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无线协议栈与API
无线协议栈概述
无线协议栈是STM32WL系列单片机中用于实现无线通信功能的重要组件。它负责处理各种无线通信协议的底层细节，使开发人员能够专注于应用程序的开发，而无需深入了解复杂的无线通信机制。STM32WL系列支持多种无线通信标准，如LoRaWAN、BluetoothLowEnergy(BLE)、ZigBee等，每种标准都有其对应的协议栈。
协议栈的作用
数据传输：协议栈负责将应用层的数据封装成适合无线传输的格式，并在接收端解封装。
网络管理：协议栈管理无线网络的连接、断开、重连等操作。
安全机制：协议栈提供数据加密、认证等安全功能，确保数据传输的安全性。
功耗管理：协议栈优化无线通信的功耗，延长设备的电池寿命。
协议栈的层次结构
无线协议栈通常分为多个层次，每一层负责不同的功能。以LoRaWAN协议栈为例，其层次结构如下：
物理层（PHY）：负责无线信号的发送和接收。
数据链路层（MAC）：负责数据的帧格式化和解帧，以及信道访问控制。
网络层（NWKS）：负责网络路由和数据包的转发。
应用层（APPS）：负责应用程序的数据处理和传输。
LoRaWAN协议栈
LoRaWAN简介
LoRaWAN是一种基于LoRa技术的低功耗广域网（LPWAN）协议，广泛应用于物联网（IoT）领域。LoRaWAN协议栈在STM32WL系列单片机中提供了完整的支持，包括物理层、数据链路层和网络层。
物理层（PHY）
物理层负责无线信号的发送和接收。STM32WL系列单片机通过其内置的Sub-GHz射频收发器实现物理层的功能。
发送数据
#includelora.h
voidsendLoRaData(uint8_t*data,uint8_tlength){
//初始化LoRa模块
LoRa_Init();
//设置传输参数
LoRa_SetFrequency(868E6);//设置频率为868MHz
LoRa_SetTxPower(14);//设置发射功率为14dBm
LoRa_SetSpreadingFactor(7);//设置扩频因子为7
LoRa_SetBandwidth(125E3);//设置带宽为125kHz
//发送数据
LoRa_Send(data,length);
//等待发送完成
while(LoRa_GetIrqFlags()IRQ_TX_DONE){
//发送完成处理
LoRa_ClearIrqFlags();
}
}
intmain(){
uint8_tdata[]={0x01,0x02,0x03,0x04};
sendLoRaData(data,sizeof(data));
return0;
}
数据链路层（MAC）
数据链路层负责数据的帧格式化和解帧，以及信道访问控制。在LoRaWAN中，数据链路层主要处理LoRaWAN帧的构建和解析。
构建LoRaWAN帧
#includelorawan.h
voidbuildLoRaWANFrame(uint8_t*data,uint8_tlength,lorawan_frame_t*frame){
//初始化LoRaWAN帧
memset(frame,0,sizeof(lorawan_frame_t));
//设置帧类型
frame-header.frameType=FRAME_TYPE_UNCONFIRMED_UP;
//设置帧长度
frame-header.length=length;
//设置设备地址
frame-header.devAddr=0
//设置帧计数器
frame-header.fcnt=1;
//设置数据字段
memcpy(frame-payload,data,length);
}
intmain(){
uint8_tdata[]={0x01,0x02,0x03,0x04};
lorawan_frame_tframe;
buildLoRaWANFrame(data,sizeof(data),frame);