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2.4GHz2.4GHz2Mbps功能描述真正的GFSK單片式收發(fā)增強(qiáng)ShockBurstTM無線速率 1或nRF24XX20QFN4×4mm

應(yīng)用領(lǐng)域無線鼠標(biāo)，鍵盤，機(jī)概述nRF24L01是一款工作在2.4~2.5GHz世界通用ISM頻段的單片無線收發(fā)器。無線收發(fā)器包括:頻率發(fā)生器、增強(qiáng)型SchockrstTM模式控制器功率放大器、晶體振蕩器、調(diào)制器、解調(diào)器。輸出功率、頻道選擇和協(xié)議的設(shè)置可以通過SPI接口進(jìn)行設(shè)置。極低的電流消耗：當(dāng)工作在發(fā)射模式下為6dBm時電流消9mA，接收模式12.3mA?？焖賲⒖紨?shù)參數(shù)單V0發(fā)射模式下，電流消耗接收模式下電流消耗-40~℃-1nRF24L01分類信型描版20腳QFN DnRF24L01-2、nRF24L01結(jié)結(jié)構(gòu)方框圖1nRF24L01引腳及其功能引名引腳功描1RXTX23456可中斷7電源8接地9RF的功率放大器提供的+1.8V接地電源接地電源接地2電氣特性條件：VDD=+3V，VSS=0V，TA=－40℃到符參數(shù)（條件最小典型最大單操作條V℃VDD-V高電平輸出電壓V常用射頻條頻移頻移±ShockBrust模式下數(shù)據(jù)傳輸K頻道間距1頻道間距2發(fā)射操0 - -輸出功率-18dBm輸出功率-18dBm接收操2000kbps數(shù)據(jù)傳輸率下，單通道000kbps在0.1%BRE(@2000kbps)下的靈-在1%BRE(@1000kps)-極限范圍供電電壓 輸入電 輸出電 總功 溫工作溫 器溫 注意：強(qiáng)行超過一項(xiàng)或多項(xiàng)極限值使用將導(dǎo)致器件性損壞：靜電敏感器件。操作時遵守防護(hù)規(guī)則術(shù)語術(shù)描確認(rèn)信號（應(yīng)答信號兆位/模模FIFO寄存器狀111-101101011-00---6、nRF24L01主要工作模式關(guān)于nRF24L01I/O腳更詳細(xì)的描述請參見下面的表7。nRF24L01在不同模式下的引腳功引腳名方發(fā)送模接收模待機(jī)模掉電模高電平-7、nRF24L0待機(jī)模式II下，晶振正常工作。在待機(jī)模式II下部TXFIFO寄存器為空并且CE為高電平時進(jìn)入待機(jī)模式掉電模式在掉電模式下,nRF24L01各功能關(guān)閉，保持電流消耗最小。進(jìn)入掉電模式后，nRF24L01停止工作，但寄存器內(nèi)容保持不變。啟動時間見表格13。掉電模式由寄存器中PWR_UP位來控制數(shù)據(jù)包處理SockBurstM（nRF2401，nRF24E1，nRF2402，nRF24E21Mbps時相同ShockBurstTMShockBurst模式下nRF24L01可以與成本較低的低速M(fèi)CU相連。高速信號處理是由的射頻協(xié)議處理的，nRF24L01SPI接口，數(shù)據(jù)率取決于單片機(jī)本身接口速度。ShockBurst模式通過允許與ShockBustTMIRQMCUMCU可將接收到的數(shù)據(jù)從RXFIO寄存器中讀出。ShockBurstTM發(fā)送模式下，nRF24L01CRC12。數(shù)據(jù)發(fā)送完畢后IRQ通知MCU。減少了MCU的查詢時間，也就意味著減少了MCU的工作量同時減少了的開發(fā)時間。nRF24L01有三個不同的RXFIFO寄存器（6個通道共享此寄存器）和三個不同的TXFIFO寄存器。在掉電模式下、待機(jī)模式下和數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程中MCU可以隨時FIFO寄存器。這就允許SPI接口可以以低速進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，并且可以應(yīng)用于MCU硬件上沒有SPI接口的情況下。