xs128和2401.docx

1、xs128和2401CE：使能发射或接收；CSN，SCK，MOSI，MISO：SPI引脚端，微处理器可通过此引脚配置nRF24L01：IRQ：中断；VDD：电源输入端；VSS：电源地：XC2，XC1：晶体振荡器引脚；VDD_PA：为功率放大器供电，输出为1.8 V；ANT1,ANT2：天线接口;IREF：参考电流输入使用IO口模拟SPI，以龙丘科技的无线模块为例，使用M口模拟SPI可如下定义#define NRFIRQ PTM_PTM0#define NRFCE PTM_PTM1#define NRFMISO PTM_PTM2#define NRFCSN PTM_PTM3#define NRF

2、MOSI PTM_PTM4#define NRFSCK PTM_PTM5SPI读模式由图可知，发送时高位在前，低位在后，每写一个bit，返回一个状态字位，每次写操作都可读回一个完整的状态字。以下是读回的状态字Status（地址：0x07）保留RX_DRTX_DSMAX_RTRX_P_NOTX_FULLRX_DR: 接收数据准备好，接收缓冲区有新的数据到达时被置为1，向该位写1可清除该位TX_DS: 缓冲区数据被发送完后被置为1，如果自动应答启用的话，只有在对方应答到达后才会置1，向该位写1可清除该位MAX_RT: 若没有收到对方确认，24L01会自动超时重传，当到达最大重传次数后，该位被置1，

3、向该位写1可清除该位。若不清除该位则无法进一步通信。RX_P_NO: 3bit，表示正在读取缓冲区数据载荷的数据管道编号。000101：数据管道编号。110：没有使用111：接收缓冲区空Ps：接收到新数据，数据发送完毕，重传到达最大次数都会引起中断，通过读取状态字可查询中断事件。中断由IRQ引脚低电平触发。SPI写模式/*SPI读写函数写入一个字节并返回一个字节ch：需要写入的字节*/unsigned char SPI_Byte_RW(unsigned char ch) unsigned char i; for(i=1;i=8;i+) if(ch&0x80)/如果ch最高位为1 NRFMOSI

4、=1; else NRFMOSI=0; NRFSCK=1;/时钟置高 ch=1;/左移一位 _asm(nop); _asm(nop); NRFSCK=0;/时钟置低 ch|=NRFMISO; return(ch);解释：1、 该函数作用为一次SPI数据交换，将ch中一个字节数据按照高位在前低位在后的顺序串行发送，每发送一个bit都读回一个bit，8个比特发送完毕，同时也和24L01完成一次数据交换。2、 该函数是spi通信的基本函数3、 注意spi通信中，可以一次读取或写入多个字节，顺序为低字节在前，高字节在后，每个字节是高位在前，低位在后。4、 参考SPI时序图，可见，上升沿写入1个bit，

5、下降沿读入一个bit。5、 该SPI通信函数只涉及一个字节的读写，没有涉及CS信号线。SPI_Byte_RW（）函数应用举例，一次写入多个字节/*函数：byte SPI_Write_Buf(byte reg, byte *pBuf, byte len)功能: 用于写数据：为寄存器地址，pBuf：为待写入数据地址，len：写入数据的个数*/byte SPI_Write_Buf(byte reg, byte *pBuf, byte len) byte status,cnt; NRFCSN = 0; /SPI使能 status = SPI_Byte_RW(reg); /第一个字节返回状态字 for(

6、cnt=0; cntlen; cnt+) / SPI_Byte_RW(*pBuf+); NRFCSN = 1; /关闭SPI return(status); / PS：该函数完成多个字节的写入，返回状态字本函数举例：例：我们要设置本机地址，24L01的地址为5个字节，假设地址放在一个5字节的数组中byte const TX_ADDRESSTX_ADR_WIDTH= 0x34,0x43,0x10,0x10,0x01; /本地地址写寄存器的指令字为001A AAAA， AAAAA用于表示写入的寄存器地址，各个寄存器地址可查阅数据手册TX_ADDR寄存器在24L01中的地址为00010000，那么完

7、整的指令字应该为00110000，可用如下定义和调用方法/*NRF24L01指令字*#define READ_REG 0x00 / 读寄存器指令#define WRITE_REG 0x20 / 写寄存器指令#define RD_RX_PLOAD 0x61 / 读取接收数据指令#define WR_TX_PLOAD 0xA0 / 写待发数据指令#define FLUSH_TX 0xE1 / 冲洗发送 FIFO指令#define FLUSH_RX 0xE2 / 冲洗接收 FIFO指令#define REUSE_TX_PL 0xE3 / 定义重复装载数据指令#define NOP 0xFF / 保留

