RF2401中文资料.docx
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RF2401中文资料
一、模块介绍
NewMsg_RF2401B（尺寸：
34mmX17mm板厚：
1mm）
（1）2.4Ghz全球开放ISM频段免许可证使用
（2）最高工作速率1Mbps，高效GFSK调制，抗干扰能力强，特别适合工业控制场合
（3）125频道，满足多点通信和跳频通信需要
（4）内置硬件CRC检错和点对多点通信地址控制
（5）低功耗1.9-3.6V工作，待机模式下状态仅为1uA
（6）内置2.4Ghz天线，体积小巧34mmX17mm
（7）模块可软件设地址，只有收到本机地址时才会输出数据（提供中断指示），可直接接各种单片机使用，软件编程非常方便
（8）内置专门稳压电路，使用各种电源包括DC/DC开关电源均有很好的通信效果
（9）标准DIP间距接口，便于嵌入式应用
（10）RFModule-Quick-DEV快速开发系统，含开发板
（11）与51系列单片机P0口连接时候，需要加10K的上拉电阻,与其余口连接不需要。
（12）其他系列的单片机，如果是5V的，请参考该系列单片机IO口输出电流大小，如果超过10mA，需要串联电阻分压，否则容易烧毁模块!
如果是3.3V的，可以直接和RF2401模块的IO口线连接。
比如AVR系列单片机如果是5V的，一般串接2K的电阻。
二、接口电路
说明：
（1）VCC脚接电压范围为1.9V~3.6V之间，不能在这个区间之外，超过3.6V将会烧毁模块。
推荐电压3.3V左右。
（2）除电源VCC和接地端，其余脚都可以直接和普通的5V单片机IO口直接相连，无需电平转换。
当然对3V左右的单片机更加适用了。
（3）硬件上面没有SPI的单片机也可以控制本模块，用普通单片机IO口模拟SPI不需要单片机真正的串口介入，只需要普通的单片机IO口就可以了，当然用串口也可以了。
（4）6脚，12脚为接地脚,需要和母板的逻辑地连接起来
（5）排针间距为100mil,标准DIP插针，如果需要其他封装接口，比如密脚插针，或者其他形式的接口，可以联系我们定做。
三、模块结构和引脚说明
NewMsg_RF2401模块使用Nordic公司的nRF2401A芯片开发而成。
四、工作方式
NewMsg_RF2401有工作模式有四种：
收发模式
配置模式
空闲模式
关机模式
工作模式由PWR_UP、CE、TX_EN和CS三个引脚决定，详见下表。
4.1 收发模式
收发模式有ShockBurstTM收发模式和直接收发模式两种，收发模式由器件配置字决定，具体配置将在器件配置部分详细介绍。
4.1.1ShockBurstTM收发模式
ShockBurstTM收发模式下，使用片内的先入先出堆栈区，数据低速从微控制器送入，但高速（1Mbps）发射，这样可以尽量节能，因此，使用低速的微控制器也能得到很高的射频数据发射速率。
与射频协议相关的所有高速信号处理都在片内进行，这种做法有三大好处：
尽量节能；低的系统费用（低速微处理器也能进行高速射频发射）；数据在空中停留时间短，抗干扰性高。
ShockBurstTM技术同时也减小了整个系统的平均工作电流。
在ShockBurstTM收发模式下，NewMsg_RF2401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，当发送过程完成后，DR引脚通知微处理器数据发射完毕。
4.1.1.1ShockBurstTM发射流程
需要用到的接口引脚为CE，CLK1，DATA
A. 当微控制器有数据要发送时，其把CE置高，使NewMsg_RF2401工作；
B. 把接收机的地址和要发送的数据按时序送入NewMsg_RF2401；
C. 微控制器把CE置低，激发NewMsg_RF2401进行ShockBurstTM发射；
D. NewMsg_RF2401的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，NewMsg_RF2401进入空闲状态。
4.1.1.2ShockBurstTM接收流程
需用到的接口引脚CE、DR1、CLK1和DATA（接收通道1）
A. 配置本机地址和要接收的数据包大小；
B. 进入接收状态，把CE置高；
C. 200us后，NewMsg_RF2401进入监视状态，等待数据包的到来；
D. 当接收到正确的数据包（正确的地址和CRC校验码），NewMsg_RF2401自动把字头、地址和CRC校验位移去；
E. NewMsg_RF2401通过把DR1（这个引脚一般引起微控制器中断）置高通知微控制器；
F. 微控制器把数据从NewMsg_RF2401读出；
G. 所有数据读取完毕后，NewMsg_RF2401把DR1置低，此时，如果CE为高，则等待下一个数据包，如果CE为低，开始其它工作流程。
4.1.2直接收发模式
在直接收发模式下，NewMsg_RF2401如传统的射频收发器一样工作。
4.1.2.1直接发送模式
需要用到的接口引脚为CE、DATA