增強(qiáng)型ShockBurstTM模式新發(fā)送功能將丟失的數(shù)據(jù)恢復(fù)。增強(qiáng)型的 模式可以同時控制應(yīng)答及重發(fā)功能而無需增加4nRF24L0nRF24L016共用相同的頻道。也就是說6個不同的nRF24L01設(shè)置為發(fā)送模式后可以與同一個設(shè)置為接收模式的nRF24L01nRF24L01可對這60是唯一40位自身地址的數(shù)據(jù)通道。1~5832位公用地址。所有的數(shù)據(jù)通道都可以設(shè)置為增強(qiáng)型ShockBurst模式。5動ShockBurstTM模式來發(fā)送數(shù)據(jù)。在發(fā)送完數(shù)據(jù)后nRF24L01轉(zhuǎn)到接收模式并等待終端的應(yīng)答信號。如果沒有收到應(yīng)答信號，nRF24L01將重發(fā)相同的數(shù)據(jù)包，直到收到應(yīng)答信號或重發(fā)次數(shù)超過在增強(qiáng)型ShockBurstTM模式下，nRF24L01有如下的特征片機(jī)硬件上一定有SPI口與其相連。SPI接口可以利用單片機(jī)通用I/O口進(jìn)行模擬增強(qiáng)型ShockBurstTM發(fā)送模1配置寄PRIM_RX為2、當(dāng)MCU有數(shù)據(jù)要發(fā)送時，接收節(jié)點(diǎn)地址（TX_ADDR）和有效數(shù)據(jù)(TX_PLD)通過S nRF24L01發(fā)送數(shù)據(jù)的長度以字節(jié)計(jì)數(shù)從MCU寫入TXFIFO當(dāng)CSN為低時數(shù)據(jù)被不斷的寫入。發(fā)送端發(fā)送完數(shù)據(jù)后，將通道0設(shè)置為接收模式來接收應(yīng)答信號，其接收地址(RX_ADDR_P0)與RX_ADDR_P0=0xB3B4B5B605RX：3、設(shè)置CE為高，啟動發(fā)射。CE高電平持續(xù)時間最小為10u4、nRF24L01 ShockBurstTM模式：啟動16MHz時無線發(fā)送數(shù)據(jù)打包（見數(shù)據(jù)包描述5、如果啟動了自動應(yīng)答模式（自動重發(fā)計(jì)數(shù)器不等于0ENAA_P0=1無線 TX_DS位置高并把數(shù)據(jù)從TXFIFO中清除掉。如果在設(shè)定時間范圍內(nèi)沒有接收到應(yīng)答信號，則重新發(fā)送數(shù)據(jù)。如果自動重發(fā)計(jì)數(shù)器（ARCCNT）溢出（超過了編程設(shè)定的值，則狀態(tài)寄存器的MAX_RT位置高。不清除TXFIFO中的數(shù)據(jù)當(dāng)MAX_RT或TX_DS為高電平時IRQ引腳產(chǎn)生中斷。IRQ中斷通過寫狀態(tài)寄存器來復(fù)位（見中斷章節(jié)。如果重發(fā)次數(shù)在達(dá)到設(shè)定的最大重發(fā)次數(shù)時還沒有收到應(yīng)答信號的話，在MAX_RX中斷清除之前不會重發(fā)數(shù)據(jù)包。數(shù)據(jù)包丟失計(jì)數(shù)器 T)在每次產(chǎn)生MAX_RT中斷后加。也就是說：重發(fā)計(jì)數(shù)器 T計(jì)算重發(fā)數(shù)據(jù) T計(jì)算在達(dá)到最大允許重發(fā)次數(shù)時仍沒有發(fā)送成功的數(shù)據(jù)包個數(shù)。一包數(shù)據(jù)。如果TXFIFO寄存器為空并且CE為高則系統(tǒng)進(jìn)入待機(jī)模式II.增強(qiáng)型ShockBurstTM接收模1ShockBurstTPRIM_RX位為高來選擇的。準(zhǔn)備接收數(shù)據(jù)的通道必須程見增強(qiáng)型ShockBurstTM發(fā)送章節(jié)。3130us后nRF24L01置高，并產(chǎn)生中斷。