8、/*SPI(nRF24L01)寄存器地址*#define CONFIG 0x00 / 配置收发状态，CRC校验模式以及收发状态响应方式#define EN_AA 0x01 / 自动应答功能设置#define EN_RXADDR 0x02 / 可用信道设置#define SETUP_AW 0x03 / 收发地址宽度设置#define SETUP_RETR 0x04 / 自动重发功能设置#define RF_CH 0x05 / 工作频率设置#define RF_SETUP 0x06 / 发射速率、功耗功能设置#define STATUS 0x07 / 状态寄存器#define OBSERVE_TX

9、 0x08 / 发送监测功能#define CD 0x09 / 地址检测 #define RX_ADDR_P0 0x0A / 频道0接收数据地址#define RX_ADDR_P1 0x0B / 频道1接收数据地址#define RX_ADDR_P2 0x0C / 频道2接收数据地址#define RX_ADDR_P3 0x0D / 频道3接收数据地址#define RX_ADDR_P4 0x0E / 频道4接收数据地址#define RX_ADDR_P5 0x0F / 频道5接收数据地址#define TX_ADDR 0x10 / 发送地址寄存器#define RX_PW_P0 0x11 /

10、 接收频道0接收数据长度#define RX_PW_P1 0x12 / 接收频道0接收数据长度#define RX_PW_P2 0x13 / 接收频道0接收数据长度#define RX_PW_P3 0x14 / 接收频道0接收数据长度#define RX_PW_P4 0x15 / 接收频道0接收数据长度#define RX_PW_P5 0x16 / 接收频道0接收数据长度#define FIFO_STATUS 0x17 / FIFO栈入栈出状态寄存器设置可用以下语句调用SPI_Write_Buf(WRITE_REG + TX_ADDR, TX_ADDRESS, TX_ADR_WIDTH); /

11、 写本地地址24L01被设置为接收模式后，可通过6个不同的数据通道（data pipe）接收数据。每个数据通道都有一个唯一的地址但是各数据通道的频率是相同的。这意味着可以有6个被配置成发送状态的nRF24L01可以和一个配置成接收状态的nRF24L01通信，并且接收方可以区分。数据通道0有一个唯一的40bit的可设置的地址。其余的通道1到通道5则地址前32位相同，而后8位不同。所有的数据通道都可以实现Enhanced ShockBurst模式。NRF24L01使用数据通道的地址对接收的包进行确认。这意味着24L01在返回ACK的时候使用相同的地址。在发送端，数据通道0被用来接收确认信息，因此通

12、道0的地址必须等于发送地址，这样才能收到确认信息。当一个24L01发送结束后，它会打开接收器并等待确认。如果没有收到确认，则重发，直到收到确认。当重发超过一定次数则发出中断并改变状态寄存器。重发次数的限制在SETUP_RETR_ARC寄存器中设置。无论何时收到确认，都会认为上一个数据包发送成功，这个数据包将被从发送缓冲区清除，并且把TX_DS IRQ置为高。每次开始spi写，读回来的都是状态字。射频收发工作在2.42.4835G收发共用天线接口GFSK调制250k，1M，2M的空中速率发射输出功率最高0dBm，即1mW6路1对6星型网络（使用6个data pipe）增强型ShockBurst包

13、格式前置域1byte地址域3-5byte包控制域9bit载荷0-32字节CRC1-2字节地址域是接收机地址包控制域载荷长度6bitPid2bitNO_ACK1bit载荷长度6bit说明最多32字节Pid用于包编号，用于确定是重发包还是新包NO_ACK用于表示是否自动应答，如为1则表示无需自动应答自动应答的延时和重发次数是可编程的。/*/*函数：void SetRX_Mode(void)/*功能：数据接收配置 /*/void SetRX_Mode(void) NRFCE=0; SPI_RW_Reg(WRITE_REG + CONFIG, 0x0f); / IRQ收发完成中断响应，16位CRC ，

14、主接收 NRFCE = 1; Dly_10us(15); /old is 130将00001111写入config寄存器以下是config寄存器说明保留，为0MASK_RX_DRMASK_TX_DSMASK_MAX_RTEN_CRCCRCOPWR_UPPRIM_RXMASK_RX_DR 和MASK_TX_DS和MASK_MAX_RT 主要用于设置status寄存器中的这三位表示的事件发生时 是否通过IRQ引脚来反映，1，不反映在IRQ上，0反映在IRQ上。EN_CRC：1，启用CRC校验，0不启用CRCO:0:1个字节crc，1：两个字节crcPWR_UP：1：powerup 0：powerd

