xs128和2401文档格式.docx
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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。
000~101:
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
*********************************************************************/
unsignedcharSPI_Byte_RW(unsignedcharch)
{
unsignedchari;
for(i=1;
i<
=8;
i++)
{
if(ch&
0x80)//如果ch最高位为1
NRFMOSI=1;
else
NRFMOSI=0;
NRFSCK=1;
//时钟置高
ch<
<
=1;
//左移一位
_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,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:
byteSPI_Write_Buf(bytereg,byte*pBuf,bytelen)
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
************************************************************************************************/
bytestatus,cnt;
NRFCSN=0;
//SPI使能
status=SPI_Byte_RW(reg);
//第一个字节返回状态字
for(cnt=0;
cnt<
len;
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
byteconstTX_ADDRESS[TX_ADR_WIDTH]={0x34,0x43,0x10,0x10,0x01};
//本地地址
写寄存器的指令字为001AAAAA,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,那么完整的指令字应该为00110000,可用如下定义和调用方法
//***********************NRF24L01指令字*******************************************************
#defineREAD_REG0x00//读寄存器指令
#defineWRITE_REG0x20//写寄存器指令
#defineRD_RX_PLOAD0x61//读取接收数据指令
#defineWR_TX_PLOAD0xA0//写待发数据指令
#defineFLUSH_TX0xE1//冲洗发送FIFO指令
#defineFLUSH_RX0xE2//冲洗接收FIFO指令
#defineREUSE_TX_PL0xE3//定义重复装载数据指令
#defineNOP0xFF//保留
//*****************SPI(nRF24L01)寄存器地址****************************************************
#defineCONFIG0x00//配置收发状态,CRC校验模式以及收发状态响应方式
#defineEN_AA0x01//自动应答功能设置
#defineEN_RXADDR0x02//可用信道设置
#defineSETUP_AW0x03//收发地址宽度设置
#defineSETUP_RETR0x04//自动重发功能设置
#defineRF_CH0x05//工作频率设置
#defineRF_SETUP0x06//发射速率、功耗功能设置
#defineSTATUS0x07//状态寄存器
#defineOBSERVE_TX0x08//发送监测功能
#defineCD0x09//地址检测
#defineRX_ADDR_P00x0A//频道0接收数据地址
#defineRX_ADDR_P10x0B//频道1接收数据地址
#defineRX_ADDR_P20x0C//频道2接收数据地址
#defineRX_ADDR_P30x0D//频道3接收数据地址
#defineRX_ADDR_P40x0E//频道4接收数据地址
#defineRX_ADDR_P50x0F//频道5接收数据地址
#defineTX_ADDR0x10//发送地址寄存器
#defineRX_PW_P00x11//接收频道0接收数据长度
#defineRX_PW_P10x12//接收频道0接收数据长度
#defineRX_PW_P20x13//接收频道0接收数据长度
#defineRX_PW_P30x14//接收频道0接收数据长度
#defineRX_PW_P40x15//接收频道0接收数据长度
#defineRX_PW_P50x16//接收频道0接收数据长度
#defineFIFO_STATUS0x17//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);
//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(datapipe)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EnhancedShockBurst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_DSIRQ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2.4~2.4835G
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1mW
6路1对6星型网络(使用6个datapipe)
增强型ShockBurst包格式
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6bit
Pid2bit
NO_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:
voidSetRX_Mode(void)
/*功能:
数据接收配置
NRFCE=0;
SPI_RW_Reg(WRITE_REG+CONFIG,0x0f);
//IRQ收发完成中断响应,16位CRC,主接收
NRFCE=1;
Dly_10us(15);
//oldis'
130'
将00001111写入config寄存器
以下是config寄存器说明
保留,为0
MASK_RX_DR
MASK_TX_DS
MASK_MAX_RT
EN_CRC
CRCO
PWR_UP
PRIM_RX
MASK_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crc
PWR_UP:
1:
powerup0:
powerdown
PRIM_RX:
PRX0:
PTX
24L01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(EnhancedShockBurst)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EnhancedShockBurst发射
直接传送模式发送
1.CONFIG寄存器:
地址00
2.EN_AA寄存器:
地址01
保留,0
ENAA_P5
ENAA_P4
ENAA_P3
ENAA_P2
ENAA_P1
ENAA_P0
是否启用各datapipe的自动应答功能,1启用,0,不启用,复位默认为启用
3.EN_RXADDR寄存器:
地址02
ERX_P5
ERX_P4
ERX_P3
ERX_P2
ERX_P1
ERX_P0
是否启用各datapipe,1启用,0,不启用,复位为00000011,即默认启用datapipe1和datapipe0
4.SETUP_AW寄存器:
地址03
AW1
AW0
地址宽度,所有datapipe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)
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+86us
ARC=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
RF_CH
7个bit用于设置通信频道,共126个频道,复位为00000010,频道2
7.RF_SETUP寄存器:
地址0x06
PLL_LOCK
RF_DR
RF_PWR
LNA_HCURR
PLL_LOCK:
RF_DR:
速率,0:
1M1:
2M
RF_PWR:
0018dbm
0112dbm
106dbm
110dbm
8.STATUS寄存器:
地址0x07
保留0
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_CNT
ARC_CNT
PLOS_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)
CD
CD:
检测到载波则置1,否则为0
11.RX_ADDR_P0寄存器:
地址0x0A(datapipe0接收地址)
共5个字节,低字节在前,高字节在后默认为0xe7e7e7e7e7
12.RX_ADDR_P1寄存器:
地址0x0B(datapipe1接收地址)
共5个字节,低字节在前,高字节在后默认为0xC2C2C2C2C2
13.RX_ADDR_P2寄存器:
地址0x0C(datapipe2接收地址)
共5个字节,低字节在前,高字节在后0xC2C2C2C2C3
14.RX_ADDR_P3寄存器:
地址0x0D(datapipe3接收地址)
共5个字节,低字节在前,高字节在后0xC2C2C2C2C4
15.RX_ADDR_P4寄存器:
地址0x0E(datapipe4接收地址)
共5个字节,低字节在前,高字节在后0xC2C2C2C2C5
16.RX_ADDR_P5寄存器:
地址0x0F(datapipe5接收地址)
共5个字节,低字节在前,高字节在后0xC2C2C2C2C6
17.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0xe7e7e7e7e7
18.RX_PW_P0寄存器:
地址0x11
RX_PW_P0
RX_PW_P0:
DATAPIPE0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
RX_PW_P1
RX_PW_P1:
DATAPIPE1的接收数据载荷长度
20.RX_PW_P2寄存器:
地址0x13
RX_PW_P2
RX_PW_P2:
DATAPIPE2的接收数据载荷长度
21.RX_PW_P3寄存器:
地址0x14
RX_PW_P3
RX_PW_P3:
DATAPIPE3的接收数据载荷长度
22.RX_PW_P4寄存器:
地址0x15
RX_PW_P4
RX_PW_P4:
DATAPIPE4的接收数据载荷长度
23.RX_PW_P5寄存器:
地址0x16
RX_PW_P5
RX_PW_P5:
DATAPIPE5的接收数据载荷长度
24.FIFO_STATUS寄存器:
地址0x17
TX_REUSE
TX_EMPTY
RX_FULL
RX_EMPTY
TX_REUSE:
EnhancedShockBurst™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datapipe地址中的一个即可保证对方收到。
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),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,TXFIFO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,TXFIFO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TXFIFO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)
EnhancedShockBurst™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
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