【众拳】基于STM8的NRF24L01 2.4G无线模块实验

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TB2XD2NqVXXXXbQXpXXXXXXXXXX_!!85243700.jpg NRF24L01 简介
NRF24L01是NORDIC公司生产的一款无线通信通信芯片,采用FSK 调制,集成NORDIC自家的Enhanced Short Burst协议。可以实现点对点或是1对6的无线通信。无线通信速度最高可达到2Mbps。


NRF24L01 模块简介
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CSN:SPI片选线
SCK:SPI时钟线
MOSI:SPI数据线(主机输出,从机输入)
MISO:SPI数据线(主机输入,从机输出)


CE:模式控制线,在CSN为低的情况下,CE协同CONFIG寄存器共同决定NRF24L01 的状态(参照NRF24L01 的状态机)


IRQ:中断信号线,中断时变为低电平,在以下三种情况变低:Tx FIFO 发完并且收到ACK(使能ACK情况下)、Rx FIFO 收到数据、达到最

大重发次数。



NRF24L01 SPI通讯时序图
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空闲状态SCK为0,CPOL=0;数据在时钟第一个时间边沿采集,CPHA=0;
Cn:SPI命令位
Sn:STATUS寄存器位        
Dn:数据位( MSB,多字节传输时,低字节在前)

NRF24L01 工作模式介绍
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其中,收发模式又有: Enhanced ShockBurst收发模式和ShockBurst收发模式,只有Enhanced ShockBurst收发模式支持自动ACK和自动重发。开启自动ACK,则默认选择Enhanced模式
Enhanced ShockBurst 模式介绍
Enhanced ShockBurst收发模式,使用片内的先入先出堆栈区,数据可以低速从微控制器送入,高速(1Mbps/2Mbps)从芯片发射,这样可以尽量节能。与射频协议相关的所有高速信号处理都在片内进行,这种做法有3大好处:
1,节能;
2,低的系统费用(低速微处理器也能进行高速射频发射);
3,数据在空中停留时间短,抗干扰性高;
    在Enhanced ShockBurst收发模式下,NRF24L01自动处理字头和CRC校验码。在接收数据时,自动把字头和CRC校验码移去。在发送数据时,自动加上字头和CRC校验码,在发送模式下,置CE为高,至少10us,将使能发送过程。
Enhanced ShockBurst模式:发送方要求终端设备在接收到数据后有应答信号,以便发送方检测有无数据丢失,一旦丢失则重发数据。重发数据设置在地址为 0X04 的数据重发设置寄存器 用于设置其重发次数及设置在未收到应答信号后等待重发的时间。
    在接收模式下,最多可以接收6路不通的数据。每一个数据通道使用不同的地址,但是共用相同的频道。也就是说6 个不同的NRF24L01 设置为发送模式后可以与同一个设置为接收模式的NRF24L01 进行通讯,而设置为接收模式的NRF24L01可以对这6 个发射端进行识别。数据通道0 是唯一的一个可以配置为40 位自身地址的数据通道。1~5 数据通道都为8 位自身地址和32 位公用地址(由通道1设置)。所有的数据通道都可以设置为Enhanced ShockBurst 模式。
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在接收端,确认收到数据后记录地址,并以此地址为目标地址发送应答信号。

在发送端,通道0被用作接收应答信号,因此通道0的接收地址要与发送地址端地址相等,以确保接收到正确的应答信号。

Enhanced ShockBurst 发送模式

初始化过程:
1)写Tx 节点的地址 TX_ADDR
2)写Rx 节点的地址(主要是为了使能Auto Ack) RX_ADDR_P0
3)使能AUTO ACK EN_AA
4)使能PIPE 0 EN_RXADDR
5)配置自动重发次数 SETUP_RETR
6)选择通信频率 RF_CH  频率计算公式:2400+RF_CH  (Mhz)
7)配置发射参数(低噪放大器增益、发射功率、无线速率) RF_SETUP
8)配置24L01 的基本参数以及切换工作模式 CONFIG。
发送流程:
1. 把地址和要发送的数据按时序送入NRF24L01;
2. 配置CONFIG寄存器,使之进入发送模式;
3. 微控制器把CE置高(至少10us),激发Enhanced ShockBurstTM发射;
4. Enhanced ShockBurstTM发射:
①给射频前端供电;
②射频数据打包(加字头、CRC校验码);
③ 高速发射数据包;
④发射完成,NRF24L01进入空闲状态。
Enhanced ShockBurst 接收模式

初始化过程:
1)写Rx 节点的地址 RX_ADDR_P0
2)使能AUTO ACK EN_AA
3)使能PIPE 0 EN_RXADDR
4)选择通信频率 RF_CH
5)选择通道0 有效数据宽度 RX_PW_P0
6)配置发射参数(低噪放大器增益、发射功率、无线速率) RF_SETUP
7)配置24L01 的基本参数以及切换工作模式 CONFIG。

接收流程:
1. 配置接收地址和要接收的数据包大小;
2. 配置CONFIG寄存器,使之进入接收模式,把CE置高。
3. 130us后,NRF24L01进入监视状态,等待数据包的到来;
4. 当接收到正确的数据包(正确的地址和CRC校验码),NRF2401自动把字头、地址和CRC校验位移去;
5. NRF24L01通过把STATUS寄存器的RX_DR置位(STATUS一般引起微控制器中断)通知微控制器;
6. 微控制器把数据从FIFO读出(0X61指令);
7. 所有数据读取完毕后,可以清除STATUS寄存器。NRF2401可以进入四种主要的模式之一;

NRF24L01-SPI指令

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寄存器介绍
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【众拳】剑齿虎STM8的视频代码下载:

众拳剑齿虎NRF24L01 2.4G无线模块实验程序.zip (1.82 MB, 下载次数: 0)

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