NXP PKE RSSI 编码规范

一、编写目的

客户想要生成在特定位置场强已知的 LF signal，以此为基准进行钥匙 RSSI 校准，所以想要知道基带信号编码规范，生成相应的基带信号，再结合信号发生器以及赫姆霍兹线圈生成场强可控制的低频信号。


二、基带信号构成

WPI PKE RSSI 中 LF 所需要发送的信号包含了 “Preamble + Code Violation + Wake Up ID + RSSI CMD + Constant Carrier” 5 部分，也就是所谓的预示信号帧开始的前导码，在 Payload 开始之前保证数据正确的同步码，之后就是建立点对点通讯所需要使用的钥匙唤醒码（唤醒码即是存放在钥匙 ULP EEPROM 中的 32-bit 的 IDE），之后由于需要获取钥匙在相对基站测试得到的 RSSI 数据，还需要发送相应的 RSSI CMD，在这些发送完毕之后发送适当持续时间（6ms 可满足要求，时间较低可能导致测得 RSSI 出错）的常载波即可。这其中 Data rate: 3.9 kbps，即一位所占时间 TBIT = 256us。具体情况如下图所示：



以 NJJ29C0 为例，其在发送 PKE RSSI 帧格式时，先后顺序如下：



以上顺序和我们提及的顺序一致，不过由于像 NJJ29C0 或是新一代的 NJJ29C2 都是将实际数据转换成相应编码的功能内置于芯片当中，因此用户只需要将具体数据作为传参输入相应的 API 即可。但是由于需要结合信号发生器以及赫姆霍兹线圈去做钥匙 RSSI 的标定，所以可能使用单片机的 GPIO 结合定时器生成相应的基带信号更适用。这就意味着必须要在程序中包含对应的编码转换逻辑。

首先我们需要了解一下在 NXP 的 PKE 信号规范中，相关的编码有 2 种：一种是大家比较熟知的曼切斯特编码——该编码方式是在一个码元内采用上升沿或者是下降沿表征 '1' 或是 '0'；而另一种就是非归零码，但是该非归零码较为特殊，采用的是半位宽非归零码，这也就意味着其传输速率相较于其他数据而言翻了一倍。在上面提到的数据构成中，只有 Code Violation 采用的是半位宽非归零码，而其余的（不包含常载波，因为常载波只需要保证在一段时间不改变即可）均采用曼切斯特编码。



接下来将介绍，这几个组成部分的具体编码情况：

① Preamble

• 编码方式：曼切斯特编码（规定高电平跳转至低电平为 '0'）
• 编码长度：8 bit
• 用时：8 TBIT
• 编码内容：“00000000”

② Code Violation

• 编码方式：半位宽非归零码（双倍传输速度：7.8kbps）
• 编码长度：18 bit
• 用时：9 TBIT
• 编码内容：0xE2, 0xCC, 0x80（注意 0x80 中的低 6 位是没有编码的，因为编码长度只有 18 位）
• 
  
  
  

③ Wake Up ID（长度较长，就不以图片展示）

• 编码方式：曼切斯特编码（规定高电平跳转至低电平为 '0'）
• 编码长度：32bit
• 用时：32 TBIT
• 编码内容：根据需要唤醒的钥匙 ID 来设定，e.g. 0xA6, 0x6F, 0x35, 0xE1
  
  

④ RSSI CMD

• 编码方式：曼切斯特编码（规定高电平跳转至低电平为 '0'）
• 编码长度：24bit
• 用时：24 TBIT
• 编码内容：0x02(CMD), 0x50(CTRL), 0x9D(CRC)
  
  
  

⑤ Constant Carrier

• 持续时间：10ms
• 内容：a const.  '1'
  
  实际生成的基带信号，可以使用示波器进行观测：
  
  
  以上基带信号通过与 125kHz 正弦波调制，将其加载至低频频段，然后按照特定功率发送，即可实现 LF PKE RSSI 数据帧的发送。
  
  三、参考资料
  [1] UM-SCA-1501_PKE Command Set v1_0.pdf