A. 当微控制器有数据要发送时，把CE置高；
B. NewMsg_RF2401射频前端被激活；
C. 所有的射频协议必须在微控制器程序中进行处理（包括字头、地址和CRC校验码）。
4.1.2.2直接接收模式
需要用到的接口引脚为CE、CLK1和DATA
A. 一旦NewMsg_RF2401被配置为直接接收模式，DATA引脚将根据天线接收到的信号开始高低变化（由于噪声的存在）；
B. CLK1引脚也开始工作；
C. 一旦接收到有效的字头，CLK1引脚和DATA引脚将协调工作，把射频数据包以其被发射时的数据从DATA引脚送给微控制器；
D. 字头必须是8位；
E. DR引脚没用上，所有的地址和CRC校验必须在微控制器内部进行。
4.2 配置模式
在配置模式，15字节的配置字被送到NewMsg_RF2401，这通过CS、CLK1和DATA三个引脚完成，具体的配置方法请参考本文的器件配置部分。
4.3 空闲模式
NewMsg_RF2401的空闲模式是为了减小平均工作电流而设计，其最大的优点是，实现节能的同时，缩短芯片的起动时间。
在空闲模式下，部分片内晶振仍在工作，此时的工作电流跟外部晶振的频率有关，如外部晶振为4MHz时工作电流为12uA，外部晶振为16MHz时工作电流为32uA。
在空闲模式下，配置字的内容保持在NewMsg_RF2401片内。
4.4 关机模式
在关机模式下，为了得到最小的工作电流，一般此时的工作电流小于1uA。
关机模式下，配置字的内容也会被保持在NewMsg_RF2401片内，这是该模式与断电状态最大的区别。
五、配置NewMsg_RF2401模块
NewMsg_RF2401的所有配置工作都是通过CS、CLK1和DATA三个引脚完成，把其配置为ShockBurstTM收发模式需要15字节的配置字，而如把其配置为直接收发模式只需要2字节的配置字。
我们推荐NewMsg_RF2401工作于ShockBurstTM收发模式，这种工作模式下，系统的程序编制会更加简单，并且稳定性也会更高，因此，下文着重介绍把NewMsg_RF2401配置为ShockBurstTM收发模式的器件配置方法。
ShockBurstTM的配置字使NewMsg_RF2401能够处理射频协议，在配置完成后，在NewMsg_RF2401工作的过程中，只需改变其最低一个字节中的内容，以实现接收模式和发送模式之间切换。
ShockBurstTM的配置字可以分为以下四个部分：
数据宽度：
声明射频数据包中数据占用的位数。
这使得NewMsg_RF2401能够区分接收数据包中的数据和CRC校验码；
地址宽度：
声明射频数据包中地址占用的位数。
这使得NewMsg_RF2401能够区分地址和数据；
地址：
接收数据的地址，有通道1的地址和通道2的地址；
CRC：
使NewMsg_RF2401能够生成CRC校验码和解码。
当使用NewMsg_RF2401片内的CRC技术时，要确保在配置字中CRC校验被使能，并且发送和接收使用相同的协议。
NewMsg_RF2401配置字的各个位的描述如下表所示。
NewMsg_RF2401配置字描述
在配置模式下，注意保证PWR_UP引脚为高电平，CE引脚为低电平。
配置字从最高位开始，依次送入NewMsg_RF2401。
在CS引脚的下降沿，新送入的配置字开始工作。
六、参考源代码
参考源代码
/*
Email:
wenming_hu2002@
官方网址：
官方论坛：
*/
#include
#defineBYTE_BIT00x01
#defineBYTE_BIT10x02
#defineBYTE_BIT20x04
#defineBYTE_BIT30x08
#defineBYTE_BIT40x10
#defineBYTE_BIT50x20
#defineBYTE_BIT60x40
#defineBYTE_BIT70x80
//
sbitPWR_UP=P1^6;
sbitCE=P1^2;
//sbitDR2=P3^5;//暂时没有用到
//sbitCLK2=P3^4;
//sbitOUT2=P3^3;
sbitCS=P1^1;
sbitDR1=P1^0;
sbitCLK1=P3^7;
sbitDATA=P3^3;
sbitLED0=P3^4;
sbitLED1=P3^5;
sbitKEY0=P3^0;
sbitKEY1=P3^1;
/*
*************************************************************
*nRF2401Configuration*
*保存2401的配置信息*
*************************************************************
*/
/*==========*/
//芯片测试用,无需修改
#defineTEST_20x8E//MSBD143~D136
#defineTEST_10x08//D135~D128
#defineTEST_00x1C//D127~D120
/*注意:
DATAx_W+ADDRx_W+CRC的值必须小于256!
