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板塊導(dǎo)航

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上傳會(huì)員: 眾拳劉洋
上傳時(shí)間: 2017-11-30
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【眾拳】基于STM8的NRF24L01 2.4G無線模塊實(shí)驗(yàn):

NRF24L01 簡(jiǎn)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(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)或是1對(duì)6的無線通信。無線通信速度最高可達(dá)到2Mbps。

NRF24L01 模塊簡(jiǎn)介

CSN：SPI片選線
SCK：SPI時(shí)鐘線
MOSI：SPI數(shù)據(jù)線(主機(jī)輸出，從機(jī)輸入)
MISO：SPI數(shù)據(jù)線(主機(jī)輸入，從機(jī)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(jī)）

IRQ：中斷信號(hào)線，中斷時(shí)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(dá)到最

大重發(fā)次數(shù)。

NRF24L01 SPI通訊時(shí)序圖

空閑狀態(tài)SCK為0，CPOL=0；數(shù)據(jù)在時(shí)鐘第一個(gè)時(shí)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(shí)，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(dòng)ACK和自動(dòng)重發(fā)。開啟自動(dòng)ACK，則默認(rèn)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(hào)處理都在片內(nèi)進(jìn)行，這種做法有3大好處：
1，節(jié)能；
2，低的系統(tǒng)費(fèi)用(低速微處理器也能進(jìn)行高速射頻發(fā)射)；
3，數(shù)據(jù)在空中停留時(shí)間短，抗干擾性高；
在Enhanced ShockBurst收發(fā)模式下，NRF24L01自動(dòng)處理字頭和CRC校驗(yàn)碼。在接收數(shù)據(jù)時(shí)，自動(dòng)把字頭和CRC校驗(yàn)碼移去。在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，自動(dòng)加上字頭和CRC校驗(yàn)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(hào)，以便發(fā)送方檢測(cè)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(hào)后等待重發(fā)的時(shí)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(gè)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(gè)不同的NRF24L01 設(shè)置為發(fā)送模式后可以與同一個(gè)設(shè)置為接收模式的NRF24L01 進(jìn)行通訊，而設(shè)置為接收模式的NRF24L01可以對(duì)這6 個(gè)發(fā)射端進(jìn)行識(shí)別。數(shù)據(jù)通道0 是唯一的一個(gè)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(rèn)收到數(shù)據(jù)后記錄地址，并以此地址為目標(biāo)地址發(fā)送應(yīng)答信號(hào)。

在發(fā)送端，通道0被用作接收應(yīng)答信號(hào)，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(hào)。

Enhanced ShockBurst 發(fā)送模式

初始化過程：
1）寫Tx 節(jié)點(diǎn)的地址 TX_ADDR
2）寫Rx 節(jié)點(diǎn)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(dòng)重發(fā)次數(shù) SETUP_RETR
6）選擇通信頻率 RF_CH 頻率計(jì)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(shí)序送入NRF24L01；
2. 配置CONFIG寄存器，使之進(jìn)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(yàn)碼)；
③ 高速發(fā)射數(shù)據(jù)包；
④發(fā)射完成，NRF24L01進(jìn)入空閑狀態(tài)。
Enhanced ShockBurst 接收模式

初始化過程:
1）寫Rx 節(jié)點(diǎn)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(jìn)入接收模式，把CE置高。
3. 130us后，NRF24L01進(jìn)入監(jiān)視狀態(tài)，等待數(shù)據(jù)包的到來；
4. 當(dāng)接收到正確的數(shù)據(jù)包(正確的地址和CRC校驗(yàn)碼)，NRF2401自動(dòng)把字頭、地址和CRC校驗(yàn)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(jìn)入四種主要的模式之一；

NRF24L01-SPI指令

寄存器介紹

【眾拳】劍齒虎STM8的視頻代碼下載：

同一主題附件:

TB2XD2NqVXXXXbQXpXXXXXXXXXX_!!85243700.jpg

NRF24L01 2.4G無線模塊實(shí)驗(yàn)資料.zip (3.9 KB)

眾拳劍齒虎NRF24L01 2.4G無線模塊實(shí)驗(yàn)程序.zip (1.82 MB)

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