修改某款lora固件库以支持接收错误数据包

修改某款lora固件库以支持接收错误数据包
2020-03-19 18:59:00 Author: mp.weixin.qq.com(查看原文) 阅读量:81 收藏

本文为看雪论坛优秀文章

看雪论坛作者ID：二当家a

目前有一个需求，为了研究lora 在不同干扰情况下数据包字节错误的情况，我必须将错误的数据包也记录下来，即没有通过CRC校验的数据包。但是现有的lora固件，会直接将没有通过CRC的数据包丢弃，无法查看错误的情况。因此，有了这个记录。

针对的芯片

研究的是lora 2.4的通信，因此针对的芯片是sx1280的，这里就不把集成了该芯片的厂商说出来了。下面主要介绍一些思路。

整体过程为：

提取共享库
结合网上开源的代码，找到关键位置，思考修改的方案
找到最优的修改方案，执行修改，并重新打包测试。

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提取共享库

厂商提供的是一个封装起来的LIB库，利用ubuntu 的file工具发现是一个AR格式的打包文件，搜索的解包的方式：（参考AR解压缩https://www.thegeekstuff.com/2010/08/ar-command-examples/）

ar x name.lib

修改之后，可以用下面的方式打包回来：

ar cr dest.lib src1.o src2.o src3.o

其中后面的src1.o src2.o src3.o就是共享库。dest.lib是最终打包的文件

名。

之后，我发现其中的sx1280.0的库比较关键，就尝试专注分析该库。

还有另外两个厂商提供的封装库，提供了一些MAC层的操作。这里就叫manufactory.o.

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找到关键位置

我初步分析时，首先尝试分析manufactory.o.里面和MAC消息有关的操作。
我分析到两个关键的位置，1，正确接收到lora的消息时的操作。

else if ( a2 & 0x40 )   clear_event((unsigned __int8)s_phy_layer_task_id, 4);    stop_timerEx((unsigned __int8)s_phy_layer_task_id, 4);radio_raw_data = (unsigned __int8 *)msg_allocate(255);    if ( radio_raw_data )    {      *(_DWORD *)radio_raw_data_len = 0;      SX1280Hal::SetDirDisable((SX1280Hal *)&Radio);      clear_event((unsigned __int8)s_phy_layer_task_id, 76);      SX1280::GetPayload((SX1280 *)&Radio, radio_raw_data, radio_raw_data_len, 0xFFu);      SX1280::GetPacketStatus(&Radio, &PacketStatus);      SX1280Hal::SetDirEnable((SX1280Hal *)&Radio);     }

可以发现几个关键的步骤就是利用SX1280的库来获取payload并且存储起来。

另一个方面，我发现了几个处理lora接收错误情况的流程：

else if ( !s_PeriodBaseCount_flag )        {          SetRcMode();          send_cmd(9u);               // RX_ERROR_CMD        } else if ( a2 & 8 )                            // SAMPLE_MSG_RX_TIMEOUT_EVNT  {    clear_event((unsigned __int8)s_phy_layer_task_id, 4);    stop_timerEx((unsigned __int8)s_phy_layer_task_id, 4);    if ( s_tx_confirm_flag == 1 )    {      s_tx_confirm_flag = 0;      v24 = msg_allocate(32);      if ( v24 )      {        *(_BYTE *)v24 = 2;        *(_BYTE *)(v24 + 2) = 6;                // MAC_EVENT_TX_TIMEOUT_CMD        *(_BYTE *)(v24 + 3) = s_phy_layer_task_id;        *(_BYTE *)(v24 + 4) = Radio_packet_type;        *(_DWORD *)(v24 + 28) = 0;        *(_DWORD *)(v24 + 24) = 0;        msg_send((unsigned __int8)g_sample_task_id, v24);      }    }    else    {      v25 = msg_allocate(32);      if ( v25 )      {        *(_BYTE *)v25 = 2;        *(_BYTE *)(v25 + 2) = 9;                // MAC_EVNT_RX_ERROR_CMD        *(_BYTE *)(v25 + 3) = s_phy_layer_task_id;        *(_BYTE *)(v25 + 4) = Radio_packet_type;        *(_DWORD *)(v25 + 28) = 0;        *(_DWORD *)(v25 + 24) = 0;        msg_send((unsigned __int8)g_sample_task_id, v25);      }    }    result = v4 ^ 8;  }

那么基本的思路，就是在上述所有反馈了lora rx error的地方，仍然将上述SX1280获取和拷贝数据的操作添加在逻辑里面。

但是操作起来很复杂，拷贝payload的汇编代码整理一下有这些。而且对于某些条件跳转的地址，还得仔细的修改：

MOVS    R1, #4LDR     R0, =s_phy_layer_task_idLDRB    R0, [R0]BL      osal_clear_eventMOVS    R1, #4LDR     R0, =s_phy_layer_task_idLDRB    R0, [R0]BL      osal_stop_timerExMOVS    R0, #0xFFBL      osal_msg_allocateMOV     R9, R0CMP.W   R9, #0BEQ     loc_123CMOVS    R0, #0STR     R0, [SP,#0x28+radio_raw_data_len]LDR     R0, =Radio      ; thisBL      _ZN9SX1280Hal13SetDirDisableEv ; SX1280Hal::SetDirDisable(void)MOVS    R1, #0x4C ; 'L'LDR     R0, =s_phy_layer_task_idLDRB    R0, [R0]BL      osal_clear_eventMOVS    R3, #0xFF       ; unsigned __int8ADD     R2, SP, #0x28+radio_raw_data_len ; unsigned __int8 *MOV     R1, R9          ; unsigned __int8 *LDR     R0, =Radio      ; thisBL      _ZN6SX128010GetPayloadEPhS0_h ; SX1280::GetPayload(uchar *,uchar *,uchar)LDR     R1, =PacketStatusLDR     R0, =RadioBL      _ZN6SX128015GetPacketStatusEP14PacketStatus_t ; SX1280::GetPacketStatus(PacketStatus_t *)LDR     R0, =Radio      ; thisBL      _ZN9SX1280Hal12SetDirEnableEv ; SX1280Hal::SetDirEnable(void)

看到上述都是基于sx1280的操作，那么我想能不能直接在sx1280找到一些突破口。

然后发现sx1280的库实现时开源的。sx1280（https://os.mbed.com/teams/Semtech/code/SX1280Lib/）

这是非常幸运的。我直接就搜索CRC有关的位置，发现在SX1280::ProcessIrqs( void )的这个函数里面，有这样一个逻辑：

if( ( irqRegs & IRQ_RX_DONE ) == IRQ_RX_DONE )    {        if( ( irqRegs & IRQ_CRC_ERROR ) == IRQ_CRC_ERROR )// 如果收到底层CRC不通过的ERROR，就向上层汇报IRQ_CRC_ERROR_CODE。那么MAC层就会根据这个error进行相应的处理，也即是上面看到的丢包处理。理论上，我们只要使得该语句永远为False就会一直跳转到下面的rxDone中，始终汇报数据包接收成功即可。        {            if( rxError != NULL )            {                rxError( IRQ_CRC_ERROR_CODE );            }        }        else        {            if( rxDone != NULL ) //这条基本都会true，因为rxDone是一个指针函数。            {                rxDone( );            }        }    }