_N9_V5_20180321_24G_5G_Dpdt.bin podporuje 2,4 GHz a 5 GHz s přepínačem DPDT.

  • MT3620_eFuse_N9_V5_20180321_24G_Only_Dpdt.bin podporuje provoz 2,4 GHz s přepínačem DPDT.

Výchozí soubory přihrádky vyrovnávací paměti je možné dále přizpůsobit konkrétní aplikaci zařízení. Pokud získáte další možnosti přizpůsobení, obraťte se na MediaTek nebo Microsoft.

Po dokončení používání nástrojů RF

Po dokončení zkoušky a kalibrace RF na vyrobeném zařízení by měl být rftest_server.imagepackage odstraněn ze zařízení a měl by být nastaven výrobní stav zařízení, aby se zabránilo dalším úpravám nastavení RF.

Odebrání souboru rftest_server.imagepackage

Po použití nástrojů RF může na zařízení zůstat balíček s názvem rftest_server.imagepackage . Tento balíček operačního systému umožňuje přístup přes rozhraní FTDI ke konfiguraci rf nízké úrovně. As3 tento balíček automaticky odebere, když se zařízení připojí k AS3. Výrobci používající nástroje RF by však měli tento balíček po dokončení testování RF odstranit.

Odstranění balíčku:

  1. Spusťte příkaz az sphere device image následujícím způsobem:

    az sphere device image list-installed --full

  2. Zkontrolujte, jestli je nainstalovaná komponenta s názvem rftest_server. Pokud ano, spusťte příkaz az sphere device sideload následovaný příkazem az sphere device image následujícím způsobem:

    az sphere device sideload delete -component-id <component ID of rftest_server>

    Zařízení se po spuštění tohoto příkazu restartuje.

    az sphere device image list-installed --full

    Všimněte si, že po spuštění tohoto příkazu již není k dispozici rftest_server imagepackage.

Zabránit dalším úpravám nastavení RF

Pokud chcete zabránit dalším úpravám nastavení RF, měli byste nastavit výrobní stav zařízení na Module1Complete.

Všimněte si, že pokud zařízení okamžitě přejde k načtení aplikace (například návrh čip-down, kdy se testování RF a načítání softwaru zařízení provádí na jedné výrobní lince), můžete tento krok přeskočit. Na konci procesu načítání a testování aplikace se zařízení přesune do stavu DeviceComplete , což také brání úpravě nastavení RF.

RfToolCli

RfToolCli je interaktivní nástroj příkazového řádku, který umožňuje řízení vysílače MT3620 na nízké úrovni pro účely testování a diagnostiky. Před spuštěním tohoto nástroje se ujistěte, že je testovaná zařízení (DUT) připojené a používá nejnovější operační systém Azure Sphere.

Pokud chcete nástroj použít, otevřete okno příkazového řádku , přejděte do adresáře, který obsahuje RfToolCli.exe, a spusťte RfToolCli. Příkaz má dvě možnosti spuštění:

rftoolcli [-BufferBin <filename>] [-Image <filename>]

Možnost -BufferBin předá cestu k vlastnímu výchozímu konfiguračnímu souboru vyrovnávací paměti. Ve výchozím nastavení rfToolCli používá nastavení rádia, která jsou naprogramovaná na zařízení. Tato nastavení zahrnují všechny úpravy přenosového výkonu, povolená frekvenční pásma a konfigurace antény. Pokud chcete použít alternativní soubor nastavení, zadejte cestu k souboru pomocí možnosti -BufferBin.

Možnost -Image předá cestu k souboru rftest-server.imagepackage. Aby bylo možné zařízení převést do testovacího režimu RF, musí být tento soubor balíčku image načten do dutu DUT. Rftest-server je k dispozici ve stejné složce jako spustitelný soubor RfToolCli a ve většině případů může RfToolCli najít tento soubor. Pokud používáte RfToolCli z jiného umístění, možná budete muset použít možnost -Image k předání cesty k tomuto souboru.

Při spuštění RfToolCli připraví zařízení a pak zobrazí interaktivní výzvu:

C:\Rf\RfToolCli> .\RfToolCli.exe
Preparing DUT...
>

RFToolCli poskytuje příkazy uvedené v následující tabulce.

