Wi-SUN入门指导6：配置WSBRD和RCP的串口使用CPCd进行通信

SILICON LABS默认的Wi-SUN Border Router(WSBRD)和Wi-SUN RCP之间的UART通信没有使用Co-Processor Communication daemon(CPCd)。由于WSBRD不允许在与RCP的连接上有任何消息丢失，并且会一直等待确认，所以在出现串口通信丢数据时，会导致CPU使用率高或者CRC错误等问题。解决方案是使用消息重试机制，但是Silicon Labs的UART驱动不支持也不会支持任何消息重试机制。因此，Silicon Labs建议客户不要使用UART驱动程序，而是使用已经有重试机制并支持帧加密的CPCd。

Co-Processor Communication(CPC)使一个主机系统能够通过物理传输(UART、SPI等)与Network Co-Processor(NCP)或者Radio Co-Processor(RCP)进行通信。在CPC中，处理器之间的数据传输被分割成连续的数据包。传输保证没有错误，并且按顺序发送。多个应用程序可以在同一个端点上发送或接收，而不用担心冲突。CPC daemon(CPCd)允许Linux上的应用程序与运行CPC的辅助程序进行交互。本文主要介绍配置WSBRD和RCP的串口使用CPCd进行通信的方法。

1、打开Simplicity Studio v5软件，我们在之前创建的wisun_rcp工程中，双击打开wisun_rcp.slcp，点击SOFTWARE COMPONENTS，在搜索栏输入cpc secondary，找到并点击CPC Secondary - UART (EUSART)组件，点击Install。

组件名称设置为小写的vcom，点击Done。

Simplicity Studio v5软件右下角有安装组件的进度条，需要耐心等待组件安装完成。

2、组件安装完成后，点击CPC Secondary - UART (EUSART)左边的三角符合，点击它下面的vcom，再点击右边Configure。

EUSART Baudrate默认的波特率是115200，为了提高WSBRD和RCP的通信效率，我们把波特率改为921600。关于串口流控，默认设置为CTS/RTS，表示使用硬件流控功能，Silicon Labs推荐使用这个默认值，我们不用修改它。

在SL_CPC_DRV_UART_VCOM选择一个串口，我们选择EUSART0。根据EFR32FG25 USB Dongle的串口引脚定义来配置TX、RX、CTS和RTS引脚。

3、工程默认的配置禁用CPC安全性以减少内存占用，不建议这样做，因为主机和辅助节点之间交换的数据将以明文形式通过物理链路发送。如果不想在WSBRD和RCP之间使用加密通信，我们就不用修改CPC SECURITY NONE组件。

如果想在WSBRD和RCP之间使用加密通信，我们需要安装CPC SECURITY组件来替换CPC SECURITY NONE组件。点击CPC SECURITY组件，再点击Install。

勾选 Replace CPC SECURITY NONE with CPC SECURITY，点击OK。

4、CPC SECURITY组件安装完成后，点击Configure，

确认已经勾选了 Enable encryption using the security endpoint，并在 Binding key method 选择Silicon Labs推荐使用的 Elliptic-curve Diffie-Hellman algorithm。

5、编译wisun_rcp工程，把编译后的固件烧录到作为RCP的无线SoC芯片EFR32FG25 Wi-SUN Dongle，把Dongle插回到树莓派的USB 3.0接口。

6、接下来我们在树莓派安装CPCd。CPCd需要两个依赖：CMake和MbedTLS，CMake要求最低版本3.10，MbedTLS要求最低版本2.7.0。我们之前已经安装了CMake，可以使用 cmake  --version 命令查询CMake版本是否符合要求。

7、使用如下命令来安装MbedTLS：

sudo apt-get install libmbedtls-dev

8、使用如下命令下载和编译CPCd：

git clone https://github.com/SiliconLabs/cpc_daemon.git

cd cpc_daemon

mkdir build

cd build

cmake ../

make

CPCd编译完成会显示如下页面。

9、使用如下命令安装CPCd、CPC library和配置文件：

sudo make install

sudo ldconfig

10、安装CPCd后，可以在“/usr/local/etc/cpcd.conf”路径下找到 cpcd.conf 配置文件。可以使用以下命令打开 cpcd.conf 文件:

sudo nano /usr/local/etc/cpcd.conf

由于我们的EFR32FG25 Wi-SUN Dongle接到树莓派后显示的是ttyUSB0，所以我们把uart_device_file改为/dev/ttyUSB0；有的设备识别出来是ttyACM0，uart_device_file要根据实际的设备来确定。

我们在RCP配置的串口波特率为921600，所以把uart_device_baud改为921600；

由于我们的RCP的串口使用了硬件流控，所以uart_hardflow保持true不变。

instance_name、bus_type使用默认的配置就好。

如果CPCd使用加密通信，disable_encryption保持false不变；如果CPCd没有使用加密通信，把disable_encryption改为true。

按下Ctrl+O按键，再按下Enter按键保存 cpcd.conf 文件；再按下Ctrl+X按键关闭 cpcd.conf 文件。

11、WSBRD在编译期间(在cmake -G Ninja的执行期间)检查CPC的存在，因此在安装CPC之后需要重新编译WSBRD。使用如下命令重新编译和安装WSBRD：

cd ~/wisun-br-linux

rm -rf CMakeFiles/

rm -rf CMakeCache.txt

cmake -G Ninja .

ninja

sudo ninja install

12、由于我们在RCP中使能了CPC SECURITY功能，主机和从机通过会话密钥加密它们的消息。每次主机连接到辅助节点时，都会生成一个会话密钥。会话密钥是从一个绑定密钥和两个随机数中导出的。为了在启用加密的情况下进行通信，我们还需要绑定主机和辅助节点。绑定过程允许在主机和辅助节点之间共享对称密钥。我们先使用 cd .. 命令回到主页，然后使用如下命令来执行绑定：

sudo cpcd --bind ecdh

打印 Binding successful 表示绑定成功。

13、在运行WSBRD之前，我们需要先使用 sudo cpcd 命令运行CPCd。

看到打印信息 Info : Daemon startup was successful. Waiting for client connections，证明CPCd运行成功。

14、CPCd成功运行后，我们不能把它关了，所以我们在MobaXterm软件重新打开一个SSH终端页面来运行WSBRD。我们还需要修改 wsbrd.conf 文件，先使用如下命令进入到 wsbrd.conf 文件所在的路径：

cd wisun-br-linux/examples/

然后使用如下命令打开 wsbrd.conf 文件：

sudo nano wsbrd.conf

由于我们使用了CPCd，所以需要注释掉 uart_device = /dev/ttyUSB0 这行配置，然后将 cpc_instance = cpcd_0 前面的#删除。保存并关闭 wsbrd.conf 文件。

15、使用 cd .. 命令先回到 wisun-br-linux 文件夹，然后使用如下命令运行WSBRD。

sudo wsbrd -F examples/wsbrd.conf

可以看到使用CPCd通信的WSBRD成功运行。

16、为了验证CPCd有没有起作用，我们可以回到刚才运行CPCd的SSH终端页面，按下Ctrl+C按键停止运行CPCd。

然后再回到运行WSBRD的SSH终端页面，此时可以看到RCP reset。

我们尝试重新运行WSBRD，此时会出现 cpc_init: Connection refused 错误。证明CPCd是有起作用的，所以每次运行WSBRD之前，必须先运行CPCd。