Ferramentas rf
As ferramentas rf (radiofrequência) habilitam o controle de baixo nível do rádio, conforme necessário durante a verificação de design e fabricação de hardware com base no Azure Sphere. As ferramentas incluem aplicativos interativos para controle e exibição das configurações de RF.
Se você estiver projetando uma placa ou módulo que incorpora um chip MT3620, você deve testar e calibrar o rádio antes de enviar a placa ou módulo. Se você estiver fabricando um dispositivo conectado que inclua uma placa ou módulo de outro fornecedor, o fornecedor já deve ter realizado testes de RF; marcar com seu fornecedor se você tiver alguma dúvida.
A fabricação de dispositivos conectados inclui informações sobre como o teste de RF se encaixa no fluxo de trabalho de fabricação.
Importante
As ferramentas rf exigem o recurso Habilitar modo de teste RF . Esse recurso está presente por padrão em placas que estão no estado de fabricação em branco, mas não está disponível no estado Module1Complete ou DeviceComplete .
Use o comando az sphere device capability show-attached para determinar se essa funcionalidade está presente em seu dispositivo. Se você precisar executar as ferramentas de RF em um dispositivo que não tenha essa funcionalidade, siga as instruções em Solicitar as ferramentas rf para entrar em contato com a Microsoft para obter assistência.
As ferramentas de RF usam apenas a porta UART de serviço que deve estar conectada a uma porta USB em seu computador. As ferramentas de RF exigem que o UART seja exposto pelo chip de interface FTDI (Future Technology Devices International) FT4232HQ UART-to-USB. Para obter detalhes sobre a porta UART de serviço, consulte a interface de programação e depuração do MCU.
Solicitar as ferramentas rf
A Microsoft fornece o pacote ferramentas rf mediante solicitação para clientes, parceiros e pesquisadores de segurança. Você pode solicitá-los do seu profissional de vendas técnicas (TSP). Se você não tiver um TSP, envie um email para azcommunity@microsoft.com com as seguintes informações:
Seu nome, organização e informações de contato.
Entre em contato com informações para sua equipe de conta microsoft ou TSP, se você tiver uma.
Se você estiver criando um módulo (em vez de um dispositivo que usa chips MT3620 diretamente), seu motivo para exigir as ferramentas rf.
Os tipos de testes que você planeja executar usando as ferramentas.
O linha do tempo projetado para fabricação (quando os dispositivos precisam ser fabricados/certificados).
Um representante da Microsoft trabalhará com você para determinar o canal de distribuição apropriado.
Instalação e instalação
Antes de executar as ferramentas de RF, você deve configurar seu computador e seu dispositivo MT3620 com o software mais recente e descompactar as ferramentas, conforme descrito nas seções a seguir.
Configuração do computador
Configure seu computador com o SDK atual do Azure Sphere.
Configuração do dispositivo MT3620
Depois de configurar o computador, verifique se o dispositivo MT3620 está executando o sistema operacional Azure Sphere mais recente. Siga as instruções nas Notas de Versão para a versão atual.
Instalação da ferramenta RF
Descompacte o Pacote de Ferramentas RF em um diretório em seu computador. A pasta resultante contém três subpastas:
Configurações, que contém arquivos para facilitar as configurações de configuração de rádio
Bibliotecas, que contém as bibliotecas C para executar testes de RF
RfToolCli, que contém a linha de comando interativa RfToolCli e o RfSettingsTool somente leitura
Configuração e calibração de RF MT3620
O MT3620 armazena dados de configuração e calibração de rádio em fusíveis eletrônicos, que podem ser programados um número limitado de vezes. Esses dados incluem as bandas de rádio (como 2.4GHz ou 5GHz) que o chip deve dar suporte, ajustes para transmitir energia e a configuração de antena no dispositivo. Para obter informações detalhadas sobre a configuração de fusível eletrônico, consulte as diretrizes de conteúdo de fusível MT3620 N9 N9, que estão disponíveis na MediaTek.
Diversidade de antenas
Sinais de rádio saltam objetos no ambiente. Como resultado, um único sinal de rádio usa vários caminhos do transmissor para o receptor. Como esses sinais de rádio percorrem distâncias diferentes, eles chegam ao receptor em momentos diferentes. Ocasionalmente, os sinais que chegam interferem destrutivamente e a antena não vê nenhum sinal. Uma maneira de resolver esse problema é por meio da diversidade de antenas. Para fornecer diversidade de antenas, uma segunda antena que tem uma orientação diferente é colocada a uma curta distância (pelo menos um quarto de comprimento de onda) da primeira.
