NRF24L01_学习笔记解读.docx

按照如下方式在电路板上安排的管脚8 76 54 32 1各管脚如下定义：8.IRQ 7.MISO6. MOSI 5.SCK4.CSN 3.CE2. VCC 1.GND具体说明：3. CE 芯片的模式控制线在CSN为低的情况下，CE协同NRF24L01的CONFIG寄存器共同决定NRF24L01的状态（参照NRF24L01的状态机）4. CSN 为芯片的片选线 CSN为低电平芯片工作5.SCK 为芯片控制的时钟线（SPI时钟）6. MOSI 为芯片控制数据线（Master output slave input） 主输出 从输入7. MISO 芯片控制数据线 （Master input slave output）master硕士主人船长 slave从属奴隶主输入从输出8.IRQ 中断信号引脚中断时变为低电平，即 NRF24L01内部发生中断时IRQ引脚从高电平变为低电平引脚会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、达到最大重发次数中断：nRF24L01的中断引脚（IRQ）为低电平触发，当状态寄存器中TX_DS（数据发送完成中断位广RX—DR（接收数据中断位）或MAX_RT（达到最多次 为高时触发中断。

当MCU给中断源写‘ 1’时，中断引脚被禁止可屏蔽中断可以被IRQ中断屏蔽通过设置可屏 重发中断位）蔽中断位为高，则中断响应被禁止默认状态下所有的中断源是被禁止的在写寄存器之前一定要进入待机模式或掉电模式NRF24L01有以下工作模式：其工作模式又CE和寄存器内部PWR_UP、PRIM_RX共同控制，见下表:STATUS状态寄存 器(反应 nrf24l01 当前 工作的各种状态)第 7 位第6位 (RX_DR)第5位(TX_DS)第4位第3 位第2 位第1 位保 留 ( 未 用 )(RX_DR)接 收数据中断 位当接收到 有效数据后 置1 写 ‘1’清除中 断(TX_DS)数据发送 完成中断当数据发送 完成后产生中断如果 工作在自动应答模式 下，只有当接收到应答 信号后此位置1写‘1’清除中断MAX RT)达到 最多次重发中断写‘1’清除中 断如果 MAX_RT 中断产生则必须 清除后系统才能 进行通讯(RX_P_NO) 即接收数据通道号 位000-101:数 据通道号、110: 未使用、111:RX FIFO寄存器为 空(TX FULL)TX FIFO 寄 存器满标志1：TX FIFO 寄 存器满。

0: TX FIFO寄存器 未满，有可用空 间NRF24L01所 处模式PWR_UP 位状态PRIM_RX 位状态CE引脚 电平FIFO寄存器状态接收模式111-发送模式101数据在TX FIFO寄 存器中发送模式101-0停留在发送模式，直至数据发送完待机模式II101TX FIFO为空待机模式I1-0无数据传输掉电模式0---PWR_UP和PRIM_RX在配置寄存器(CONFIG)中设置，配置寄存器如下:配置寄存器：寄存器地址:00名称：CONFIGCONFIG配置寄存器(配置NRF24L01 一些工作方式)第7位第6位 (MASK_RX_DR)第5位 (MASK_TX_DS)第4位 (MASK_MAX_RT)第3位 (EN_CRC )第2位 (CRCO)第1位 (PWR_UP )第0位 (PRIM_RX )保留(未用)(MASK_RX_(MASK_TX_D(MASK_MAX_(EN_CRC )CRC 使 能如果 EN_AA 中任意 一位为 高则 EN_CRC 强迫为 高CRCO) CRC模 式‘0’ - 8位 CRC校 验‘1’ - 16位 CRC校 验(PWR UP )NRF24L 01上电 掉电模 式设置 位。

1:上 电0:掉 电(PRIM_RX )NRF24L01 接收、发射 模式设置 位1:接收 模式0:发 射模式DR)可屏蔽 中断RX_RD1： IRQ引脚 不显示 RX_RD中断0： RX_RD 中 断产生时 IRQ引脚电 平为低S)可屏蔽中 断 TX_DS1： IRQ引脚 不显示TX_DS 中断0： TX_DS 中 断产生时IRQ 引脚电平为 低RT)可屏蔽中 断 MAX_RT1： IRQ引脚不 显示TX_DS中 断0： MAX_RT 中 断产生时IRQ 引脚电平为低5.1收发模式收发模式有 Enhanced ShockBurstTM 收发模式、ShockBurstTM 收 发模式和直接收发模式三种，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5.1.1 Enhanced ShockBurstTM 收发模式Enhanced 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。

