命令选通与CSMA-CA处理器技术

命令选通／CSMA－CA处理器（CSP）控制CPU和无线模块之间的通信。

CSP通过SFR寄存器RFST以及XREG寄存器CSPX、CSPY、CSPZ、CSPT、CSPSTAT、CSPCTRL和CSPPROG＜n＞（n的范围是0到23）和CPU通信。CSP产生中断请求到CPU。另外，CSP通过观测MAC定时器事件和MAC定时器通信。

CSP允许CPU发出命令选通到无线模块，从而控制无线模块的操作。

CSP有两种操作模式：立即执行命令选通模式和执行程序模式，描述如下：

（1）立即执行命令选通模式下，写立即执行命令选通指令到CSP，立即发给无线模块。立即执行命令选通指令也只能用于控制CSP。

（2）执行程序模式意味着CSP从程序存储器或指令存储器执行一系列的指令，包括一个很短的用户定义的程序。可用的指令来自一个20条指令的集合。所需的程序首先被CPU加载到CSP中，然后CPU指示CSP开始执行程序。

执行程序模式以及MAC定时器允许CSP自动执行CSMA－CA算法，因此充当CPU的协处理器。

1）指令存储器

CSP执行从24字节指令存储器读出的单字节程序指令。通过SFR寄存器RFST连续写入指令存储器。指令写指针保留在CSP中，指明了写入RFST的下一条指令存储在指令存储器中的地址。为了调试目的，当前加载到CSP的程序可以从XREG寄存器CSPPROG＜n＞读出。复位之后，指令写指针复位到位置0。在每次寄存器RFST写入期间，指令写指针累加1，直至到达存储器的终点，此时指令写指针停止累加。第一个写入RFST的指令将存放在位置0，也就是程序运行的起始点。至此，通过按照期望的顺序把每条指令写入RFST寄存器，全部的24条指令通过寄存器RFST写入指令存储器。

指令写指针可以通过下达立即执行命令选通指令ISSTOP复位到0。除此之外，指令写指针也可以由于在程序中执行选通命令SSTOP而复位到0。

复位之后，指令存储器中填充SNOP（无操作）指令（操作码值0xC0）。立即选通ISCLEAR清除指令存取，填充它为SNOP指令。

当CSP运行程序时，不可以使用RFST尝试将指令写入指令存储器。不遵守这一规则会导致程序出错，进而破坏指令存储器的内容。然而，立即执行命令选通指令可以写到RFST。

2）数据寄存器

CSP有3个数据寄存器CSPX、CSPY和CSPZ，它们可以和XREG寄存器一样，被CPU读／写。这些寄存器可以被某些指令读取或修改，这样CPU就可以设置CSP的程序使用的参数，也可以读取CSP的程序状态。

任何指令都不可以修改数据寄存器CSPT。数据寄存器CSPT用来设置MAC计数器溢出比较值。一旦运行的程序已经启动CSP，该寄存器的内容就会因为每次MAC计数器的溢出而递减1。当CSPT递减到0时，程序挂起，中断请求IRQ－CSP－STOP发出。如果CPU将0xFF写入数据寄存器CSPT，则CSPT就不递减1了。

注意：如果寄存器CSPT不使用比较功能，那么该寄存器必须在程序运行之前设置为0xFF。(www.xing528.com)

3）程序运行

指令存储器填充完毕之后，当立即执行命令选通指令ISSTART写入寄存器RFST时，就开始运行程序。程序将一直运行到指令的最后位置，即运行到数据寄存器CSPT的内容为0，或者运行到SSTOP指令已经执行，或者运行到立即停止指令ISSTOP已经写入RFST，或者运行到指令SKIP返回到超过指令存储器的最后位置。CSP运行在系统时钟频率上，为了正确的无线模块操作必须设置为32MHz。

当程序即将运行时，可以将立即执行命令选通指令写入RFST。在这种情况下，立即执行命令选通指令会绕过指令存储器里的指令执行，而指令存储器里的指令会在立即执行指令完成后执行。

程序运行期间，读RFST将返回当前指令即将执行的位置。只有一个例外，就是正在执行立即执行命令选通指令，这时RFST将返回0xD0。

4）中断请求

CSP有3个中断标志，它们可以产生RF中断向量，如下：

（1）IRQ－CSP－STOP：当CSP执行完毕存储器中最后一个指令，或者CSP由于下达指令SSTOP或ISSTOP而停止，或者寄存器CSPT等于0时，该中断标志有效。

（2）IRQ－CSP－WT：当处理器在指令WAITW或WAITX之后，继续执行下一条指令时，该中断标志有效。

（3）RQ－CSP－INT：当处理器执行指令INT时，该中断标志有效。

5）随机数指令

在更新指令RANDXY使用的随机数时，应当有一段时间延迟。因此如果使用这个值的指令RANDXY在前面的一个指令RANDXY之后立即发出，则两次读取的随机数数值可能相同。

6）运行CSP程序

载入和运行CSP程序的基本流程如图7－3所示。程序由于结束而停止运行时，当前程序遗留在程序存储器之中。这样一来，执行命令ISSTART就可以开始重新运行同样的程序。要清空程序的内容，使用ISCLEAR指令。

图7－3　运行一个CSP程序