【经验】EFR32ZG系列、ZGM130S Z-wave基于Railtest工程的射频测试操作介绍

我们在使用Z-wave做项目开发的时候，需要测试SILICON LABS Z-wave SoC芯片EFR32ZG14，EFR32ZG23或者ZGM130S SiP模块的射频性能。本文将详细介绍如何生成一个用于Z-wave测试的Railtest工程，以及介绍相关的测试项和对应的操作命令。

一、准备工具：

1、Simplicity studio V5   IDE开发工具

2、ZGM130S037HGN1最小系统板

3、USB转串口工具

4、测试连接图

图1

二、生成用于Z-wave测试的Railtest工程

1、按图2生成一个Railtest工程。

图2

2、 为Railtest添加并配置一个通信USART0口，双击工程下的*.slcp文件，依次如图3、4、5、配置。

图3 注意INSTANCE NAME 一定要命名为vcom.

图4

图5

注意：要根据电路板的原理图选择对应的串口号和分配串口引脚，如果USB转串口不带流控制，建议IO Stream: USART (vcom)的配置项去掉流控制。

3、 编译工程，并下载到ZGM130SHGN1芯片。

注意：双击打开编译生成的*.hex文件，若文件为10000000开头，则不需要下载bootloader，否则需要下载bootloader文件，如图6。

图6

4、 打开串口工具，执行reset命令就可以看到Railtest固件相关信息，如图7

图7

勾选“加回车换行”(图7标示1)，在发送文本输入框输入“reset”命令，若软硬件无误，便可收到Railtest 固件的返回信息,可以验证整个控制链路正常。

5、Z-Wave 区域x的取值范围为0 ~ 10，请参见表1:

表1, Z-Wave 区域 编号

1)、“'Setzwaveregion 0”命令将使该设备能够在遵循欧洲射频立法的国家使用。根据表1，

2)、PA的输出通过命令“setPower yy raw”进行调节，其中yy的值为0 ~ 110之间的数字。数字越大，输出功率越大;数字越小，输出功率越小。

3)、z - wave通道是使用命令' setchannel z '设置的，z的值是一个从0到2的数字。信道和空中通信速率捆绑在一起，如表2所示:

表2, 通道编号及速率

'rx 0' ;; 设置设备进入空闲状态三、Z-wave单载波测试操作指导和串口命令介绍

'SetZwaveMode 1 3'    ;; 设置设备为Z-Wave模式

'SetTxLength 20'      ;; 设置Z-Wave帧长度

'SetTxPayload 7 20'   ;; 设置Z-Wave帧长度及格式

'Setzwaveregion x’   ;; 设置Z-Wave无线通信协议适应的区域，X设定值具体看表1

'SetPower yy raw’    ;;设备输出功率，yy代表功率的大小，取值范围为0 ~ 110

'setchannel z’       ;; 设置Z-Wave信道z，具体看表2

'settxtone 1'         ;; 使能单载波输出

如果需要停止单载波测试，可输入命令：'settxtone 0'。

实例：通过串口工具发以下命令，

图8

四、Z-wave数据发包和接收测试相关命令：

1)、 Z-wave发包测试可参考以下指令，测试命令如下

'rx 0'              ;; 设置设备进入空闲状态

'SetZwaveMode 1 3' ;; 设置设备为Z-Wave模式

'SetZwaveregion 0' ;; 设置Z-Wave无线通信协议适应的区域，具体看表1

'Setchannel 0'     ;; 设置Z-Wave通道 0,100kBit 通道;

'SetTxLength 20'   ;; 设置Z-Wave帧长度

'SetTxPayload 7 20' ;; 设置Z-Wave帧长度及格式

'tx 0'              ;; 使能Z-Wave帧发送，0表示会一直持续不停的发送数据包，如果需要发一定数量的数据帧，例如发射1000包，可输入tx 1000，发完后会自动停止发送。

如果需要停止Z-Wave帧发送，可再次输入命令：tx 0

2)、 Z-wave接收灵敏度测试及收包测试可参考以下指令，测试命令如下：

'rx 0'              ;; 设置设备进入空闲状态

'SetZwaveMode 1 3' ;;设置设备为Z-Wave模式

'SetZwaveregion 0' ;; 设置Z-Wave无线通信协议适应的区域，具体看表1

'Setchannel 0'     ;; 设置Z-Wave通道 0,100kBit 通道;