Enhanced ShockBurstTM技术同时也减小了整个系统的平均工作电流在Enhanced ShockBurstTM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，将时发送过程完成后5.1.1.1 Enhanced ShockBurstTM 发射流程A. 把接收机的地址和要发送的数据按时序送入NRF24L01；B. 配置CONFIG寄存器，使之进入发送模式C. 微控制器把CE置高（至少10us），激发NRF24L01进行Enhanced ShockBurstTM 发射；D. N24L01的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4.1.1.2 Enhanced ShockBurstTM 接收流程A. 配置本机地址和要接收的数据包大小；B. 配置CONFIG寄存器，使之进入接收模式，把CE置高C. 130us后，NRF24L01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），NRF2401自动把字头、地址和CRC校验位移去；E. 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；F. 微控制器把数据从NewMsg_RF2401读出；G. 所有数据读取完毕后，可以清除STATUS寄存器。

NRF2401可以进入 四种主要的模式之一5.1.2 ShockBurstTM 收发模式ShockBurstTM收发模式可以与Nrf2401a,02,E1及E2兼容，具体表述前看本公司的N-RF2401文档5.2空闲模式NRF24L01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5.4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为900nA左右关机模 式下，配置字的内容也会被保持在NRF2401片内，这是该模式与断电状态最大的区别匹1=15.5增强型的ShockBurst TM模式增强型ShockBurst TM典型的双链方式为：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04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nRF24L01在接收模式下可以接收6路不同通道的数据，见下图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位公用地址所有的 数据通道都可以设置为增强型ShockBurst模式2(RX_ADDR_PC) (RX_ADDR_P1) (Rx[aDDR* ) (rx[addr]依) (RX_ADDR_P4) (RX ADDR PE)AddrAddrAddrAddrAddrAddrDataDataDataDataDataDataPipePipePipePipePipePipeC^7878787878CxB3E4E^E€FlCxB3E4E^E€CDCxR3E4EEE6A3CxBEE4EEE6OFCxB3E4E^E€05Frequency Channel NNRF24L01在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，数据通道）被用作接 收应答信号，因此属通道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当MCU控制NRF24L01发送数据时，NRF24L01就会启动发送数据，发送完后NRF24L01就会转到接收模式并等 待终端的应答信号如果没有收到应答信号，NRF24L01就会重发数据包，知道收到应答信号，或达到重发次 数寄存器设定的最大值为止，如果重发次数超过了设定值则产生MAX_RT （最大重发次数中断）（应该在该中断 没有被屏蔽的情况下的时候才会发生）只要收到确认信号，nRF24L01就认为最后一包数据已经发送成功（接收方已经收到数据），把TX FIFO 中的数据清除掉并产生TX_DS中断（数据发送完中断）（IRQ引脚置高）。

增强型ShockBurstTM发送模式：1、 配置寄存器位PRIM_RX为低2、 当MCU有数据要发送时，接收节点地址（TX_ADDR）和有效数据（TX_PLD）通过SPI接口写入 nRF24L01发送数据的长度以字节计数从MCU写入丁乂 FIFO当CSN为低时数据被不断的写入 发送端发送完数据后，将通道0设置为接收模式来接收应答信号，其接收地址（RX_ADDR_P0）与接 收端地址（TX_ADDR）相同例：在上图中数据通道5的发送端（TX5）及接收端（RX）地址设置如下：TX5： TX_ADDR=0xB3B4B5B605TX5： RX_ADDR_P0=0xB3B4B5B605RX： RX_ADDR_P5=0xB3B4B5B6053、 设置CE为高，启动发射CE高电平持续时间最小为10 us4、 nRF24L01 ShockBurstTM 模式：无线系统上电启动内部16MHz时钟无线发送数据打包（见数据包描述）高速发送数据（由MCU设定为1Mbps或2Mbps）5、 如果启动了自动应答模式（自动重发计数器不等。