O MT3620 dá suporte a duas configurações de diversidade de antenas, que são configuradas usando fusíveis eletrônicos de rádio. A figura mostra as duas configurações.
A configuração à esquerda mostra a diversidade de recebimento (diversidade RX). Nesta configuração, uma segunda antena é anexada à porta de antena auxiliar. Se o nível de sinal recebido na porta de antena main cair abaixo de um determinado limite, o MT3620 alterna automaticamente para a segunda antena ao receber dados. Nessa configuração, as transmissões ainda devem usar a antena primária.
A configuração à direita mostra a diversidade de transmissão e recebimento (diversidade TX e RX), usa a antena secundária para transmitir e receber. O MT3620 consegue isso por meio do uso de um comutador DPDT (double-throw) externo, que permite que o sinal seja roteado para qualquer antena. Na configuração de diversidade de transmissão e recebimento, a porta de antena auxiliar não é usada. O MT3620 tem dois pinos de seleção de antena dedicados para controlar esse comutador externo.
Caixas de buffer
Durante o teste de RF, o MT3620 pode usar valores em memória volátil em vez dos fusíveis eletrônicos permanentes, para que operadores de teste e equipamentos possam ajustar essas configurações sem alterar permanentemente os fusíveis eletrônicos. A memória volátil usada para armazenar essas configurações é chamada de "caixa de buffer". Depois que o operador de teste ou o equipamento tiver certeza de que os valores na caixa de buffer estão corretos, o estado da caixa de buffer pode ser gravado permanentemente em fusíveis eletrônicos.
Ao inserir o modo de teste de RF, é possível definir o conteúdo da caixa de buffer como valores conhecidos e pré-definidos carregando um arquivo "lixeira de buffer padrão". O operador ou o equipamento de teste pode definir valores adicionais de configuração ou calibração conforme necessário.
O pacote ferramentas rf fornece vários arquivos de caixa de buffer padrão no diretório Configurations\MT3620. Esses arquivos podem ser usados para inicializar o dispositivo em um estado pré-configurado ou para substituir quaisquer configurações de calibragem que tenham sido programadas anteriormente nos fusíveis eletrônicos permanentes no dispositivo em teste (DUT).
Os seguintes arquivos de compartimento de buffer dão suporte à transmissão com a antena main:
MT3620_eFuse_N9_V5_20180321_24G_5G_NoDpdt.bin define o rádio para dar suporte à operação 2.4GHz e 5GHz.
MT3620_eFuse_N9_V5_20180321_24G_Only_NoDpdt.bin define o rádio apenas para dar suporte à operação 2.4GHz.
Os seguintes arquivos de caixa de buffer dão suporte à transmissão com uma antena auxiliar:
MT3620_eFuse_N9_V5_20180321_24G_5G_Dpdt.bin dá suporte à operação 2.4GHz e 5GHz com a opção DPDT.
MT3620_eFuse_N9_V5_20180321_24G_Only_Dpdt.bin dá suporte à operação 2.4GHz com a opção DPDT.
Os arquivos da caixa de buffer padrão podem ser personalizados ainda mais para seu aplicativo de dispositivo específico. Entre em contato com a MediaTek ou a Microsoft para obter outras opções de personalização.
Após a conclusão do uso de Ferramentas RF
Depois que o teste de RF e a calibragem tiverem sido concluídos em um dispositivo fabricado, o rftest_server.imagepackage deve ser removido do dispositivo e o estado de fabricação do dispositivo deve ser definido para evitar novas modificações nas configurações de RF.
Remoção de rftest_server.imagepackage
Depois de usar as Ferramentas rf, um pacote chamado rftest_server.imagepackage pode ser deixado no dispositivo. Esse pacote do sistema operacional permite o acesso pela interface FTDI à configuração de RF de baixo nível. Esse pacote é removido automaticamente pelo AS3 quando o dispositivo se conecta ao AS3. No entanto, os fabricantes que usam as Ferramentas rf devem excluir esse pacote quando o teste de RF for concluído.
Para excluir o pacote:
Execute o comando de imagem do dispositivo az sphere da seguinte maneira:
az sphere device image list-installed --fullVerifique se há um componente instalado chamado rftest_server. Em seguida, execute o comando de sideload do dispositivo az sphere seguido pelo comando de imagem do dispositivo az sphere da seguinte maneira:
az sphere device sideload delete -component-id <component ID of rftest_server>O dispositivo será reiniciado depois de executar esse comando.
az sphere device image list-installed --fullObserve que o rftest_server imagepackage não está mais presente depois de executar esse comando.