Možnosti příkazu (zkratka) Popis
anténa {aux | main} Vybere pomocnou nebo hlavní anténu.
číslokanálu Vybere kanál.
config read
{macaddress | data}		 Získá adresu MAC zařízení a data vyrovnávací paměti přihrádky.
config write
{macaddress | data}		 Nastaví adresu MAC zařízení a data vyrovnávací paměti.
uložení konfigurace Uloží změny adresy MAC nebo dat vyrovnávací paměti do trvalých elektronických pojistek.
Ukončit Ukončí program.
názevpříkazu nápovědy Zobrazí nápovědu k příkazu.
receive (rx)
{start | stop | stats}		 Spustí nebo zastaví příjem nebo zobrazí statistiky o přijatých paketech.
Nastavení Zobrazí aktuální nastavení rádia.
showchannel (sc) Zobrazí seznam kanálů, které zařízení podporuje.
transmit (tx) {frame | mode | power | rate | start} Konfiguruje a přenáší pakety.
Možnosti rámce, režimu, napájení a rychlosti konfigurují pakety; každý má parametry, které definují příslušné nastavení konfigurace.
Možnost start spustí přenos.

Nápovědu k libovolnému příkazu získáte zadáním nápovědy následované názvem příkazu a případně možností. Příklad:

help transmit frame
Usage:
Transmit Frame [-BSS <Str>] [-Destination <Str>] [-Duration
<UInt16>]
[-FrameControl <UInt16>] [-Source <Str>]
Configure transmit frame header
Optional Parameters:
-BSS <Str> - BSS MAC address (in colon-delimited format)
-Destination <Str> - Destination MAC address (in colon-delimited
format)
-Duration <UInt16> - Frame duration [Alias: -D]
-FrameControl <UInt16> - Frame Control Number [Alias: -F]
-Source <Str> - Source MAC address (in colon-delimited format)

Příklad: Zobrazení nastavení spuštění

Při spuštění rfToolCli nastaví několik výchozích nastavení, včetně režimů přenosu, rychlosti dat a kanálu. Chcete-li zobrazit tato nastavení při spuštění, použijte příkaz nastavení .

 > settings
 ------Radio------

 Mode: Normal
 Power: 16.0
 Channel: 1
 Rate: Ofdm54M

---TX Frame Header---

Frame Control: 8000
Duration: 2000
BSS MAC: 62:45:8D:72:06:18
Source MAC: AC:AC:AC:AC:AC:AC
Destination MAC: 62:45:8D:72:06:18

---TX Frame Data---

Frame Size: 1000
Use Random Data: True

Příklad: Nastavení kanálu a získání statistik přijatých paketů

Tato sekvence příkazů přeřadí vysílač do režimu příjmu v zadaném kanálu 802.11 a pak získá statistiky o přijatých paketech:

> channel 9
Setting channel to 9
> rx start
Starting receive
> rx stats
Total packets received: 2578
Data packets received: 4
Unicast packets received: 0
Other packets received: 4
>

Příklad: Přenos paketů v aktuálním kanálu

Tento příkaz způsobí, že vysílač bude přenášet pakety v aktuálním kanálu:

> transmit start
Starting transmit
Press any key to stop transmission

Příklad: Přenos paketů v nepřetržitém režimu v aktuálním kanálu

Tento příkaz způsobí, že rádio bude přenášet pakety na aktuálním kanálu v nepřetržitém režimu, dokud přenos nezastavíte nebo nenastavíte jiný režim:

> tx mode continuous
> tx start
Starting transmit
Press any key to stop transmission

Když zařízení přenáší v nepřetržitém režimu, není mezi pakety žádná mezera, což je užitečné pro měření výkonu.

Příklad: Přenos nepřetržitého tónu v aktuálním kanálu

Tato sekvence příkazů způsobí, že rádio bude přenášet tón aktuálního kanálu, dokud nestisknete klávesu.

> tx continuouswave
> tx start
Starting transmit
Press any key to stop transmission

Příklad: Získání aktuálně nakonfigurované adresy MAC zařízení

Tento příkaz přečte aktuálně nakonfigurovanou adresu MAC v zařízení.

> config read MacAddress
Device MAC address: 4E:FB:C4:1C:4F:0C

Příklad: Nastavení adresy MAC zařízení

Tento příkaz zapíše novou adresu MAC do přihrádky vyrovnávací paměti zařízení. Pokud už je pro zařízení nastavená adresa MAC, zobrazí se výzva k potvrzení změny.

