板卡介绍：

nRF7002 DK 是用于 nRF7002 Wi-Fi 6 协同 IC 的开发套件，它包含了在单板上启动开发工作所需的一切。这款开发板带有一个 nRF5340 多协议系统级芯片（SoC），用作 nRF7002 的主处理器。

板载的nRF5340拥有两个Arm® Cortex®-M33处理器，一个为具有FPU和DSP指令的128 MHz Arm Cortex-M33作为高性能应用处理器，一个64 MHz Arm Cortex-M33作为网络处理器。

Arm® Cortex®-M33内核采用Armv8-M架构，采用TrustZone技术，具有相对Arm® Cortex®-M3更好的性能和安全性。

该 DK 支持低功耗 Wi-Fi 应用的开发，并实现多项 Wi-Fi 6 功能，如 OFDMA、波束成形和目标唤醒时间 (TWT)。并具有一个开拆卸的NFC天线用于进行nfc开发。

开发环境Zephyr是一个开源的实时操作系统（RTOS），它专为连接和安全的未来设备而设计。支持多种硬件架构，包括 ARC、ARM、RISC-V 和 X86。Zephyr OS 是当今产品中使用的经过验证的 RTOS。Zephyr OS是模块化的，支持多种架构，开发人员可以轻松定制最佳解决方案来满足他们的需求。Zephyr OS 应用广泛，从简单的连接传感器到复杂的边缘系统。

得益于这些优良硬软件的配合，我实现了对该板卡的快速开发。

任务选择：

因为对nordic板子和zepyhr不是很熟悉，我选择了任务二使用板卡的NFC功能，模拟出一个自定义功能的卡片，使用手机靠近并能读取卡片信息。可以显示文本信息或打卡指定应用。

任务实现：

对nrf系列芯片开发，依赖于nRF Connect SDK 库，Zephyr 库等。本任务使用sdk-nrfxlib，nRF Connect SDK libraries中的NDEF messages，Text records，同时也使用zephyr库中的一些设备树和gpio接口。

使用nrf系列芯片，首先需要配置nrf connect sdk环境。

首先需要配置环境，下载nrf connect for desktop

图1

随后选择toolchain下载nrf connect sdk下载环境

图2

选择最新版本下载完成后，打卡。ncs基于vs code编辑器。

本项目主要用到本开发的nrf5430的主要处理器核心，较少的用到其他计算性能。

    本项目思路主要集中于NFC的调用和写入，我采用NFC T2T库，将NDEF文本记录作为荷载提供与nfc使用。中文文本采用utf8编码格式，我选择输出电子森林四个字，他们的编码是0xE7, 0x94, 0xB5, 0xE5, 0xAD, 0x90, 0xE6, 0xA3, 0xAE, 0xE6, 0x9E, 0x97。

    启动应用同理，NFC NDEF传入的消息不同。我这里启用nrf toolbox。

    NDEF (NFC Data Exchange Format) 是NFC通信中使用的标准数据格式。

    NDEF记录的主要格式有：

1. TNF (Type Name Format): 表示记录的类型，例如 URI、MIME 类型、外部类型等。
2. Payload: 存储数据的部分，例如文本、URL、二进制数据等。
3. Type: 描述有效载荷的格式或意图，例如 "T" 代表文本，"U" 代表 URI 等。
4. ID: 可选字段，为记录提供一个唯一标识符。

    编辑完程序后，可以直接使用Devicetree board file对设备树进行编辑，十分优雅。例如设置led灯，串口通信十分方便。经过翻看PCB layout，我大概了解了本板子的组成和功能分区。

代码解读：

static const uint8_t zh_payload[] = {
    0xE7, 0x94, 0xB5, 0xE5, 0xAD, 0x90, 0xE6, 0xA3, 0xAE, 0xE6, 0x9E, 0x97,'e', 'e', 't', 'r', 'e', 'e'
};

使用一个uint8_t存储我需要的字符串 电子森林eetree 保存为utf8编码格式

我使用了一个简单的python程序进行处理（人生苦短我用python）

# 输入要转换的字符
input_char = input("请输入字符串: ")

# 将字符转换为UTF-8编码
utf8_bytes = input_char.encode('utf-8')

# 将UTF-8编码转换为16进制表示形式
hex_representation = ', '.join(['0x{:02X}'.format(b) for b in utf8_bytes])

# 输出UTF-8编码的16进制表示形式
print("UTF-8编码的16进制表示形式:", hex_representation)

因为我使用的是utf8编码 所以更改NFC NDEF 消息的缓冲区的宏定义，以适应中文编码

NDEF消息包括以下两个主要部分记录和消息头

  NFC_NDEF_TEXT_RECORD_DESC_DEF(nfc_zh_text_rec,
                  UTF_8,
                  zh_code,
                  sizeof(zh_code),
                  zh_payload,
                  sizeof(zh_payload));

