【道生物联TKB-623评估板试用】介绍、通信测试
本文介绍了道生物联TKB-623开发板的相关信息，包括主控资源、参数特点、硬件设计等，并在此基础上实现了 AT 指令测试和板间数据收发的通信测试。
介绍
道生物联TKB-623开发板基于 TKM210 模组设计，提供基于UART的通用AT命令接口、以及灵活的参数配置能力。用户可根据应用需求，完成模组发射功率、工作频率、速率、工作模式等多种参数的配置，快速实现数据的无线收发。
这里介绍了 TKB-623 开发板的外观、板载资源、硬件参数、主控特点等。
外观
包装
发货清单
- 评估板 × 2
- 胶棒天线× 2
- USB-Type C 数据线×2
- 跳线帽若干
Top view
Bottom view
动态展示见顶部视频。
产品特性
- 通过串口工具发送 AT 指令，快速完成数据收发
- 可测试 TurMass™ 各种模式下的发射功率和接收灵敏度
- 电源供电有跳线，可串接电流表测试芯片功耗
- 配合工具，实现示例代码功能的编译下载和调试
TurMass
TurMass™ 是道生物联开发的新一代 LPWAN（低功耗广域网）技术，采用了大规模多天线免许可随机接入（mGFRA）、高效 DPFSK 调制、极化码等通信技术。
和现有技术相比，具有海量接入、高速率、广覆盖、低成本和高可伸缩性等突出优势，处于国际先进水平，将极大地促进万物互联的实现。
典型架构
mGFRA
mGFRA（Grant-Free Random Access with massive MIMO，基于大规模天线的免许可随机接入技术）是 TurMass™ 系统的核心技术∶在 mMIMO 技术的支持下，终端可随机选择信道发射数据包，无需复杂冗长的信道申请许可协议。网关直接检测多并发用户的发射并恢复用户的数据包，达到低延迟、低丢包率，以极高的效率完成和终端的通信，实现系统的高容量。
组网方式
产品规格
| 规格 |
TurMass™ |
说明 |
|---|
| 工作频段 |
50 MHz ~ 1040 MHz |
|
| 典型系统信号带宽 |
125 kHz |
|
| 用户信号带宽 |
2 kHz ~ 125 kHz,250 kHz * |
*在特定工作模式下，可实现 250kHz 的工作带宽 |
| 天线数 |
2 ~16，典型 8 天线 |
|
| 调制 |
DPFSK / DSSS |
|
| 编码 |
卷积码 / 极化码 |
|
| 数据率 |
0.1 kbps ~ 85.1 kbps,150 kbps * |
*基于 250kHz 的工作带宽 |
| 接收灵敏度 |
-150 dBm ~ -121 dBm, |
|
| 典型接收灵敏度 |
-140 dBm@1.8kbps |
|
| 双工方式 |
TDD（有确定时隙） |
|
应用
详见：TurMass™ 技术_上海道生物联技术有限公司 .
硬件框图
规格参数
无线参数
| 工作频段 |
470 MHz ~ 510 MHz |
|---|
| 信号带宽 |
2 KHz ~ 125 KHz |
| 通信标准 |
TurMass™ |
| 通信速率 |
0.441 kbps ~ 85.106 kbps |
| 接收灵敏度 |
-142 dBm ~ -113 dBm |
| 发射功率 |
> 20 dBm |
| 典型接收灵敏度 |
-130 dBm@1.8 kbps |
软件参数
| 数据传输 |
支持，透明传输模式 |
|---|
| 配套上位机软件 |
支持，可用于参数配置 |
| AT 指令集 |
支持 |
| 参数配置 |
支持 |
| 参数储存 |
支持 |
| 主动上报 |
支持 |
| 固件更新 |
支持 |
接口
| 外部接口/供电 |
USB 2.0，Type-C 接口 |
|---|
| 无线接口 |
SMA |
主控
板载主控为 TKM-210，TKM-210 是一款专为 470 ~ 510MHz 频段 LPWAN 物联网应用，而研制的高输出功率无线
模组，它采用道生物联具有完全自主知识产权、全国产的新一代终端芯片 TK8620。
TKM-210 提供基于 UART 的通用 AT 命令接口、以及灵活的参数配置能力。用户可根据应用需求，完成模组发射功率、工作频率、速率、工作模式等多种参数的配置，快速实现数据的无线收发。
功能框图
TK8620内部按照功能可以划分成6个部分：射频单元（RFU）、基带单元（BBU）、电源管理单元（PMU）、常开单元（AOU）、CPU、Flash。
- 电源管理单元 - 为其他单元分别提供独立电源控制和电压控制。
- 常开单元 - 休眠时仍在工作的单元，为休眠唤醒提供储存和计数器功能。
- 基带单元 - 负责信息比特和调制信号之间的转换。
- 射频单元 - 负责调制信号和射频模拟信号之间的转换。