> config write MacAddress 02:12:ab:cd:ef:11
Device already has MAC address 4E:FB:C4:1C:4F:0C
Are you sure you want to modify this? (y/N):y

Poznámka

Pokud chcete, aby změny přihrádky vyrovnávací paměti nebo adresy MAC byly trvalé, použijte příkaz config save .

Příklad: Nastavení jednoho bajtu konfiguračních dat

Příkaz config write data lze použít k nastavení jednoho bajtu dat na zadanou adresu přihrádky vyrovnávací paměti.

> config write data 0x34 0xDD

Příklad: Zobrazení konfiguračních dat zařízení

Příkaz config read data vypíše celý obsah přihrádky vyrovnávací paměti zařízení.

> config read data
Current configuration data:
0x0000: 20 36 04 00 B2 EE D2 16 E5 73 00 00 00 00 00 00
0x0010: 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
0x0020: 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
0x0030: 00 00 00 00 00 00 00 00 FF FF 20 00 60 00 CC 00
...

Příklad: Uložení konfiguračních dat do elektronických pojistek

Příkaz config save trvale zapíše všechny změny v přihrádce vyrovnávací paměti do nevolatilních elektronických pojistek. Elektronické pojistky se dají zapsat jenom omezený početkrát, proto důrazně doporučujeme, abyste nejprve provedli všechny změny přihrádky vyrovnávací paměti a pak tyto změny v jednom kroku zapsat do elektronických pojistek.

> config save
About to commit data to non-volatile storage
Changes will be permanent. Continue? (y/N):y
Done

Nástroj pro nastavení RF

Nástroj pro nastavení RF zobrazí nastavení elektronické pojistky MT3620, abyste mohli ověřit, že jsou správně nastavená. Na rozdíl od RfToolCli je nástroj pro nastavení RF jen pro čtení. Proto ji můžete použít ke kontrole nastavení zařízení i po zakázání funkce rádiového testování na konkrétním zařízení.

Pokud chcete tento nástroj použít, otevřete okno příkazového řádku , přejděte do složky RfToolCli a spusťte RfSettingsTool. Nástroj má dva příkazy a má dvě možnosti spuštění:

rfsettingstool <command> [--image <filename>] [--usefile <filename>]

Podporují se následující příkazy:

Command (zkratka) Popis
check (c) Ověřuje konfigurační data zařízení MT3620.
nápověda (?) Zobrazuje informace o nápovědě.
zobrazit (s) Zobrazuje konfigurační data MT3620.

Příkaz RfSettingsTool check

Příkaz RfSettingsTool check přečte konfiguraci z připojeného zařízení a porovná ji s konfiguračním souborem přihrádky vyrovnávací paměti, který obsahuje očekávané nastavení. Příkaz check má následující formát:

rfSettingsTool.exe check --expected <filename> [--image <filename>] [--nomacaddress] [--showconfig] [--usefile <filename>] [--verbose]
Parametry (zkratka) Popis
--expected název souboru (-e) Cesta k souboru přihrádky vyrovnávací paměti, který obsahuje očekávané nastavení e-pojistky, které se má zkontrolovat. Požadované.
--image filename (-i) Cesta k testovacímu obrázku RF Pokud je vynechán, ve výchozím nastavení se použije rftest-server.imagepackage. Volitelné.
--nomacaddress (-n) Označuje, že na zařízení by neměla být nastavena žádná adresa MAC. Volitelné.
--showconfig (-s) Zobrazuje konfiguraci zařízení po kontrole. Volitelné.
--usefile filename (-u) Čte konfigurační data ze zadaného souboru místo z připojeného zařízení. Volitelné.
--verbose (-v) Zobrazí další informace o výstupu.

Například následující příkaz ověří, že nastavení rádia odpovídá nastavení v zadaném souboru přihrádky vyrovnávací paměti:

> RfSettingsTool.exe check --expected ..\Configurations\MT3620\
MT3620_eFuse_N9_V5_20180321_24G_5G_DPDT.bin

V reakci na tento příkaz RfSettingsTool zkontroluje následující položky. Aby příkaz proběhl úspěšně, musí být vše true:

  • Kód oblasti je shodný s očekávaným nastavením

  • Přepínač externí antény je shodný s očekávaným nastavením

  • Konfigurace antény identická s očekávaným nastavením

  • Cílový výkon shodný s očekávaným nastavením

  • Provozní pásma identická s očekávaným nastavením

  • Byla nastavena adresa MAC.

Posuny výkonu rádia, které jsou specifické pro zařízení, se nekontrolují.