Impedir a modificação de configurações de RF adicional
Para evitar novas modificações de configurações de RF, você deve definir o estado de fabricação do dispositivo como Module1Complete.
Observe que, se o dispositivo passar imediatamente para ter o aplicativo carregado (por exemplo, um design de chip-down em que testes de RF e carregamento de software de dispositivo são feitos em uma única linha de produção), essa etapa poderá ser ignorada. No final do processo de carregamento e teste do aplicativo, o dispositivo é movido para o estado DeviceComplete , o que também impede a modificação das configurações de RF.
RfToolCli
RfToolCli é uma ferramenta interativa de linha de comando que permite o controle de baixo nível do rádio MT3620 para fins de teste e diagnóstico. Antes de executar essa ferramenta, verifique se o dispositivo em teste (DUT) está conectado e está executando o sistema operacional mais recente do Azure Sphere.
Para usar a ferramenta, abra uma janela prompt de comando , acesse o diretório que contém RfToolCli.exe e execute RfToolCli. O comando tem duas opções de inicialização:
rftoolcli [-BufferBin <filename>] [-Image <filename>]
A opção -BufferBin passa o caminho para um arquivo de configuração de buffer padrão personalizado. Por padrão, RfToolCli usa configurações de rádio que são programadas no dispositivo. Essas configurações incluem quaisquer ajustes de energia de transmissão, faixas de frequência permitidas e configurações de antena. Para usar um arquivo de configurações alternativas, forneça o caminho para o arquivo com a opção -BufferBin.
A opção -Image passa o caminho para o arquivo rftest-server.imagepackage. Este arquivo de pacote de imagem deve ser carregado no DUT para colocar o dispositivo no modo de teste rf. O rftest-server é fornecido na mesma pasta que o executável RfToolCli e, na maioria das circunstâncias, RfToolCli pode localizar esse arquivo. Se você estiver executando RfToolCli de um local diferente, talvez seja necessário usar a opção -Imagem para passar o caminho para este arquivo.
Na inicialização, RfToolCli prepara o dispositivo e exibe um prompt interativo:
C:\Rf\RfToolCli> .\RfToolCli.exe
Preparing DUT...
>
RFToolCli fornece os comandos listados na tabela a seguir.
| Opções de comando (abreviação) | Descrição |
|---|---|
| antena {aux | main} | Seleciona a antena auxiliar ou main. |
| número do canal | Seleciona um canal. |
| leitura de configuração {macaddress | data} |
Obtém o endereço MAC do dispositivo e os dados do buffer bin. |
| gravação de configuração {macaddress | data} |
Define o endereço MAC do dispositivo e os dados do buffer bin. |
| config save | Salva alterações no endereço MAC ou nos dados do buffer bin em fusíveis eletrônicos permanentes. |
| Saída | Sai do programa. |
| helpcommand-name | Exibe ajuda em um comando. |
| receber (rx) {start | stop | stats} |
Inicia ou para de receber ou exibe estatísticas sobre pacotes recebidos. |
| Configurações | Exibe as configurações de rádio atuais. |
| showchannel (sc) | Lista os canais compatíveis com o dispositivo. |
| transmit (tx) {frame | mode | power | rate | start} | Configura e transmite pacotes. As opções de quadro, modo, potência e taxa configuram os pacotes; cada um tem parâmetros que definem a configuração relevante. A opção iniciar inicia a transmissão. |
Você pode obter ajuda para qualquer comando digitando ajuda seguida pelo nome do comando e, se aplicável, uma opção. Por exemplo:
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)
Exemplo: exibir configurações de inicialização
Na inicialização, RfToolCli define vários padrões, incluindo modos de transmissão, taxa de dados e canal. Para exibir essas configurações de inicialização, use o comando configurações .
> 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
Exemplo: definir canal e obter estatísticas de pacotes recebidos
Essa sequência de comandos coloca o rádio no modo de recebimento no canal 802.11 especificado e obtém estatísticas sobre os pacotes recebidos:
> 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
>
Exemplo: transmitir pacotes no canal atual
Esse comando faz com que o rádio transmita pacotes no canal atual:
> transmit start
Starting transmit
Press any key to stop transmission
Exemplo: transmitir pacotes no modo contínuo no canal atual
Esse comando faz com que o rádio transmita pacotes no canal atual no modo contínuo até parar a transmissão ou definir um modo diferente:
> tx mode continuous
> tx start
Starting transmit
Press any key to stop transmission
Quando o dispositivo é transmitido no modo contínuo, não há nenhuma lacuna entre pacotes, o que é útil para medidas de energia.
