ARM嵌入式软硬件设计实训报告.doc

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1、ARM嵌入式软硬件设计实训报告——无线电通讯班级：20937姓名：杨彦强专业：计算机控制技术学号：指导老师：陈伟成都航空职业技术学院2011年11月16日目录实训目地实训要求实训设备模块介绍实训内容与步骤扩展实验分析与总结一、实训目地1、通过实训，使我们能够进一步的了解STM32F103RB这款处理器。从基础本功能到后面复杂的控制领域等2、通过对外围的各个硬件模块的搭建，和软件的编写，使之能够结合在一起，组成一个小型的嵌入式系统3、通过实训，使我在原有的软件基础上有较高的提高，通过自己的创新，对外围电路的了解，设计出在本模块的基础上，完善模块的

2、功能，改善原有程序的不足。二、实训要求1、完成模块的功能测试2、在原有程序的基础上改程序，根据自己的想法，修改相应的程序，使之实现你想要的效果3、在原有的功能模块上面增添你想要的模块，在实现原有功能的基础上面，增加一些必要的模块，使其功能能够得到完善三、实训设备ALIENTEKMiniSTM32开发板（采用Cortex-M3内核）无线电发射模块（RF24l01模块）外围闪光灯DS0按键KY0、KY1（用来设置两块开发板的模式）TFTLCD液晶模块存储卡（2张）模块介绍NRF24L01无线模块，采用的芯片是NRF24L01，该芯片的主要特点如●真

3、正的GFSK单收发芯片，高校的GFSK调制，抗干扰能力强。●增强型ShockBurstTM●自动应答及自动重发功能●地址及CRC检验功能可实现点的通信地址控制●数据传输率1或2Mbps●该芯片通过SPI与外部MCU通信，最大的SPI速度可以达到10Mhz。●125个可选工作频道，满足多点通信和调频通信的需要●2.4G全球开放的ISM频段，免许可证使用●可接受5V电平的输入●工作电压1.9~3.6V（通常是3.3V）●可设置自动应答，确保数据可靠传输。nRF24L01无线收发器包括:频率发生器增强型SchockBurstTM模式控制器功率放大器晶

4、体振荡器调制器解调器输出功率频道选择和协议的设置可以通过SPI接口进行设置通过配置寄存器可将nRF241L01配置为发射、接收、空闲及掉电四种工作模式，如表1所示。　　模式PWR_UP（上电）PRIM_RXCEFIFO寄存器状态接收模式111-发射模式101数据在TXFIFO寄存器中发射模式101→0停留在发送模式，直至数据发送完待机模式2101TXFIFO为空待机模式11-0无数据传输掉电0---待机模式1主要用于降低电流损耗，在该模式下晶体振荡器仍然是工作的;待机模式2则是在当FIFO寄存器为空且CE=1时进入此模式；待机模式下，所有配置字

5、仍然保留，寄存器里面的数据保存在里面，不会丢失在掉电模式下电流损耗最小，同时nRF24L01也不工作，但其所有配置寄存器的值仍然保留在使用的时候电流消耗极低，当工作在发射模式下发射功率为-6dBm时电流消耗为9.0mA接收模式时为12.3mA掉电模式和待机模式下电流消耗更低所以为了降低整个开发板的功耗，我们在发射和接收数据时，模块的工作模式应该在各个模式下转换。模块的工作原理首先在发射数据时，我们将nRF24L01配置为发射模式：接着把接收节点地址TX_ADDR和有效数据TX_PLD按照时序由SPI口写入nRF24L01缓存区，TX_PLD必须

6、在CSN为低时连续写入，而TX_ADDR在发射时写入一次即可，然后CE置为高电平并保持至少10μs，延迟130μs后发射数据;若自动应答开启，那么nRF24L01在发射数据后立即进入接收模式，接收应答信号（自动应答接收地址应该与接收节点地址TX_ADDR一致）。如果收到应答，则认为此次通信成功，TX_DS置高，同时TX_PLD从TXFIFO中清除;若未收到应答，则自动重新发射该数据(自动重发已开启)，若重发次数(ARC)达到上限，MAX_RT置高，TXFIFO中数据保留以便在次重发;MAX_RT或TX_DS置高时，使IRQ变低，产生中断，通知M

7、CU。最后发射成功时,若CE为低则nRF24L01进入空闲模式1;若发送堆栈中有数据且CE为高，则进入下一次发射;若发送堆栈中无数据且CE为高，则进入空闲模式2。　　接收数据时,首先将nRF24L01配置为接收模式，接着延迟130μs进入接收状态等待数据的到来。当接收方检测到有效的地址和CRC时，就将数据包存储在RXFIFO中，同时中断标志位RX_DR置高，IRQ变低，产生中断，通知MCU去取数据。若此时自动应答开启，接收方则同时进入发射状态回传应答信号。最后接收成功时，若CE变低，则nRF24L01进入空闲模式1。nRF24L01的配置寄存器

8、共有25个,地址如下图所示，我们可通过SPI口进行访问，通过配置寄存器来实现通讯功能地址（H）寄存器名称功能00CONFIG设置24L01工作模式01