PHY报头:标准数据帧长度

DW3000芯片的PHY头(PHR)使用前面文章调制方案定义的BPM/BPSK调制方案进行调制，但它不使用用于数据的Reed Solomon代码，而是使用6位SECDED奇偶校验序列作为其19bit长度的一部分。

PHR位分配

上面显示了PHR的位。它们首先是以bit0传输。DW3000根据用户配置的TX_FCTRL寄存器中相应的参数填写PHR中的Data Rate、Frame Length、range Frame和Preamble Duration字段，并生成SECDED序列。PHR的头扩展位始终为零，并由IEEE为将来的扩展保留。

扩展PHY报头:扩展的数据帧长度

标准IEEE 802.15.4-2020 UWB包最多可以携带127字节的有效负载，参见上图种PHR位分配。DW3000还支持帧长高达1023字节的操作模式。这种操作模式是通过子寄存器0x00:10 -系统配置的PHR_MODE选择位启用的，这会改变PHR位的定义。虽然这使得PHR不符合IEEE 802.15.4，但PHR格式实际上在IEEE 802.15.8标准中被定义为一个选项。

在这种模式下，PHY报头(PHR)被重新定义为携带帧长额外的3位。为了在两台DW3000设备之间进行长帧通信，两端必须设置相同的子寄存器0x00:10 -系统配置的PHR_MODE选择位设置为长帧PHY报头模式。如果该设置仅在链路的一端，则任何通信尝试都将失败，并报告PHR错误。当选择这种长帧模式时，DW3000将无法成功地与任何使用IEEE 802.15.4标准帧编码的设备通信，并且由于在这种长帧模式下PHR的SECDED错误检查序列是反向的，这将在任何尝试接收有效负载之前导致PHR错误事件。

请注意，帧内发生错误的概率随着帧长度的增加而增加，而增加帧长度的结果可能会或不会提高系统吞吐量，这取决于错误率和出现错误时重传帧的需要。

在长帧模式下，只有来自TX_FCTRL的TXPSR值的高阶位在PHR中发送，并在RX_FINFO中的RXPSR值中报告。

扩展长度帧的PHR编码如下图所示:

PHR位分配扩展长度帧

“Data Rate”字段具有与IEEE802.15.4标准PHR相同的编码。

Frame Length字段L9-L0是一个无符号的10位整数，表示从MAC子层到PSDU的字节数。注意，长度的高阶位首先在时间上传输。

一个位P0提供了Preamble Duration字段，表示SHR的SYNC部分的长度，如下表所示。

扩展长度帧PHR中的序文持续时间字段值

接收端可以使用TXPSR字段将ACK帧的前导持续时间值设置为64、128、256、512、1024、1536、2048和4096个符号。或者，FINE_PLEN字段可用于将8的任意倍数设置为从32到2048的前导码长度。应用程序可以使用IP_DIAG12寄存器中得到的接收到的序文符号计数，以额外通知任何响应帧的前导码长度的选择。

SECDED字段，S5-S0，是一组六个奇偶校验位，用于保护PHR免受噪声和信道损伤引起的错误。SECDED的计算方法与IEEE802.15.4标准[1]中定义的相同，只是将C5-C0位颠倒得到S5-S0，如下所示:

S0 = NOT (C0), S1 = NOT (C1), S2 = NOT (C2), S3 = NOT (C3), S4 = NOT (C4) and S5 = NOT (C5)

这是在IEEE 802.15.8标准中为1023字节以下的帧指定的。