Exemplo: transmitir um tom contínuo no canal atual
Essa sequência de comandos faz com que o rádio transmita um tom no canal atual até pressionar uma tecla.
> tx continuouswave
> tx start
Starting transmit
Press any key to stop transmission
Exemplo: obter o endereço MAC configurado no momento do dispositivo
Este comando lê o endereço MAC atualmente configurado no dispositivo.
> config read MacAddress
Device MAC address: 4E:FB:C4:1C:4F:0C
Exemplo: definir o endereço MAC do dispositivo
Esse comando grava um novo endereço MAC na caixa de buffer do dispositivo. Se um endereço MAC já estiver definido para o dispositivo, você será solicitado a confirmar a alteração.
> 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
Nota
Para tornar a caixa de buffer ou os endereços MAC permanentes, use o comando salvar configuração .
Exemplo: definir um byte de dados de configuração
O comando de dados de gravação de configuração pode ser usado para definir um byte de dados no endereço da caixa de buffer especificado.
> config write data 0x34 0xDD
Exemplo: exibir dados de configuração do dispositivo
O comando de dados de leitura de configuração gera todo o conteúdo da caixa de buffer do dispositivo.
> 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
...
Exemplo: salvar dados de configuração em fusíveis eletrônicos
O comando salvar configuração grava permanentemente todas as alterações na caixa de buffer para os fusíveis eletrônicos não voláteis. Os fusíveis eletrônicos só podem ser gravados um número limitado de vezes, portanto, recomendamos fortemente que você execute todas as alterações de buffer bin primeiro e, em seguida, escreva essas alterações em fusíveis eletrônicos em uma única etapa.
> config save
About to commit data to non-volatile storage
Changes will be permanent. Continue? (y/N):y
Done
Ferramenta de configurações rf
A ferramenta de configurações de RF exibe configurações de e-fuse MT3620 para que você possa validar se elas foram definidas corretamente. Ao contrário de RfToolCli, a ferramenta de configurações de RF é somente leitura. Portanto, ele pode ser usado para inspecionar as configurações do dispositivo mesmo depois que a funcionalidade de teste de rádio tiver sido desabilitada em um determinado dispositivo.
Para usar a ferramenta, abra uma janela prompt de comando , acesse a pasta RfToolCli e execute RfSettingsTool. A ferramenta tem dois comandos e tem duas opções de inicialização:
rfsettingstool <command> [--image <filename>] [--usefile <filename>]
Há suporte para os seguintes comandos:
| Comando (abreviação) | Descrição |
|---|---|
| marcar (c) | Valida dados de configuração do dispositivo MT3620 |
| ajuda (?) | Mostra informações de ajuda |
| mostrar (s) | Mostra dados de configuração mt3620. |
Comando rfSettingsTool marcar
O comando rfSettingsTool marcar lê a configuração do dispositivo anexado e compara-a com um arquivo de configuração de lixeira de buffer que contém as configurações esperadas. O comando marcar tem o seguinte formato:
rfSettingsTool.exe check --expected <filename> [--image <filename>] [--nomacaddress] [--showconfig] [--usefile <filename>] [--verbose]
| Parâmetros (abreviação) | Descrição |
|---|---|
| -- nome de arquivo esperado (-e) | Caminho para o arquivo de caixa de buffer que contém as configurações de fusível eletrônico esperadas para marcar contra. Necessário. |
| --image filename (-i) | Caminho para a imagem de teste de RF. Se omitido, o padrão será rftest-server.imagepackage. Opcional. |
| --nomacaddress (-n) | Indica que nenhum endereço MAC deve ser definido no dispositivo. Opcional. |
| --showconfig (-s) | Mostra a configuração do dispositivo após marcar. Opcional. |
| --usefile filename (-u) | Lê dados de configuração do arquivo especificado em vez do dispositivo anexado. Opcional. |
| --verbose (-v) | Mostra informações extras de saída. |
Por exemplo, o comando a seguir verifica se a configuração de rádio corresponde àquelas no arquivo de caixa de buffer especificado:
> RfSettingsTool.exe check --expected ..\Configurations\MT3620\
MT3620_eFuse_N9_V5_20180321_24G_5G_DPDT.bin
Em resposta a esse comando, RfSettingsTool verifica os itens a seguir. Tudo deve ser verdadeiro para que o comando tenha êxito:
O código da região é idêntico à configuração esperada
A opção de antena externa apresenta configuração idêntica à esperada
Configuração de antena idêntica à configuração esperada
Potência de destino idêntica à configuração esperada
Bandas operacionais idênticas à configuração esperada
O endereço MAC foi definido
Os deslocamentos de energia de rádio, que são específicos do dispositivo, não são verificados.