- CPU - 主控制器，负责软件代码运行。
- Flash - 存储器，负责存储软件代码和相关数据。
参数特点
| 描述 |
条件 |
最小值 |
典型值 |
最大值 |
单位 |
|---|
| 工作频率 |
|
50 |
470 |
1040 |
MHz |
| 工作带宽 |
|
2 |
|
250 |
KHz |
| 接收灵敏度 |
|
-136 |
|
-108 |
dBm |
| 输出能量 |
|
-40 |
|
22 |
dBm |
| 休眠电流 |
|
|
1.5 |
|
uA |
| CPU主频 |
|
|
32 |
|
MHz |
| DRAM 大小 |
|
|
64 |
|
KBytes |
| Flash容量 |
|
|
512 |
|
KBytes |
收发器结构
TK8620的收发（TX/RX）均有2个64Bytes的硬件缓存（buffer），以乒乓轮流切换的方式处理数据的收发。
- 对于发射，每块硬件缓存（TX buffer）发送空后，对应会产生TX0/TX1中断，在中断处理函数中会将下一笔待发送的数据填写到TX buffer中，保证后续发送。
- 对于接收，每块硬件缓存（RX buffer）填满后，对应会产生RX0/RX1的中断，在中断处理函数中会将其拷贝到软件的接收缓冲区（DRAM）中，保证后续接收。
数据帧结构
数据帧包含四个部分
- Preamble 用来做定时跟踪，和频率跟踪，6个调制符号。
- Datalen 用来表示物理层包长度 ，可通过配置选择，2Bytes。
- Payload （1Bytes~2048Bytes），注意不同速率的最大包长不同，如2.3.4表述。
- CRC 16 用来对物理载荷进行CRC效验，可以通过配置选择，2Bytes。
功耗控制
TK8620在不同的状态下，电流消耗如下表所示：
| 参数 |
符号 |
条件 |
典型 |
参数 |
|
|---|
| 休眠电流 |
ISLEEP |
休眠状态，休眠计数器开启 |
1.5 |
uA |
|
| 待机电流 |
IReady |
工作在32MHz下，射频关闭，BBU关闭 |
2.0 |
mA |
|
| 接收电流 |
IRx |
接收数据 |
500 MHz |
14.5 |
mA |
| 发射电流[1] |
ITx |
发射功率20 dBm |
500 MHz |
95 |
mA |
|
|
发射功率17dBm |
500 MHz |
65 |
mA |
|
|
发射功率10 dBm[1] |
500 MHz |
27 |
mA |
|
|
发射功率0 dBm[1] |
500 MHz |
17 |
mA |
- ：0dBm和10dBm功耗在低功率模式[2]下测试得到。
- ：低功率模式指PA由1.5V供电来代替通常模式下的3.3V，其发射效率更高，但最大输出功率只有15dBm。
应用电路
详见：Welcome to taolink-doc's documentation! — 资料中心 文档 .
通信测试
打开串口调试助手，选择设备对应的端口号，配置串口参数，打开串口；
短按板载 RESET 键，串口接收到设备初始化信息；
TurMass.TurMass.TurMass.j
P2P AT CMD!
compile time: Apr 15 2025 18:33:23.
AT 指令测试
执行 AT+RST 指令，复位芯片，并接收到启动信息；
通过 AT+VER? 指令查询固件版本号
» AT+VER?
« +VER:TK8620_AT_P_V2.0.18
AT_OK
其他指令详见：
板间通信
使用两块 TKB-623 开发板结合 AT 指令，完成相互数据传递、消息收发等测试流程。
测试
- 将 2 块 TKB-623 开发板，分别连接到电脑的 USB 端口；
- 电脑通过串口助手给 TKM-210 发送 AT 命令，
- 设置工作模式
AT+WORKMODE=21 ；
- 配置通信速率：
AT+RATE=6 ；
- 配置发射功率：
AT+TXP=15 ；
- 配置唤醒频率：
AT+FREQ=483200000,483200000,483200000 ；
- 设备 1 发射数据：
AT+SEND=AT+SEND=ABCDEFG012345abcdefg ，注意加回车换行；
- 设备 2 接收到数据，并发射相同数据给设备 1，测试效果如下
动态效果见底部视频。
总结
本文介绍了道生物联TKB-623开发板的相关信息，包括主控资源、参数特点、硬件设计等，并在此基础上实现了 AT 指令测试和板间数据收发的通信测试，为相关产品的开发设计和快速应用提供了参考。
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