RfSettingsTool show – příkaz

Příkaz RfSettingsTool show zobrazí nastavení rádia nastavená na e-pojistkách MT3620 čitelným způsobem. Zobrazená pole jsou uživatelsky konfigurovatelná nastavení rádia. Příkaz check má následující formát:

rfSettingsTool.exe show [--hexdump] [--image <filename>] [--usefile <filename>] [--verbose]
Parametry (zkratka) Popis
--hexdump (-x) Zobrazuje nezpracovaný šestnáctkový obsah elektronických pojistek. Volitelné.
--image filename (-i) Cesta k testovacímu obrázku RF Pokud je vynechán, ve výchozím nastavení se použije rftest-server.imagepackage. Volitelné.
--usefile filename (-u) Čte konfigurační data ze zadaného souboru místo z připojeného zařízení. Volitelné.
--verbose (-v) Zobrazí další informace o výstupu.

Následující příklad ukazuje částečný výstup příkazu show :

> RfSettingsTool.exe show
Reading configuration data from device.
--------------------------------------------------------------------------------
MAC Address : C6:76:EC:79:1D:6B
--------------------------------------------------------------------------------
Region : GB
--------------------------------------------------------------------------------
External RF switch : Present
2.4GHz Diversity : MainOnly
5GHz Diversity : MainOnly
.
.
.

Knihovna C testu RF

Balíček RF Tools obsahuje knihovnu jazyka C, kterou můžete použít k vývoji vlastních testovacích programů. Knihovna jazyka C je v adresáři libraries\C. Soubory hlaviček pro rozhraní API jazyka C jsou k dispozici ve složce libraries\C\Include a binární soubory potřebné k použití knihovny jsou k dispozici ve složce libraries\C\Bin. Pokud chcete knihovnu používat, požádejte microsoft o dokumentaci.

Ve složce Bin je také k dispozici image testovacího serveru RF (rftest-server.imagepackage). Tento obrázek musí být načten na zařízení, které je testem, aby bylo možné přejít do režimu testování RF. Funkce mt3620rf_load_rf_test_server_image() v knihovně jazyka C načte balíček imagí programově.

Pokud redistribuujete aplikaci, která používá knihovnu jazyka C, musíte zahrnout soubory DLL z knihovny library\C\Bin a také soubor rftest-server.imagepackage.

Kompatibilita nástrojů rf napříč verzemi operačního systému

Neexistuje žádná záruka, že nástroje RF pro jednu verzi operačního systému budou kompatibilní ve všech verzích operačního systému. Obecně doporučujeme použít verzi nástrojů (a přidruženou knihovnu C), která je vydána s výrobním balíčkem pro operační systém spuštěný na testovaných zařízeních.

Následující tabulka shrnuje kompatibilitu vydaných verzí nástrojů s verzemi operačního systému Azure Sphere.

Vydání nástrojů RF Vydání operačního systému
21.01 21.01 a novější
20.10 20.07 nebo 20.10
20.07 20.07
20.04 20.04 nebo 20.01
20.01 20.04 nebo 20.01

Informace o dalších změnách v aktuální verzi najdete v tématu Co je nového v Azure Sphere .

Chyby

Následující errata platí pro všechny verze nástrojů RF na hardwaru MT3620. Další problémy specifické pro vydání jsou uvedené v souboru README, který je součástí balíčku nástrojů.

  • Firmware mt3620 Wi-Fi obsahuje menší chybu:

    Pokud přepnete na nepřetržitý přenos (tx režim nepřetržitý) a spustíte přenos (tx start) ihned po zastavení normálního přenosu, nebude výstup signálu.

    Pokud to chcete obejít, zastavte nepřetržitý přenos a znovu ho spusťte, aby se přenos spustil. Poté bude nepřetržitý přenos fungovat správně.

    K tomuto problému nedochází při přechodu z průběžného režimu do normálního režimu.

  • Při přepnutí z režimu přenosu Continuous Wave do režimu normálního nebo průběžného přenosu se přenosový výkon nesprávně zvýší o +6 dB. Abyste vrátili úroveň výkonu do normál, musíte vysílač znovu inicializovat.

    • Pokud používáte interaktivní nástroj RfToolCli, znovu inicializujte přepínač ukončením a pak a restartováním nástroje.
    • Pokud používáte rozhraní API jazyka C, zavolejte funkci mt3620_reinitialize_buffer_bin(). Tím se také znovu inicializuje vysílač a dá se použít k řešení tohoto problému.