如果是调用软件则是使用这个常量

/* Package: no.nordicsemi.android.nrftoolbox */
static const uint8_t android_pkg_name[] = {
    'n', 'o', '.', 'n', 'o', 'r', 'd', 'i', 'c', 's', 'e', 'm', 'i', '.', 'a', 'n', 'd', 'r',
    'o', 'i', 'd', '.', 'n', 'r', 'f', 't', 'o', 'o', 'l', 'b', 'o', 'x' };

def convert_string(s):
    return [char for char in s]

package_name = "no.nordicsemi.android.nrftoolbox"
formatted_string = convert_string(package_name)
print(formatted_string)

/* Package: no.nordicsemi.android.nrftoolbox */
static const uint8_t android_pkg_name[] = {
'c', 'o', 'm', '.', 'h', 'y', 'p', 'e', 'r', 'g', 'r', 'y', 'p', 'h', '.', 'a', 'r', 'k', 'n', 'i', 'g', 'h', 't', 's'};

/* Configure LED-pins as outpts */
    err = dk_leds_init();
    if (err) {
        printk("Cannot init LEDs!\n");
        goto fail;
    }
    /* Set up NFC */
    err = nfc_t2t_setup(nfc_callback, NULL);
    if (err) {
        printk("Cannot setup NFC T2T library!\n");
        goto fail;
    }
    /* Encode launch app data  */
    err = nfc_launchapp_msg_encode(android_pkg_name,
                       sizeof(android_pkg_name),
                       universal_link,
                       sizeof(universal_link),
                       ndef_msg_buf,
                       &len);
    if (err) {
        printk("Cannot encode message!\n");
        goto fail;
    }
    /* Set created message as the NFC payload */
    err = nfc_t2t_payload_set(ndef_msg_buf, len);
    if (err) {
        printk("Cannot set payload!\n");
        goto fail;
    }
    /* Start sensing NFC field */
    err = nfc_t2t_emulation_start();
    if (err) {
        printk("Cannot start emulation!\n");
        goto fail;
    }
    printk("NFC configuration done\n");
    return 0;

调用dk库和nfc_t2t_lib进行初始化，构造一个回调函数，通过不断判断event，确定nfc的状态，改变led的状态，确保用户能感知到时候在使用nfc。

// 定义一个用于存储NFC NDEF消息的缓冲区。其大小由NDEF_MSG_BUF_SIZE决定。
static uint8_t ndef_msg_buf[NDEF_MSG_BUF_SIZE];
// 此函数是NFC Type 2 Tag（T2T）事件的回调函数。
// 参数：- context: 指向可能在回调中使用的用户数据的指针。- event: 已触发的NFC T2T事件。- data: 指向与NFC事件相关的数据的指针。- data_length: 数据的长度。
static void nfc_callback(void *context,
             nfc_t2t_event_t event,
             const uint8_t *data,
             size_t data_length)
{
    // 这些宏函数确保在此函数中未使用提供的参数。
    ARG_UNUSED(context);     // 标记context为未使用的参数。
    ARG_UNUSED(data);        // 标记data为未使用的参数。
    ARG_UNUSED(data_length); // 标记data_length为未使用的参数。
    // switch语句用于处理不同的NFC事件。
    switch (event) {
    // 当检测到NFC场或打开时的事件。
    case NFC_T2T_EVENT_FIELD_ON:
        dk_set_led_on(NFC_FIELD_LED);  // 打开与NFC_FIELD关联的LED。
        break;
    // 当NFC场失去或关闭时的事件。
    case NFC_T2T_EVENT_FIELD_OFF:
        dk_set_led_off(NFC_FIELD_LED); // 关闭与NFC_FIELD关联的LED。
        break;
    // 默认情况下用于其他未特别处理的事件。
    default:
        break;
    }
}

    /* 创建 NFC NDEF 消息描述，容量为 MAX_REC_COUNT 条记录 */
    NFC_NDEF_MSG_DEF(nfc_text_msg, MAX_REC_COUNT);
     /* 将文本记录添加到 NDEF 文本消息中 */
    err = nfc_ndef_msg_record_add(&NFC_NDEF_MSG(nfc_text_msg),
                   &NFC_NDEF_TEXT_RECORD_DESC(nfc_zh_text_rec));
    if (err < 0) {
        printk("Cannot add record!\n");
        return err;
    }

配置设备树 对于nrf7002dk系列开发板 较为新颖的一个特性就是其设备树功能。

我在代码中不需要定义具体引脚，而是用一个诸如LED 0的名称代替，再统一在设备树中进行更改，如果我更改了硬件的引脚，我只需要简单的调整设备树即可。

图 设备树

逻辑框图：

成果展示：

图3 串口回调，确保成功打开nfc和设备树

图4 模拟nfc卡片显示文本

心得体会:

本次是第一次参与funpack活动，自评任务难度是适中的，适合第一次接触zepyter的同学。我这次也是第一次使用digikey购买电子元器件，拥有不错的体验，除了没预估好美国仓库发货的时间。Nordic为nrf7002dk_nrf5430提供的工具链很不错，开箱即用，demo丰富，图形化配置设备树（太优雅了）。