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標題: 發(fā)現(xiàn)nRF24L01P與SI24R1竟然完美兼容替換 [打印本頁]

作者: Q2355892364 時間: 2018-9-10 11:27
標題: 發(fā)現(xiàn)nRF24L01P與SI24R1竟然完美兼容替換
近期有空找出時間把nRF24L01P的數(shù)據(jù)手冊全部看完了。

總的說來，發(fā)現(xiàn)一個新一代nRF24L01P與上一代nRF24L01相比寄存器沒有太大的變化，但是有幾個關(guān)于通信管道和ACK的寄存器的配置還是與上一代不同的。另外，個人理解shockburst和enhanced shockburst的區(qū)別就在于enhanced shockburst可以在接收機回復(fù)ACK時掛上1到32字節(jié)的數(shù)據(jù)包，這樣就實現(xiàn)了所謂的“全雙工”通信。然而實際探查這項功能發(fā)現(xiàn)它的作用其實有限，因為是ACK附加數(shù)據(jù)包，因此它的傳輸可靠性無法由射頻芯片的校驗重發(fā)機制保證，只能在接收機軟件上做改進，而這有時還不如讓接收發(fā)送機依照發(fā)送次序輪流進入發(fā)送/接收狀態(tài)來的方便。只適合回傳一些實時性要求高，對傳輸可靠性要求不嚴格的數(shù)據(jù)。

所謂知易行難，在著手做最基礎(chǔ)的SPI通信時就接連遇到了問題。首先是AVR的硬SPI無輸出。經(jīng)過查找，最終問題是SPI設(shè)定為主機時，SS口要么設(shè)置為輸出，要么設(shè)置為輸入時接上拉，否則當(dāng)SS為輸入又懸空或者低電平就會進入從機模式，自然沒有輸出。這個問題解決了，接下來遇到了一個更基本的問題，SPI的通信機制。一般說來另外兩種常見的通信方式中，UART是有收、發(fā)兩個數(shù)據(jù)寄存器，I2C則是通過數(shù)據(jù)包頭來區(qū)分接收和發(fā)送的數(shù)據(jù)。而SPI只有一個SPDR寄存器，而且只有寫入的時候啟動SPI產(chǎn)生SCK信號，怎么去讀MISO的數(shù)據(jù)?要自己做外部中斷讀取嗎？后來才明白，SPI的主機和從機各自的一個SPDR通過MOSI和MISO串聯(lián)成一個類似環(huán)形的大移位寄存器。主機的SPDR中的數(shù)據(jù)從MOSI每移除一位，從機就在相同的SCK上升沿或下降沿通過MISO將一位數(shù)據(jù)發(fā)送給主機。這樣，當(dāng)SCK八個周期后，主機中的SPDR的數(shù)據(jù)全部移出了而被從機發(fā)送來的數(shù)據(jù)填充，從機則反之，這樣，在一字節(jié)的通信結(jié)束后再讀取SPDR，所返回的數(shù)據(jù)也就是從機發(fā)送來的數(shù)據(jù)。

解決了這個問題后與nRF24L01P的通信也就變得簡單了，先將SS拉低，告知nRF24L01P即將啟動SPI通信，當(dāng)通過MOSI第一次向射頻芯片寫入任何字節(jié)時，MISO上都會有一個字節(jié)傳送給主機，這個就是芯片默認的0X07狀態(tài)寄存器里的數(shù)據(jù)，如果我們在第一次寫入讀取0X01寄存器的數(shù)據(jù)，那么0X01寄存器的數(shù)據(jù)只有在下一字節(jié)的通信中才會通過MISO回傳給主機，而發(fā)起下一輪字節(jié)通信就需要主機繼續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)，那么問題來了，讀命令已經(jīng)發(fā)送了，那么接下來我該發(fā)送什么。在nRF24L01P的數(shù)據(jù)手冊中給出的建議是發(fā)送0XFF，這個命令對射頻芯片沒有任何意義，其實也可以再隨便發(fā)送其他任意一個數(shù)，只是為了避免產(chǎn)生不必要的麻煩而發(fā)送0XFF.發(fā)送0X00也可以，而且網(wǎng)上的絕大多數(shù)例程都是這樣用的，但是這實際上是讀0X00寄存器指令。讀取完畢后，將SS拉高，本輪通信結(jié)束。當(dāng)下一次SS再次拉低時，一切又重新開始。也就是如果上一輪通信的最后MOSI上發(fā)送的是0X00，在這一輪第一次發(fā)送指令時MISO上移入的并不是0X00寄存器的狀態(tài)，而依舊是默認的0X07狀態(tài)寄存器的狀態(tài)。

有些繞，但是仔細看手冊就會發(fā)現(xiàn)原來規(guī)則很簡單。學(xué)習(xí)就是一個先將書本學(xué)厚，再將書本學(xué)薄的過程。

此外，MISO和IRQ信號雖然理論上和實際試驗都可以達到AVR的0.7VDD的高電平檢測電壓，但是在實際應(yīng)用時必須要做3.3V到5V的電平轉(zhuǎn)換，否則極容易被干擾。而且對芯片的初始化也要等到開機后500毫秒在進行，以免因為芯片上電后還未穩(wěn)定工作而配置不正常，事實也的確證明，芯片從上電到穩(wěn)定的確存在一個比較長的時間。
但近年來國產(chǎn)芯片的替代品出來后，有理由項目國產(chǎn)芯片在支持產(chǎn)品本身需求的前提下，的卻能降低成本。nRF24L01P的國產(chǎn)替代SI24R1也是有一同測試，確實是還可以。

作者: tony_51 時間: 2018-12-18 10:30
好貼啊，受益匪淺，多謝樓主~~！！！

作者: tony_51 時間: 2018-12-18 13:24
但是我覺得樓主帖子中可能有個地方說的不太準確。
原帖里“而且網(wǎng)上的絕大多數(shù)例程都是這樣用的，但是這實際上是讀0X00寄存器指令”
我覺得這里0x00并不是讀取0x00寄存器指令，因為此輪通訊還沒有結(jié)束，也就是說SS還沒有拉高。從機不會認為是讀取0x00寄存器指令，而會認為是無用的數(shù)據(jù)，只是為了讓MISO產(chǎn)生數(shù)據(jù)傳輸。只有當(dāng)SS被拉高后，結(jié)束此輪通訊。當(dāng)再次拉低SS，下一輪通訊開始，首個字節(jié)為0x00時，從機才會認為是要讀取0x00寄存器數(shù)據(jù)。
手冊上說：Every new instruction must be started by a high to low transition on CSN. （CSN就是樓主帖子中所說的SS）

作者: zjy_8753 時間: 2019-4-12 10:29
感謝樓主，講的非常細

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