单个数据包的大小必须小于32字节（256位）*/
#defineDATA2_W0x10//0x10=2字节//频道2发送/接收数据长度（单位:
Bit）
#defineDATA1_W0xE0//0x20=28字节//频道1发送/接收数据长度（单位:
Bit）
/*注意:
2401忽略ADDR中超过ADDR_W设定宽度的那些位,同时地址不能全部设置为0*/
//频道2接收地址<－频道2未启用
#defineADDR2_40x00
#defineADDR2_30x1c
#defineADDR2_20xcc
#defineADDR2_10xcc
#defineADDR2_00xcc
//频道1接收地址（当前模块地址）<－只使用到频道1
#defineADDR1_40x00
#defineADDR1_30xcc
#defineADDR1_20xcc
#defineADDR1_10xcc
#defineADDR1_00xcc
#defineADDR_W0x10//0x10=2字节//发送/接收地址宽度（单位:
Bit）
#defineCRC_L0x1//CRC模式0:
8位1:
16位
#defineCRC_EN0x1//CRC校验0:
禁用1:
启用
#defineRX2_EN0x0//双频道功能0:
禁用1:
启用
#defineCM0x1//0:
Directmode1:
ShockBurstmode
#defineRFDR_SB0x0//传输速率0:
250kbps1:
1Mbps（250kbps比1Mbps传输距离更远）
#defineXO_F0x3//16M//nRF2401晶振频率（具体设置见下图）
#defineRF_PWR0x3//信号发射功率（具体设置见下图）
#defineRF_CH0x2//ChannelRF频率设置
//Channel=2400MHz+RF_CH*1.0MHz
#defineRXEN0x0//0:
Tx1:
Rx
//程序会通过SetTxMode/SetRxMode重新设置此项参数
//<将设置信息组合成每个字节的数据信息，此区域无需修改>
#defineRFConfig_Bit0TEST_2
#defineRFConfig_Bit1TEST_1
#defineRFConfig_Bit2TEST_0
#defineRFConfig_Bit3DATA2_W
#defineRFConfig_Bit4DATA1_W
#defineRFConfig_Bit5ADDR2_4
#defineRFConfig_Bit6ADDR2_3
#defineRFConfig_Bit7ADDR2_2
#defineRFConfig_Bit8ADDR2_1
#defineRFConfig_Bit9ADDR2_0
#defineRFConfig_Bit10ADDR1_4
#defineRFConfig_Bit11ADDR1_3
#defineRFConfig_Bit12ADDR1_2
#defineRFConfig_Bit13ADDR1_1
#defineRFConfig_Bit14ADDR1_0
#defineRFConfig_Bit15（ADDR_W<<2|CRC_L<<1|CRC_EN）
#defineRFConfig_Bit16（RX2_EN<<7|CM<<6|RFDR_SB<<5|XO_F<<2|RF_PWR）
#defineRFConfig_Bit17（RF_CH<<1|RXEN）
//------------------------------------------------------
//通过宏定义将18字节的寄存器参数按照各个功能分解,以便于参数的调整
unsignedcharcodenRF2401_Conf[18]={
RFConfig_Bit0,RFConfig_Bit1,RFConfig_Bit2,RFConfig_Bit3,RFConfig_Bit4,
RFConfig_Bit5,RFConfig_Bit6,RFConfig_Bit7,RFConfig_Bit8,RFConfig_Bit9,
RFConfig_Bit10,RFConfig_Bit11,RFConfig_Bit12,RFConfig_Bit13,RFConfig_Bit14,
RFConfig_Bit15,RFConfig_Bit16,RFConfig_Bit17
};
//------------------------------------------------------------
/*
*************************************************************
*nRF2401Tx/Rxfunctions*
*
*voidDelay100（void）;
*voidConfig2401（void）;//配置2401,写入初始化设置
*voidSetTxMode（void）;//设置为发送模式
*voidSetRxMode（void）;//设置为接收模式
*voidnRF2401_TxPacket（unsignedcharTxBuf[]）;
*//发送TxBuf[]内的数据长度由DATA1_W决定
*unsignedcharnRF2401_RxPacket（unsignedchar*RxBuf）;
*//检查是否有数据需要接受如果有,则保存至RxBuf[]
*//返回值0:
没有接收到数据1:
接收到数据
*************************************************************
*/
//16M晶振600us左右
voidDelay100（void）
{
unsignedinti;
for（i=0;i<100;i++）;
}
/*==================================================
nRF2401设置配置寄存器时序
=====================================================*/
bdataunsignedcharDATA_BUF;//用于ByteRead和ByteWrite函数
#defineDATA7（（DATA_BUF&BYTE_BIT7）!
