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I-CUBE-LRWAN代码阅读笔记：软件架构

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I-CUBE-LRWAN

I-CUBE-LRWAN 是 ST 官方为帮助开发者快速开发 LoRaWAN 节点应用，推出的一组软件包。I-CUBE-LRWAN 支持 SX1276MB1MAS, SX1276MB1LAS, SX1272MB2DAS, SX1262DVK1DAS, SX1262DVK1CAS, SX1262DVK1BAS 等 lora 收发芯片，并且给出了这些芯片分别在 NUCLEO-L053R8, NUCLEO-L152RE, NUCLEO-L476RG 和 B-L072Z-LPWAN1 开发板上的例程用于学习。

I-CUBE-LRWAN 具有如下的特点：

  • 兼容 LoRaWAN V1.0.3 标准；
  • 支持 A、B、C 类 LoRaWAN 协议；
  • 符合欧盟 868 MHz ISM 频段 ETSI（欧洲电信标准协会）标准；
  • 符合欧盟 433 MHz ISM 频段 ETSI（欧洲电信标准协会）标准；
  • 符合美国 915 MHz ISM 频段 FCC（联邦通信委员会）标准；
  • 支持 OTAA（无线激活）或者 ABP（手动激活） 的方式激活终端设备；
  • 自适应传输速率；
  • 包括用于认证测试的 LoRaWAN® 测试应用程序；
  • 低功耗优化；
  • 兼容 STM32 的各产品线；
  • 集成安全组件；

软件包说明

I-CUBE-LRWAN 软件包的工程架构如上面的架构图。其中 HAL 层是 ST 官方提供的 HAL 库。 User Application 层需要用户根据自己实际的应用进行开发。I-CUBE-LRWAN 提供的最核心的组件包括三个部分：驱动、中间层以及工具包。驱动层主要是用来组织底层的代码，主要包括一些板级支持包、LoRa收发器驱动以及传感器驱动等；中间层 组织了一些协议及工具，例如 mbedtls 、LoRaWAN 栈等；工具层是 ST 提供的一些能让开发者简化应用代码编写的软件工具，例如：低功耗管理器、状态机、软件定时器等。文件目录组织结构如下所示：

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├─Docs       
├─Drivers
│  ├─BSP
│  │  ├─B-L072Z-LRWAN1
│  │  ├─CMWX1ZZABZ_0xx
│  │  ├─Components
│  │  ├─IKS01A2
│  │  ├─IKS01A3
│  │  ├─I_NUCLEO_LRWAN1
│  │  ├─LRWAN_NS1
│  │  ├─MDM32L07X01
│  │  ├─MDM32WL
│  │  ├─STM32L0xx_Nucleo
│  │  ├─STM32L1xx_Nucleo
│  │  ├─STM32L4xx_Nucleo
│  │  ├─SX1261DVK1BAS
│  │  ├─SX1262DVK1CAS
│  │  ├─SX1262DVK1DAS
│  │  ├─sx1272mb2das
│  │  ├─sx1276mb1las
│  │  └─sx1276mb1mas
│  │          
│  ├─CMSIS     
│  ├─STM32L0xx_HAL_Driver
│  ├─STM32L1xx_HAL_Driver
│  └─STM32L4xx_HAL_Driver
|
├─Middlewares
│  ├─ST
│  │  └─STM32_Secure_Engine
│  │      ├─Core
│  │      ├─Interface
│  │      ├─Key
│  │      └─Utilities
|  |
│  └─Third_Party
│      ├─LoRaWAN
│      ├─mbedTLS
│      └─SubGHz_Phy
|
├─Projects
│  ├─B-L072Z-LRWAN1
│  ├─NUCLEO-L053R8
│  ├─NUCLEO-L073RZ
│  ├─NUCLEO-L152RE
│  └─NUCLEO-L476RG
|
└─Utilities
   ├─conf
   ├─lpm
   ├─misc
   ├─sequencer
   ├─timer
   └─trace

其中：

  • Docs: 软件工程的整个文档说明；
  • Drivers：存放驱动层的代码，例如 BSP、CMSIS、HAL 等；
  • Middlewares：分为 ST 官方包和第三方软件包，ST 官方包提供了一个加密用的引擎，第三方则包括了 LoRaWAN 协议栈、mbedTLS包和SubGHz_Phy包；
  • Projects：ST 官方提供的例程工程文件，包括了一些主流的 IDE 工程文档，可以使用 MDK、IAR、STM32CubeIDE等软件直接打开构建工程；
  • Utilities：ST 提供的一些工具组件；