'SetTxLength 20'   ;; 设置Z-Wave帧长度

'SetTxPayload 7 20' ;; 设置Z-Wave帧长度及格式

'rx 1'              ;; 使能Z-Wave调制波接收

'rx 0'              ;; 停止Z-Wave调制波接收

'status'           ;;查询Z-Wave调制波接收包数据量信息

'resetcounters'    ;;将查询Z-Wave调制波接收包数据量信息清0

五、Z-wave数据发包和接收测试实例：

找到两个Z-Wave模组，如两块ZGM130S037HGN1最小系统板A与B，A做为发送端，B做为接收端。

⑴、在A端（发送端）依次执行以下命令

'rx 0'              ;; 设置设备进入空闲状态

'SetZwaveMode 1 3' ;; 设置设备为Z-Wave模式

'SetZwaveregion 0' ;; 设置Z-Wave无线通信协议适应的区域，具体看表1

'Setchannel 0'     ;; 设置Z-Wave通道 0,100kBit 通道;

'SetTxLength 20'   ;; 设置Z-Wave帧长度

'SetTxPayload 7 20' ;; 设置Z-Wave帧长度及格式

'tx 0'              ;; 使能Z-Wave帧持续发送，如果需要停止Z-Wave帧发送，可再次输入命令：tx 0

⑵在B端（发送端）依次执行以下命令

'rx 0'              ;; 设置设备进入空闲状态

'SetZwaveMode 1 3' ;;设置设备为Z-Wave模式

'SetZwaveregion 0' ;; 设置Z-Wave无线通信协议适应的区域，具体看表1

'Setchannel 0'     ;; 设置Z-Wave通道 0,100kBit 通道;

'SetTxLength 20'   ;; 设置Z-Wave帧长度

'SetTxPayload 7 20' ;; 设置Z-Wave帧长度及格式

'rx 1'              ;; 使能Z-Wave调制波接收

此时我们通过串口工具，可以看到B端（接收端），会持续接收到数据。如图9。

如图9标示1：持续收到A端（发送端）发出的数据信息。

如图9标示2,3：执行 rx 0（图9标示2）和status(图9标示3)命令后，可返回收到的数据包的统计信息。

如图9标示4：{RxCount:52}，表示共收到了52包数据。

如图9标示5：执行resetcounters命令，可将收到的数据包的统计信息清0，

如图9标图6：resetcounters命令执行结果，计数器清零{RxCount:0}.

图9

六、Z-wave接收灵敏度测试实例：

⑴参照Railtest 调制波数据收发举例，让接收端处于接收状态，执行以下命令

'rx 0'              ;; 设置设备进入空闲状态

'SetZwaveMode 1 3' ;;设置设备为Z-Wave模式

'SetZwaveregion 0' ;; 设置Z-Wave无线通信协议适应的区域，具体看表1

'Setchannel 0'     ;; 设置Z-Wave通道 0,100kBit 通道;

'SetTxLength 20'   ;; 设置Z-Wave帧长度

'SetTxPayload 7 20' ;; 设置Z-Wave帧长度及格式

'rx 1'              ;; 使能Z-Wave调制波接收

⑵设置发送端定包发送，如发送100包数据，如执行以下命令。

说明：接收灵敏度用射频信号源或者综合测试仪发送确定数量的Z-wave数据包。此处用一个z-wave节点模拟数据发送。

'rx 0'              ;; 设置设备进入空闲状态

'SetZwaveMode 1 3' ;; 设置设备为Z-Wave模式

'SetZwaveregion 0' ;; 设置Z-Wave无线通信协议适应的区域，具体看表1

'Setchannel 0'     ;; 设置Z-Wave通道 0,100kBit 通道;

'SetTxLength 20'   ;; 设置Z-Wave帧长度

'SetTxPayload 7 20' ;; 设置Z-Wave帧长度及格式

'tx 100'            ;; 使能Z-Wave帧持续发送100包数据帧

⑶待发送端发送结束，如图10标示1，在接收端执行status命令（如图10标示2），便可返回查询收包数量{RxCount:xx}（如图10标示3），(发送端发包数量-接收端收包数量)/ 发送端发包数量的百分比等于丢包率,通常按照1%丢包率来做为测试接收灵敏度的标准。

图10