NRF24L01 簡介
NRF24L01是NORDIC公司生產(chǎn)的一款無線通信通信芯片，采用FSK 調(diào)制，集成NORDIC自家的Enhanced Short Burst協(xié)議。可以實現(xiàn)點對點或是1對6的無線通信。無線通信速度最高可達到2Mbps。
芯片特點：
2.4G全球開放的ISM頻段，免許可證使用。
最高工作速率2Mbps，高校的GFSK調(diào)制，抗干擾能力強。
126個可選的頻道，滿足多點通信和調(diào)頻通信的需要。
內(nèi)置CRC檢錯和點對多點的通信地址控制。
可設(shè)置自動應(yīng)答，確保數(shù)據(jù)可靠傳輸。
采用SPI通信，可以很方便的連接到MCU上面。
NRF24L01 模塊簡介
CSN：SPI片選線
SCK：SPI時鐘線
MOSI：SPI數(shù)據(jù)線(主機輸出，從機輸入)
MISO：SPI數(shù)據(jù)線(主機輸入，從機輸出)
CE：模式控制線，在CSN為低的情況下，CE協(xié)同CONFIG寄存器共同決定NRF24L01 的狀態(tài)（參照NRF24L01 的狀態(tài)機）
IRQ：中斷信號線，中斷時變?yōu)榈碗娖剑谝韵氯N情況變低：Tx FIFO 發(fā)完并且收到ACK（使能ACK情況下）、Rx FIFO 收到數(shù)據(jù)、達到最
大重發(fā)次數(shù)。
NRF24L01 SPI通訊時序圖
空閑狀態(tài)SCK為0，CPOL=0；數(shù)據(jù)在時鐘第一個時間邊沿采集，CPHA=0；
Cn：SPI命令位
Sn：STATUS寄存器位
Dn：數(shù)據(jù)位（ MSB，多字節(jié)傳輸時，低字節(jié)在前）
NRF24L01 工作模式介紹
其中，收發(fā)模式又有： Enhanced ShockBurst收發(fā)模式和ShockBurst收發(fā)模式，只有Enhanced ShockBurst收發(fā)模式支持自動ACK和自動重發(fā)。開啟自動ACK，則默認選擇Enhanced模式
Enhanced ShockBurst 模式介紹
Enhanced ShockBurst收發(fā)模式，使用片內(nèi)的先入先出堆棧區(qū)，數(shù)據(jù)可以低速從微控制器送入，高速(1Mbps/2Mbps)從芯片發(fā)射，這樣可以盡量節(jié)能。與射頻協(xié)議相關(guān)的所有高速信號處理都在片內(nèi)進行，這種做法有3大好處：
1，節(jié)能；
2，低的系統(tǒng)費用(低速微處理器也能進行高速射頻發(fā)射)；
3，數(shù)據(jù)在空中停留時間短，抗干擾性高；
在Enhanced ShockBurst收發(fā)模式下，NRF24L01自動處理字頭和CRC校驗碼。在接收數(shù)據(jù)時，自動把字頭和CRC校驗碼移去。在發(fā)送數(shù)據(jù)時，自動加上字頭和CRC校驗碼，在發(fā)送模式下，置CE為高，至少10us，將使能發(fā)送過程。
Enhanced ShockBurst模式：發(fā)送方要求終端設(shè)備在接收到數(shù)據(jù)后有應(yīng)答信號，以便發(fā)送方檢測有無數(shù)據(jù)丟失，一旦丟失則重發(fā)數(shù)據(jù)。重發(fā)數(shù)據(jù)設(shè)置在地址為 0X04 的數(shù)據(jù)重發(fā)設(shè)置寄存器 用于設(shè)置其重發(fā)次數(shù)及設(shè)置在未收到應(yīng)答信號后等待重發(fā)的時間。
在接收模式下，最多可以接收6路不通的數(shù)據(jù)。每一個數(shù)據(jù)通道使用不同的地址，但是共用相同的頻道。也就是說6 個不同的NRF24L01 設(shè)置為發(fā)送模式后可以與同一個設(shè)置為接收模式的NRF24L01 進行通訊，而設(shè)置為接收模式的NRF24L01可以對這6 個發(fā)射端進行識別。數(shù)據(jù)通道0 是唯一的一個可以配置為40 位自身地址的數(shù)據(jù)通道。1~5 數(shù)據(jù)通道都為8 位自身地址和32 位公用地址(由通道1設(shè)置)。所有的數(shù)據(jù)通道都可以設(shè)置為Enhanced ShockBurst 模式。
在接收端，確認收到數(shù)據(jù)后記錄地址，并以此地址為目標地址發(fā)送應(yīng)答信號。
在發(fā)送端，通道0被用作接收應(yīng)答信號，因此通道0的接收地址要與發(fā)送地址端地址相等，以確保接收到正確的應(yīng)答信號。
Enhanced ShockBurst 發(fā)送模式
初始化過程：
1）寫Tx 節(jié)點的地址 TX_ADDR
2）寫Rx 節(jié)點的地址（主要是為了使能Auto Ack） RX_ADDR_P0
3）使能AUTO ACK EN_AA
4）使能PIPE 0 EN_RXADDR
5）配置自動重發(fā)次數(shù) SETUP_RETR
6）選擇通信頻率 RF_CH 頻率計算公式：2400+RF_CH (Mhz)
7）配置發(fā)射參數(shù)（低噪放大器增益、發(fā)射功率、無線速率） RF_SETUP
8）配置24L01 的基本參數(shù)以及切換工作模式 CONFIG。
發(fā)送流程:
1. 把地址和要發(fā)送的數(shù)據(jù)按時序送入NRF24L01；
2. 配置CONFIG寄存器，使之進入發(fā)送模式；
