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RPM1
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| The VHF Radio Packet Modem (RPM1) is a low cost intelligent radio packet modem that enables a two way radio network/link to be simply implemented between a number of digital devices. The RPM1 uses addressable data packets with error checking, packet acknowledgements and retransmissions to achieve a reliable transparent wireless data link. Built for ease of use and rapid installation, the serial interface ensures direct connection to microprocessors or to RS232 port via RS232 driver while remote configuration enables post installation setup of the modem. | ![]() Fig. 1: RPM1-173.250-3 |
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Features
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Applications
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| Evaluation Platform: SPM2/RPM Evaluation Kit | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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INTRODUCTION The RPM1 is a self-contained radio modem module that requires only a simple antenna, 5V supply and a serial I/O port on a host microcontroller or PC. The module provides all the RF circuits and processor intensive low level packet formatting and packet recovery functions required to inter-connect any number of devices with serial port in a radio network. A continuous stream of serial data downloaded by a Host microcontroller into the RPM1 serial receive buffer is transmitted by the RPM1's transceiver and will "appear" in the serial buffer of the addressed RPM1 within radio range.
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| 1. FUNCTIONAL DESCRIPTION | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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The RPM1 is a connection oriented modem module for sending and receiving serial data via an RF communications link. The RPM1 handles all necessary protocol related functions of validation and retries to ensure error free and uninterrupted data is sent over the communications link. All data transfers between a pair of RPM1s are fully acknowledged, thus preventing the loss of data. Bit coding and checksums are used on the data packets to ensure the validity of the received data at the remote end. |
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![]() Figure 3: RPM1 block diagram |
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1.1 OPERATING STATES The RPM1 has three normal operating states: · SHUTDOWN SHUTDOWN STANDBY While in this mode a remote connection request can be received which will place the RPM1 into a connected state allowing it to then start receiving data from the remote unit. The connected host device can also send data to the RPM1 via the serial interface which will force the module to send a connection request to the remote RPM1 module, thus effectively setting up a logical connection between two units and allowing data to be transferred. CONNECTED In-coming data is sent to the host via the serial port in the same form as it was given to the remote RPM1 module. |
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![]() Figure 4: RPM1 transmitting data at 5.3kbps during ZMODEM file transfer to a remote RPM1 |
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2. The Host Interface
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| 2.1 SIGNALS
The connection to the RPM is a full duplex serial interface supporting baud rates from 600bps to 115200bps. Additional control signals are provided to assist in flow control, configuration and power saving in the RPM1. |
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Figure 3: Physical dimensions and pinouts |
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| 2.2 RADIO PACKET
MODEM RESET
RESET HOST DRIVEN RESET |
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| 2.3 HOST TO RADIO
PACKET MODE DATA TRANSFER
Data is transferred between the RPM1 and the HOST using an asynchronous serial protocol. The default protocol settings are 8 data bits, no parity and 1 stop bit (8n1). The baud rate setting for the serial interface is user settable from 600bps to 115200bps. TXD CTS RXD 2.4 ENTERING RADIO PACKET MODEM CONFIGURATOR Configuring the RPM1 is accomplished by using a built-in command line configurator. The configurator is entered by asserting the SETUP input of the RPM1 while resetting the RPM1. SETUP HOST DRIVEN SETUP 2.5 FORCING DEFAULT SERIAL BAUD RATE Asserting this pin low forces the RPM1 to startup with a default baud rate of 9600bps, 8 data, one stop and not parity. DEFAULT HOST DRIVEN DEFAULT 2.6 FORCING RADIO PACKET MODEM INTO SLEEP MODE Asserting the WAKE input high forces the modem into a low power sleep mode. This effectively shuts down the RPM1 and prevents it from sending or receiving any data. It is a method for conserving power when the modem is not required. WAKE/DTR HOST DRIVEN WAKE |
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| NOTES: | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| 3.0 SPACEPORT CONFIGURATION
3.1 ENTERING THE CONFIGURATOR The RPM1 is configured by entering the built-in software configurator. Current argument can be displayed by entering parameter / command without argument |
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| 3.2 USER CONFIGURABLE PARAMETERS | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| To configure the RPM1 the HyperTerminal should be set with the following settings. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
![]() Figure 6: Serial Port settings to use RPM1 Configurator |
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| Hardware flow control should be disabled. Default baud rate of the RPM1 is 9600bps. However if the default baud rate of the RPM1 is changed then the baud rate of the HyperTerminal should be matched or DEFAULT pin should be pulled Low force the RPM1 baud rate to 9600bps. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
![]() Figure 7: RPM1 configuration using HyperTerminal |
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| User configurable parameters described in section 3.2 should be entered in the command prompt > followed by Carriage Return (CR) key. Then SETUP should be pulled-up to VCC and RPM1 should be RESET to exit the configurator and for the new parameters to be used by RPM1. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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4.0 EXTENDED SPACEPORT FEATURES 4.1 THROUGHPUT The RPM1 supports three rates, max (3.6kbps), slots (1.2kbps) and slotsw (600bps), of over-air throughput MAX: When set to maximum and streaming data at the RPM1, the data is sent as quick as possible. For host baud rates of 4800bps and above, data is transmitted continuously with minimal delay between sequential packets. When this occurs, there is effectively no airtime for another pair, operating in close proximity, to transmit without causing collisions. The maximum over-air throughput that can be achieved is 3.6kbps with ACK and 5.4kbps without ACK. |