=0）
#defineDATA0（（DATA_BUF&BYTE_BIT0）!
=0）
unsignedcharByteRead（void）
{
unsignedchari;
for（i=0;i<8;i++）
{
DATA_BUF=DATA_BUF<<1;
CLK1=1;
DATA=1;//设置为输入状态
if（DATA）//读取最高位，保存至最末尾，通过左移位完成整个字节
{
DATA_BUF|=BYTE_BIT0;
}
else
{
DATA_BUF&=~BYTE_BIT0;
}
CLK1=0;
}
returnDATA_BUF;
}
voidByteWrite（unsignedcharsend）
{
unsignedchari;
DATA_BUF=send;
for（i=0;i<8;i++）
{
if（DATA7）//总是发送最高位
{
DATA=1;
}
else
{
DATA=0;
}
CLK1=1;
DATA_BUF=DATA_BUF<<1;
CLK1=0;
}
}
/*<2401配置寄存器的写入方式>
NOTE.
OnthefallingedgeofCS,thenRF2401Aupdatesthenumberofbitsactuallyshifted
induringthelastconfiguration.
Ex:
IfthenRF2401Aistobeconfiguredfor2channelRXinShockBurst.,atotalof120
bitsmustbeshiftedinduringthefirstconfigurationafterVDDisapplied.
Oncethewantedprotocol,modusandRFchannelareset,onlyonebit（RXEN）is
shiftedintoswitchbetweenRXandTX.
注意:
2401配置寄存器的数据写入通过一移位寄存器完成
*/
voidConfig2401（void）
{
unsignedinti;
unsignedcharvariablel;
CS=0;
CE=0;
PWR_UP=1;//上电
for（i=0;i<10;i++）Delay100（）;//从上电到进入配置模式需要3ms的延时
CS=1;//使RF2401进入配置方式
for（i=0;i<18;i++）
{
variablel=nRF2401_Conf[i];
ByteWrite（variablel）;
}
Delay100（）;
CS=0;//CS置低使配置有效
Delay100（）;
}
voidSetTxMode（void）
{
//设置为配置模式
PWR_UP=1;
CE=0;
CS=1;
Delay100（）;
//配置寄存器0字节RXEN设置为0:
发送模式
DATA=0;
CLK1=1;
CLK1=0;
//设置为Activemodes（Tx）
CS=0;
CE=1;
Delay100（）;
}
voidSetRxMode（void）
{
//设置为配置模式
PWR_UP=1;
CE=0;
CS=1;
Delay100（）;
//配置寄存器0字节RXEN设置为1:
接收模式
DATA=1;
CLK1=1;
CLK1=0;
//设置为Activemodes（Rx）
CS=0;
CE=1;
Delay100（）;
}
//接收方通道硬件地址
unsignedcharTxAddress[]={0xcc,0xcc,0xcc,0xcc};
//nRF2401数据发送函数
voidnRF2401_TxPacket（unsignedcharTxBuf[]）
{
inti;
unsignedcharvariable2;
CE=1;
Delay100（）;
for（i=0;i<（ADDR_W/8）;i++）//写入接收地址（按字节对齐）
{
variable2=TxAddress[i];
ByteWrite（variable2）;
}
for（i=0;i<（DATA1_W/8）;i++）//写入需要发送的数据（按字节对齐）
{
variable2=TxBuf[i];
ByteWrite（variable2）;
}
CE=0;//CE置低使发送
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