3. 微控制器把CE置高（至少10us），激發(fā)Enhanced ShockBurstTM發(fā)射；
4. Enhanced ShockBurstTM發(fā)射：
①給射頻前端供電；
②射頻數(shù)據(jù)打包(加字頭、CRC校驗碼)；
③ 高速發(fā)射數(shù)據(jù)包；
④發(fā)射完成，NRF24L01進入空閑狀態(tài)。
Enhanced ShockBurst 接收模式
初始化過程:
1）寫Rx 節(jié)點的地址 RX_ADDR_P0
2）使能AUTO ACK EN_AA
3）使能PIPE 0 EN_RXADDR
4）選擇通信頻率 RF_CH
5）選擇通道0 有效數(shù)據(jù)寬度 RX_PW_P0
6）配置發(fā)射參數(shù)（低噪放大器增益、發(fā)射功率、無線速率） RF_SETUP
7）配置24L01 的基本參數(shù)以及切換工作模式 CONFIG。
接收流程:
1. 配置接收地址和要接收的數(shù)據(jù)包大小；
2. 配置CONFIG寄存器，使之進入接收模式，把CE置高。
3. 130us后，NRF24L01進入監(jiān)視狀態(tài)，等待數(shù)據(jù)包的到來；
4. 當接收到正確的數(shù)據(jù)包(正確的地址和CRC校驗碼)，NRF2401自動把字頭、地址和CRC校驗位移去；
5. NRF24L01通過把STATUS寄存器的RX_DR置位(STATUS一般引起微控制器中斷)通知微控制器；
6. 微控制器把數(shù)據(jù)從FIFO讀出(0X61指令)；
7. 所有數(shù)據(jù)讀取完畢后，可以清除STATUS寄存器。NRF2401可以進入四種主要的模式之一；
NRF24L01-SPI指令
寄存器介紹
單片機源程序如下:
- /***********************************************************************
- * 作 者: 劉洋 張殿東
- * 版 本: V1.0
- * 日 期: 2016-05-03
- *
- * IAR開發(fā)環(huán)境 版本 V2.20.1
- * ST庫函數(shù) 版本 V2.2.0
- ***********************************************************************/
- #include "pbdata.h"//引入自定義公共頭文件
- void BSP_Configuration(void);//硬件初始化函數(shù)聲明
- /***********************************************************************
- * 函 數(shù) 名: main
- * 功能說明: c程序入口
- * 形 參：無
- * 返 回 值: 錯誤代碼(無需處理)
- ***********************************************************************/
- int main(void)
- {
- BSP_Configuration();//硬件驅(qū)動初始化函數(shù)
-
- NRF24L01_Demo3();
- }
- /***********************************************************************
- * 函 數(shù) 名: BSP_Configuration
- * 功能說明: 初始化硬件設(shè)備。只需要調(diào)用一次。該函數(shù)配置CPU寄存器和外設(shè)的寄存器并初始化一些全局變量。
- * 形 參：無
- * 返 回 值: 無
- ***********************************************************************/
- void BSP_Configuration(void)
- {
- CLK_HSIPrescalerConfig(CLK_PRESCALER_HSIDIV1);//時鐘速度為內(nèi)部16M，1分頻，
- UART1_Congfiguration();//調(diào)用RS232串口1初始化函數(shù)
- LED_Init();//調(diào)用LED初始化函數(shù)
- SPI_Configation();
- NRF24L01_Init();
- rim();//打開總中斷
- }
- /*斷言函數(shù)：它的作用是在編程的過程中為程序提供參數(shù)檢查*/
- #ifdef USE_FULL_ASSERT
- ……………………
- …………限于本文篇幅 余下代碼請從51黑下載附件…………
【眾拳】劍齒虎開發(fā)板2.4G無線實驗程序下載：
眾拳劍齒虎NRF24L01 2.4G無線模塊實驗程序.zip
(1.82 MB, 下載次數(shù): 198)
2017-11-28 13:17 上傳
點擊文件名下載附件
實驗資料下載：
NRF24L01 2.4G無線模塊實驗資料.zip
(3.9 KB, 下載次數(shù): 156)
2017-11-28 13:18 上傳
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ID:41736
發(fā)表于 2019-5-5 20:00
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