STM32WLシリーズのマイクロコントローラは、SemtechのSX1261およびSX1262トランシーバをベースにしたサブGHz帯無線部を内蔵しています。SX126xデバイスと同様に、サブGHz帯無線システムは、SPIインターフェース、BUSYライン、3本の割り込み（IRQ）ラインによって制御されています。唯一の違いは、無線部がSTM32WLデバイスに統合されているため、これらの信号（図1の赤枠部分）がSoCの残りの部分に内部接続されていることです。
そのため、STM32WLのサブGHz帯無線システムの割り込み方式は、SemtechのSX126xトランシーバと同じです。つまり、イネーブル/ディスエーブルを設定可能で、3本のIRQラインのいずれかにマッピングすることができる10個の割り込みソースが存在します。これらの割り込みソースの説明は、以下の表1に記載されています。
表1： サブGHz帯無線システム割り込みソース（RM0453の表37から引用）
| ビット | ソース | 説明 | パケットタイプ | 動作 |
|---|---|---|---|---|
| 0 | TxDone | パケット送信終了 | LoRaおよびGFSK | TX |
| 1 | RxDone | パケット受信終了 | LoRaおよびGFSK | RX |
| 2 | PreambleDetected | プリアンブル検出 | LoRaおよびGFSK | RX |
| 3 | SyncDetected | 同期ワード有効 | GFSK | RX |
| 4 | HeaderValid | ヘッダ有効 | LoRa | RX |
| 5 | HeaderErr | ヘッダCRCエラー | LoRa | RX |
| 6 | Err | プリアンブル、同期ワード、 アドレス、CRC、または データ長エラー |
GFSK | RX |
| 6 | CrcErr | CRCエラー | LoRa | RX |
| 7 | CadDone | チャンネルアクティビティ検出終了 | LoRa | CAD |
| 8 | CadDetected | チャンネルアクティビティ検出 | LoRa | CAD |
| 9 | Timeout | RXまたはTX タイムアウト | LoRaおよびGFSK | RX & TX |
| 15:10 | N/A | 予約 | N/A | N/A |
この記事では、STM32WLとのインターフェースとして、Sub-GHz Phy Middlewareの低レベルドライバを活用します。このコードは、ミドルウェア全体（高レベルのドライバを含む）を利用するアプリケーションにも適用できますが、実装の詳細のほとんどが上位層によって抽象化されているため、その必要はないでしょう。STM32WLプロジェクトにおける低レベルのサブGHz帯無線ドライバの利用については、「Using the Low-Level Sub-GHz Radio Driver for the STM32WL Series 」をお読みください。
以下のコードは、STM32WLの無線割り込みを利用するための基本的な手順を示したものです。リスト1に示す最初のステップは、ドライバ初期化ルーチンの引数としてコールバック関数へのポインタを渡すことです。このコールバック関数は、サブGHz帯無線システムにより割り込みが発行されるたびに実行されます。割り込みのソースを決定するために（表1参照）、この関数はRadioIrqMasks_t型の1つのパラメータを含む必要があり、switch文（または他の条件ロジック）が個々の割り込みソースを処理することができます。
リスト1： サブGHz帯無線コールバック関数の設定と実装のためのテンプレート
// Initialize the hardware (SPI bus, TCXO control, RF switch)
SUBGRF_Init(RadioOnDioIrq);
.
.
.
// Callback function - executed once for each (enabled) interrupt issued from sub-GHz radio
void RadioOnDioIrq(RadioIrqMasks_t radioIrq)
{
switch (radioIrq)
{
case IRQ_TX_DONE:
// do something
break;
case IRQ_RX_DONE:
// do something
break;
case IRQ_RX_TX_TIMEOUT:
// do something
break;
case IRQ_CRC_ERROR:
// do something
break;
default:
break;
}
}
サブGHz帯無線サブシステムが割り込み要求を生成するためには、1つ以上の割り込みソースがグローバルに有効化され、3つのIRQラインのいずれかにマッピングされる必要があります。リスト2に示すように、これはSUBGRF_SetDioIrqParams()関数を呼び出すことによって行われます。この関数の最初のパラメータは、グローバル割り込みイネーブルマスクで、指示された割り込みソースのイネーブル/ディスエーブルを設定します。最後の3つのパラメータは、個々のIRQラインのマスクで、割り込みソースを対応するラインにマッピングします。例えば、リスト2では、TxDone、Timeout、RxDoneの各割り込みは、第1引数によってグローバルに有効化されています。第2引数は、TxDoneまたはTimeout割り込みが発行されたときに、IRQ1ラインがLowからHighに遷移することを示します。同様に、RxDone割り込みが発行されると、IRQ2ラインはLowからHighに遷移するはずです。この例では、IRQ3ラインにマッピングされた割り込みソースはありません。
リスト2： サブGHz帯無線システムからの割り込みを可能にする
SUBGRF_SetDioIrqParams( IRQ_TX_DONE | IRQ_RX_TX_TIMEOUT | IRQ_RX_DONE,
IRQ_TX_DONE | IRQ_RX_TX_TIMEOUT,
IRQ_RX_DONE,
IRQ_RADIO_NONE );
注：同じIRQラインにマッピングされた複数の割り込みソースが同時にトリガされた場合、各ソースイベントを処理するためにコールバック関数が複数回呼び出されます。
残念ながら、Sub-GHz Phy Middlewareを直接変更しない限り、個々のIRQラインに個別のコールバック関数を割り当てる方法はありません。つまり、トリガされた割り込みがどのIRQラインにマッピングされていても、同じコールバック関数が実行されることになります。このため、ほとんどのアプリケーションでは、IRQ1ラインのみを使用するのが一般的です。もし、アプリケーションがどのIRQラインがトリガされたかを判断する必要がある場合は、リスト3のコードを使用することができます。このため、内部IRQラインを外部化し、GPIO IDR（Input Data Register）をポーリングして各ラインのステータスを取得する回避策を採用しています。内部サブGHz無線信号の外部化については、「STM32WLの内部Sub-GHz無線インターフェース信号のGPIOピンへのマッピング」を参照してください。
リスト3： IRQ[0:2]ラインをGPIOピンに配線し、現在の状態を確認する
#define GPIO_PIN_RF_IRQ1 GPIO_PIN_3
#define GPIO_PIN_RF_IRQ2 GPIO_PIN_5
#define GPIO_PIN_RF_IRQ3 GPIO_PIN_8
/**************************** Initialization Code *****************************/
// Enable GPIOB Clock
__HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();
// Configure RF_{IRQ0, IRQ1, IRQ2} pins
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_RF_IRQ1 | GPIO_PIN_RF_IRQ2 | GPIO_PIN_RF_IRQ3;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH;
GPIO_InitStruct.Alternate = GPIO_AF6_RF_BUSY;
HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);
/************ Conditional logic to be placed in callback function *************/
// Check status of each IRQ line
if (READ_BIT(GPIOB->IDR, GPIO_PIN_RF_IRQ1))
{
// IRQ1 line triggered
}
else if (READ_BIT(GPIOB->IDR, GPIO_PIN_RF_IRQ2))
{
// IRQ2 line triggered
}
else if (READ_BIT(GPIOB->IDR, GPIO_PIN_RF_IRQ3))
{
// IRQ3 line triggered
}
ほとんどの場合、STM32WLデバイスのサブGHz帯無線システムからの割り込みの管理は、外部RFトランシーバとのインターフェースと同じです。無線制御信号の内部化に伴う柔軟性の低下はわずかです。STM32CubeWL MCU Packageから利用可能な無線割り込みを利用した完全なサンプルアプリケーションがいくつか用意されています。