15、ownPRIM_RX：1：PRX 0：PTX24L01的工作模式和寄存器及IO口的关系如下CE引脚的作用增强型Shockburst模式时序图一个ESB（Enhanced ShockBurst）周期，发送一个字节连带收到ACK大约339us从powerdown状态需要先进入standyby状态，该状态转换需要1.5ms延迟，从standyby状态进入rx/tx状态，需要130us置高CE维持最少10us，启动Enhanced ShockBurst发射直接传送模式发送1.CONFIG寄存器：地址00保留，为0MASK_RX_DRMASK_TX_DSMASK_MAX_RTEN_CRCCRCOPWR_

16、UPPRIM_RXMASK_RX_DR 和MASK_TX_DS和MASK_MAX_RT 主要用于设置status寄存器中的这三位表示的事件发生时 是否通过IRQ引脚来反映，1，不反映在IRQ上，0反映在IRQ上。EN_CRC：1，启用CRC校验，0不启用CRCO:0:1个字节crc，1：两个字节crcPWR_UP：1：powerup 0：powerdownPRIM_RX：1：PRX 0：PTX2.EN_AA寄存器：地址01保留，0保留，0ENAA_P5ENAA_P4ENAA_P3ENAA_P2ENAA_P1ENAA_P0是否启用各data pipe的自动应答功能，1启用，0，不启用，复位默认为

17、启用3. EN_RXADDR寄存器：地址02保留，0保留，0ERX _P5ERX _P4ERX _P3ERX _P2ERX _P1ERX _P0是否启用各data pipe， 1启用，0，不启用，复位为00000011，即默认启用datapipe1和datapipe 04. SETUP_AW寄存器：地址03保留，0保留，0保留，0保留，0保留，0保留，0AW1AW0地址宽度，所有data pipe 都一样AW1,AW0=00,非法，01，3字节地址，10，4字节地址，11，5字节地址，默认为11，即5字节地址5. SETUP_RETR寄存器：地址04(设置自动重传参数)ARD(复位为0000)

18、ARC（复位为0011）ARD=0000,重传间隔为250+86us 0001,重传间隔为500+86us. 1111, 重传间隔为4000+86usARC=0000，禁止自动重传 0001，重传1次 . 1111，重传15次6. RF_CH寄存器：地址0x05，设置频道保留，0RF_CH7个bit用于设置通信频道，共126个频道，复位为00000010，频道27. RF_SETUP寄存器：地址0x06保留，0保留，0保留，0PLL_LOCKRF_DRRF_PWRLNA_HCURRPLL_LOCK：RF_DR：速率，0：1M 1：2MRF_PWR：00 18dbm01 12dbm10 6dbm

19、11 0dbm8. STATUS寄存器：地址0x07保留 0RX_DRTX_DSMAX_RTRX_P_NOTX_FULLRX_DR: 接收数据准备好，接收缓冲区有新的数据到达时被置为1，向该位写1可清除该位TX_DS: 缓冲区数据被发送完后被置为1，如果自动应答启用的话，只有在对方应答到达后才会置1，向该位写1可清除该位MAX_RT: 若没有收到对方确认，24L01会自动超时重传，当到达最大重传次数后，该位被置1，向该位写1可清除该位。若不清除该位则无法进一步通信。RX_P_NO: 3bit，表示正在读取缓冲区数据载荷的数据管道编号。000101：数据管道编号。110：没有使用111：接收缓冲

20、区空Ps：接收到新数据，数据发送完毕，重传到达最大次数都会引起中断，通过读取状态字可查询中断事件。中断由IRQ引脚低电平触发。9. OBSERVE_TX寄存器：地址0x08(发送观察寄存器，用于观察发送状态)PLOS_CNTARC_CNTPLOS_CNT:丢包计数器，最大到15，写RF_CH寄存器可清除计数值ARC_CNT：重发次数计数10. CD寄存器：地址0x09（载波检测寄存器）保留 0保留 0保留 0保留 0保留 0保留 0保留 0CDCD:检测到载波则置1，否则为011. RX_ADDR_P0寄存器：地址0x0A（data pipe 0接收地址）共5个字节，低字节在前，高字节在后默认

21、为0xe7e7e7e7e712. RX_ADDR_P1寄存器：地址0x0B（data pipe 1接收地址）共5个字节，低字节在前，高字节在后默认为0xC2C2C2C2C213. RX_ADDR_P2寄存器：地址0x0C（data pipe 2接收地址）共5个字节，低字节在前，高字节在后0xC2C2C2C2C314. RX_ADDR_P3寄存器：地址0x0D（data pipe 3接收地址）共5个字节，低字节在前，高字节在后0xC2C2C2C2C415. RX_ADDR_P4寄存器：地址0x0E（data pipe 4接收地址）共5个字节，低字节在前，高字节在后0xC2C2C2C2C516.