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![]() Figure 8: RPM1 pair streaming data without gap for another RPM1 pair |
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| In Figure 8, RS232 serial data bytes accumulated in the receive buffer is transmitted as two 10kbps bursts by transmitting RPM1 with gaps just enough to receive ACK from receiving RPM1. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
![]() Figure 9: RPM1 pair streaming9600bps serial data with ACK at maximum throughput |
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| For continuous data transmission at baud rates above 2400bps (with ACK) or 4800bps (without ACK), hardware flow control should be used to prevent the host from causing receive buffer overrun errors. RPM1 will signal CTS pin to stop/allow the host depending on its Receiver Buffer level. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| SLOTS: Setting the throughput to SLOTS provides a method of opening 'time slot' for other RPM1 pairs operating in close proximity. The effective streaming on-air throughput between a pair of RPM1 is effectively reduced to approximately 1200bps (with/without ACK). | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
![]() Figure 10: RPM1 operating in slots throughput mode |
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| SLOTSW: This setting effectively widens the SLOTS, reducing the over-air throughput to approximately 600bps (with/without ACK). It allows more RPM1 pairs to share the same frequency. Host should obey CTS flow control signal from RPM1 when using SLOTS or SLOTSW mode. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
![]() Figure 11: RPM1 operating in slotsw throughput mode |
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| Certain fast file transfer protocols like ZMODEM are not suitable for SLOTSW mode. KERMIT or similar protocol which tolerates wider time gaps between packets should be used in this mode. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 4.2
REMOTE CONFIGURATION
Remote configuration of a RPM1 module is possible using the REMOTE command from within the configurator. The remote RPM1 unit should be on or in auto-standby mode. Initially the REMOTE command is used to enable and disable the ability to remotely configure a module, as described in section 3.2: User Configurable Command. Once remote configuration is enabled the REMOTE command is then used to issue configuration commands to a remote RPM1. The format for the remote command then becomes: |
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| 4.3
POINT-TO-MULTIPOINT
The RPM1 can be used for point-to-multipoint communications. One module must be considered to be the master, which is used to address up to 15 remote units in any one site. During normal operation, the base unit can be set to address another unit dynamically by entering the configurator and using the ADDR command to change the unit address. Upon execution of this command, provided the parameters are correct, the configurator is exited immediately. A period ('.') is sent to the connected host device to indicate that the change has been registered and the RPM1 is now ready for communications to the new unit address. ADDR is very similar to the Unit command, except that ADDR does not update the stored EEPROM unit value. As the EEPROM has a limited number of write cycles, using ADDR for addressing multiple units in a point to multipoint network is recommended. Also, the ADDR command will exit the configurator immediately, which is requires to resume communications very quickly. |
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| 4.4
BROADCAST MULTIDROP
The RPM1 has a broadcast mutidrop mode which provides a mechanism for
building a large networks. This mode of operation is determined by the
configuration command keyword ACKMODE being set to OFF. The site code and unit address is still used by the radio modem when working in broadcast multidrop mode. For a given multipoint network all radio modems within a group must contain the same site code and unit address. |
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| 4.5
RADAR: DIAGNOSTIC TEST
Built into the configurator is a diagnostic test suitable for range testing and link confidence testing. The Radar test effectively sends a small request packet to a remote unit then waits for a reply. The remote unit must not be in the configurator otherwise it will not respond. Upon receipt of a positive response from the remote unit, a success is recorded before the process is repeated. This test will continue indefinitely until it is ended by a key press. |
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| 4.6
SpacePort Modem Error Handling
The RPM1's radio decoder module is deliberately non bit error tolerant, i.e. no attempt is made to repair corrupt data bits. All of the redundancy in the code is directed towards error checking. For an FM radio link using short packet lengths, packets are either 100% or so grossly corrupt as to be unrecoverable. By the same reasoning, the Host is not informed or sent corrupt data since corrupt information is of little value. The RPM1 implements packet acknowledges, timeouts and re-transmission accomplish reliable error handling. |
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| Ordering Information | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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RPM1 issue 2 will be supplied
as standard.
Above RPM1 transceiver can also be ordered as separate RPM1T transmitter and RPM1R receiver. |
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| Appendix | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Figure 7: Example circuit to make radio modem with DCE type RS232 interface |
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Limitation of liability The information furnished by Radiometrix Ltd is believed
to be accurate and reliable. Radiometrix Ltd reserves the right to make
changes or improvements in the design, specification or manufacture
of its subassembly products without notice. Radiometrix Ltd does not
assume any liability arising from the application or use of any product
or circuit described herein, nor for any infringements of patents or
other rights of third parties which may result from the use of its products.
This data sheet neither states nor implies warranty of any kind, including
fitness for any particular application. These radio devices may be subject
to radio interference and may not function as intended if interference
is present. We do NOT recommend their use for life critical applications. R&TTE Directive After 7 April 2001 the manufacturer can only place
finished product on the market under the provisions of the R&TTE
Directive. Equipment within the scope of the R&TTE Directive may
demonstrate compliance to the essential requirements specified in Article
3 of the Directive, as appropriate to the particular equipment. |
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*** End of RPM1 data sheet ***
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