系统级rf芯片nrf24e1收发原理与应用编程

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1、系统级RF芯片nRF24E1收发原理与应用编程

2、第1摘要：从应用的角度出发，阐述系统级RF收发芯片nRF24E1的RADIO口控制方法和工作过程；分析nRF24E1的收发方式；详细介绍ShockBUrst技术、DuoCeiver技术和应用中器件的配置方法并通过代码说明实际应用中的编程方法。关键词：nRF24E1射频无线通信配置引言nRF24E1收发器是NordicVLSI推出的系统级射频芯片，采用先进的0.18μmCMOS工艺、6mm×6mm的36引脚QFN封装，以nRF240RF芯片结构为基础，将射频率、8051M

3、CU、9输入10位ADC、125通道、UART、SPI、P、RTC、bps(如10kbps)。③CPU把CE置低，激活ShockBurst发送。④ShockBurst。*给RF前端供电；*完成RF包处理（加前缀，CRC校验）；*数据高速发送（250kbps或1Mbps，可由用户配置决定）；*发送完成，nRF2401返回空闲信号。（2）ShockBurst接收CPU的接口引脚为CE、DR1、CLK1、DATA，工作流程如下：①校验接收到的RF包的地址和欲接收的RF包中有效数据的长度。②把CE置高，激活RX。③经过200

4、μs处理，nRF2401子系统监视启动并等待信号的到来。④当收到一个有效的数据包（正确的地址和CRC），nRF2401子系统移去前缀、地址和CRC位。⑤nRF2401子系统通过把DR1置高来通知CPU。⑥CPU把CE置低，把RF前端设为低功耗方式。⑦CPU将按时序以适当的速度（如10kbps）把有效数据取出。⑧当所有的有效数据都送完，nRF2401子系统再次把DR1置低。如果CE保持为高，准备接收下一个数据包；CE为低，重新开始新的接收。2.2DuoCeiverShockBurst收发方式使nRF24E1能够方便地同

5、时接收两个不同频率的频道发送的数据，并且能够使接收速度达到最大值。这意味着：*nRF24E1通过一个天线，能够接收两个频率相差8MHz（8个频率通道）的1Mbps发射器（如nRF24E1、nRF2401或nRF2402）发送的数据。*这两个不同数据频道的数据被分别送到两套不同的接口——数据频道1为CLK1、DATA和DR1，数据频道2为CLK2、DOUT2和DR2。DuoCeiver技术提供了两个独立、专用于接收的数据频道，而不是采用两个相互独立的接收器。使用第二个数据频道必须满足要求：第二数据频道的工作频率至少比第

6、一个频道的工作频率高8MHz。使用ShockBurst技术，CPU先取出其中一个数据频道中的数据，另一数据频道中的数据等待CPU处理完。这样不至于丢失数据；同时，也降低了对CPU性能的要求。3器件配置在配置方式下，配置字最高可达18字节。nRF2401子系统的配置字通过一个简单的三线接口（CS、CLK1和DATA）送给配置寄存器。3.1ShockBurst的配置ShockBurst方式配置字的作用是使nRF2401子系统能够处理RF协议。在实际操作中，一旦完成协议并装入了nRF2401子系统，只有1字节（bit[7:

7、0]）的配置字需要更新。用于ShockBurst的配置字分为如下四块（详见表2）：*有效数据宽度（DATA2_SB（最高位）开始。新的配置从CS的下降沿开始。假如nRF2401子系统需要配置为ShockBurst方式，两个接收频道，则在VDD（芯片电源）上电后，只需120位的配置字。在协议、工作方式和接收频道都配置好后，只需要1位（RXEN）来切换是接收或发射。在配置字被读取的过程中，MSB（最高位）最先被读到寄存器中。默认配置字为：h8E08.1C20.2000.0000.00E7.0000.E721.0F04,共

8、18字节，可根据需要进行取舍。ShockBurst数据包的总位数最多不能超过256位，可通过式（1）计算有效数据的最大位数。DATAx_Hz。RX2_EN(B[15])为第二个频道的使能位：RX2_EN=0时，第二个频道不工作；RX2_EN=1时，第二个频道使能。RFDR_SB为收发速率设置位：RFDR_SB(B[13])=0时，收发速率为250kbps；RFDR_SB=1时，收发速率为1Mbps。16MHz晶振时，250kbps的收发灵敏度比1Mbps的高10dB。XO_F(B[12-10])为晶振选择位。RF_P

9、Hz+RF_CH#×1.0MHz(2)ChannelRF=2400MHz+RF_CH#×1.0MHz+8MHz(3)4数据包描述完整的射频数据包由四部分组成：前缀、地址、有效数据和CRC。前缀一般是8位，也要吧设置为4位，由地址的首位决定。如果地址的首位是0，前缀为01010101；如果地址的首位是1，前缀为10101010。ShockBurs