22、RX_ADDR_P5寄存器：地址0x0F（data pipe 5接收地址）共5个字节，低字节在前，高字节在后0xC2C2C2C2C617. TX_ADDR寄存器：地址0x10（发送地址寄存器，对发送端而言，相当于源地址，也是接收端发回确认的目的地址）共5个字节，默认为0xe7e7e7e7e718. RX_PW_P0寄存器：地址0x11保留 0保留 0RX_PW_P0RX_PW_P0:DATA PIPE0 的接收数据载荷长度 0：非法 1：1个字节 . 32：32个字节19. RX_PW_P1寄存器：地址0x12保留 0保留 0RX_PW_P1RX_PW_P1:DATA PIPE1 的接收数据载

23、荷长度 0：非法 1：1个字节 . 32：32个字节20. RX_PW_P2寄存器：地址0x13保留 0保留 0RX_PW_P2RX_PW_P2:DATA PIPE2 的接收数据载荷长度 0：非法 1：1个字节 . 32：32个字节21. RX_PW_P3寄存器：地址0x14保留 0保留 0RX_PW_P3RX_PW_P3:DATA PIPE3 的接收数据载荷长度 0：非法 1：1个字节 . 32：32个字节22. RX_PW_P4寄存器：地址0x15保留 0保留 0RX_PW_P4RX_PW_P4：DATA PIPE4 的接收数据载荷长度 0：非法 1：1个字节 . 32：32个字节23.

24、RX_PW_P5寄存器：地址0x16保留 0保留 0RX_PW_P5RX_PW_P5:DATA PIPE5 的接收数据载荷长度 0：非法 1：1个字节 . 32：32个字节24. FIFO_STATUS寄存器：地址0x17保留 0TX_REUSETX_FULLTX_EMPTY保留 0保留 0RX_FULLRX_EMPTYTX_REUSE:Enhanced ShockBurst 模式下发送数据流程1. 配置config寄存器，将PRIM_RX置为0，表示发送模式2. 当需要发送数据时，首先需要配置地址TX_ADDR，这个地址应该是接收端地址，即应该是接收端6个data pipe地址中的一个即可保

25、证对方收到。如果要使用自动应答，当对方进行自动应答时也会使用这个地址，应答消息由发送端的datapipe0接收，所以发送的datapipe0的地址应等于TX_ADDR，若需要自动应答则。（若是和上一次发送是相同地址，则可不用重写地址）3. 配置TX_PLD，将需要发送的数据送入nrf24L01，通过SPI连续写入数据载荷时，nrf24L01将自动对字节数计数。（数据载荷必须在cs为低的时候连续写入）4. 将CE置高并维持最少10us，这个脉冲将启动ShockBurst发送5. NRF24L01：a) 打开射频b) 启动晶振c) 数据打包d) 发送6. 如果启动了自动应答（且重传次数未达到最大值

26、），NRF24L01将自动转入接收状态。若在规定时间内收到了应答包，则这是一次成功的发送，TX FIFO中的数据被清除，同时置高status寄存器中的TX_DS位。如果在规定时间内未收到应答包则自动重传（当启用自动重传时，由SETUP_RETR寄存器中的ARC位指定重传次数）。当重传次数到达最大值依然没有收到应答，则status寄存器中的MAX_RT被置高，TX FIFO缓冲区中的数据并不被移除。MAX_RT 或 TX_DS被置高都会在IRQ引脚上引起中断（低电平有效，重写status寄存器中的对应位可清除）。在到达最大重传次数并引发中断后，在没有清除MAX_RT之前，任何数据都不能发送。每次

27、发生MAX_RT 中断，PLOS_CNT计数器都会加1，用于统计丢包数。7. CE置低以后，设备进入STANDBY_I状态。否则TX FIFO缓冲区中的下一个数据载荷将被发送。如果数据缓冲区空，而CE仍然为高，设备将进入STANDBY-II模式。8. 如果设备处于STANDBY-II模式，当CE置低后，设备将进入STANDBY-I模式。（STANDBY模式可减少电流的消耗，在该模式下，SPI通信仍然可以完成）Enhanced ShockBurst 模式下接收数据流程1. 设置config寄存器中的PRIM_RX为1，且置CE为高2. 130us之后，NRF24L01开始监视射频信号3. 当合法的包被接收到（地址匹配），数据被存储到RX-FIFO缓冲区中，status寄存器中的RX_DR被置高，IRQ引脚同时发出中断信号（如果未屏蔽该信号）。Status寄存器中的RX_P_NO指示这个应该接收