Comando de show rfSettingsTool
O comando rfSettingsTool show exibe as configurações de rádio que foram definidas nos e-fuses MT3620 de forma legível pelo homem. Os campos exibidos são as configurações de rádio configuráveis pelo usuário. O comando marcar tem o seguinte formato:
rfSettingsTool.exe show [--hexdump] [--image <filename>] [--usefile <filename>] [--verbose]
| Parâmetros (abreviação) | Descrição |
|---|---|
| --hexdump (-x) | Mostra o conteúdo hexadecimal bruto dos fusíveis eletrônicos. Opcional. |
| --image filename (-i) | Caminho para a imagem de teste de RF. Se omitido, o padrão será rftest-server.imagepackage. Opcional. |
| --usefile filename (-u) | Lê dados de configuração do arquivo especificado em vez do dispositivo anexado. Opcional. |
| --verbose (-v) | Mostra informações extras de saída. |
O exemplo a seguir mostra a saída parcial do comando 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
.
.
.
Biblioteca C de teste rf
O pacote ferramentas rf inclui uma biblioteca C que você pode usar para desenvolver seus próprios programas de teste. A biblioteca C está no diretório bibliotecas\C. Os arquivos de cabeçalho da API C estão disponíveis na pasta libraryes\C\Include e os arquivos binários necessários para usar a biblioteca são fornecidos na pasta bibliotecas\C\Bin. Se você quiser usar a biblioteca, entre em contato com a Microsoft para obter documentação.
A imagem do servidor de teste rf (rftest-server.imagepackage) também é fornecida na pasta Bin. Essa imagem deve ser carregada no dispositivo em teste antes que o dispositivo possa entrar no modo de teste de RF. A função mt3620rf_load_rf_test_server_image() na biblioteca C carrega o pacote de imagem de forma programática.
Se você redistribuir um aplicativo que usa a biblioteca C, deverá incluir os arquivos DLL de bibliotecas\C\Bin, bem como o arquivo rftest-server.imagepackage.
Compatibilidade de ferramentas rf entre versões do sistema operacional
Não há garantia de que as ferramentas rf para uma versão do sistema operacional serão compatíveis em todas as versões do sistema operacional. Geralmente, recomendamos que você use a versão das ferramentas (e da Biblioteca C associada) emitida com o pacote de fabricação para o sistema operacional em execução no dispositivo em teste.
A tabela a seguir resume a compatibilidade das versões da ferramenta com versões do sistema operacional do Azure Sphere.
| Versão das Ferramentas RF | Versão do sistema operacional |
|---|---|
| 21.01 | 21.01 e posterior |
| 20.10 | 20.07 ou 20.10 |
| 20.07 | 20.07 |
| 20.04 | 20.04 ou 20.01 |
| 20.01 | 20.04 ou 20.01 |
Confira Novidades no Azure Sphere para saber mais sobre quaisquer alterações adicionais na versão atual.
Errata
A errata a seguir se aplica a todas as versões das ferramentas rf no hardware MT3620. Problemas adicionais específicos da versão são listados no arquivo README que faz parte do pacote de ferramentas.
O firmware Wi-Fi MT3620 tem um bug menor:
Se você alternar para transmissão de modo contínuo (modo tx contínuo) e iniciar a transmissão (início do tx) imediatamente após interromper uma transmissão de modo normal, não haverá saída de sinal.
Para contornar isso, interrompa a transmissão de modo contínuo e inicie-a novamente para que a transmissão comece. Depois disso, a transmissão de modo contínuo funcionará corretamente.
O problema não ocorre ao alternar do Modo Contínuo para o modo Normal.
Ao alternar do modo de transmissão de Onda Contínua para modos de transmissão normais ou contínuos, a energia de transmissão aumentará incorretamente em +6 dB. Você deve inicializar novamente o rádio para retornar o nível de energia ao normal.
- Se estiver usando a ferramenta interativa RfToolCli, reinitialize o rádio saindo e reiniciando a ferramenta.
- Se estiver usando a API C, chame a função mt3620_reinitialize_buffer_bin(). Isso também reinitializará o rádio e poderá ser usado para resolver esse problema.