狀態(tài)寄存器中RX_P_NO位顯示數(shù)據(jù)是由哪個通道接收到的。自動應(yīng)答（RX：口，因此降低成本減少電流消耗。自動重應(yīng)答功能可以通過SPI口對不同的數(shù)據(jù)通道分別進(jìn)行配置。確認(rèn)信號后，系統(tǒng)進(jìn)入正常工作模式（工作模式由PRIM_RX位和CE引腳決定。自動重發(fā)功能TXFIFOCEI。如最大的重發(fā)次數(shù)。有新的數(shù)據(jù)發(fā)送或PRIM_RX寄存器配置改變時丟包計(jì)數(shù)器復(fù)位。數(shù)據(jù)包識別CRC校驗(yàn)應(yīng)用于增強(qiáng)ShockBurstTM模式下每一包數(shù)據(jù)都包括兩位的PID（數(shù)據(jù)包識別）來識別接收的數(shù)據(jù)是新數(shù)據(jù)包還是重發(fā)的數(shù)據(jù)包。PIDMCUMCUPID值加一。PID和CRC校驗(yàn)應(yīng)用在接收方識別接收的數(shù)據(jù)是重發(fā)的數(shù)據(jù)包還是新數(shù)據(jù)包。如果在中有一些數(shù)據(jù)丟失PIDPIDPID值nRF24L01將1：接收方PIDPID值不同則認(rèn)為接收的數(shù)據(jù)包是新數(shù)據(jù)包。如果PIDCRC值是否相等，如果CRC值與前一包數(shù)據(jù)的CRC值相等，則認(rèn)為是同一包數(shù)據(jù)并將其舍棄。2：CRCSPICRC計(jì)算范圍包括整個數(shù)據(jù)包：地址、PID載波檢測—是經(jīng)過濾波的，CD高電平狀態(tài)至少保持128us以上。端T顯示數(shù)據(jù)包丟失率太高時，可將其設(shè)置位接收模式檢測CD值，如果CD為高（說明通道出現(xiàn)數(shù)據(jù)通道nRF24L016路不同地址相同頻率的數(shù)據(jù)。每個數(shù)據(jù)通道擁有自己的地址EN_RXADDR01是開啟狀RX_ADDR_Px來配置的。通常情況下不允許不同的數(shù)據(jù)通道設(shè)數(shù)據(jù)通道0有40位可配址。數(shù)據(jù)通道1~5的地址為：32位共用地址+各自的地址（最低字節(jié)。圖71~5401~5數(shù)據(jù)通道70~5CRC使能CRCLNASPI接口SPI指令設(shè)置SPI接口可能用到的指令在下面有所說明。CSNSPI接口等待執(zhí)行指令。每一條指令的執(zhí)行都必須通過一次CSN由高到低的變化。SPI指令格式<命令字：由到低位（每字節(jié)指令名指令格操讀配置寄存器。有效數(shù)據(jù)完成后，F(xiàn)IFO寄存器中有效數(shù)據(jù)被清RXFIFO寄存器應(yīng)用于接收模式下。 R_REGISTERW_REGISTER要讀/寫的是最低字節(jié) 。在所有多字節(jié)寄存器被寫完之前可以結(jié)束寫SPI操作，在這種情況下沒寫完的高字節(jié)保持原有內(nèi)容不變。例如RXADDR_P0RX_ADDR_P0CSNMISO觸發(fā)中斷。當(dāng)CU給中斷源寫‘1’時，中斷引腳 。 中斷可以被IRQ中 。通過設(shè) 中斷位為高則中斷響應(yīng) SPI圖8至圖10中用到了下面的符號：Cn-SPISn-狀態(tài)寄存器Dn-數(shù)據(jù)位（備注：由低字節(jié)到高字節(jié)，每個字節(jié)中 NOP操作時序9、SPI參考時間寄存器地地參位復(fù)位類描70R60可中斷RX 504031CRC使能。如果EN_AAEN_CRC強(qiáng)迫為高20CRC‘0’-8CRC‘1’-16CRC101:上 0:掉001:接收模 Enanced514131211101504030201101設(shè)址寬度（所有數(shù)據(jù)通道‘00’-‘0000’-250+0001’-500‘000’-‘1111’-等待 70RRePLL_40PLL_LOCK允許，僅應(yīng)用于測試模31‘0’ ‘1’—2 ：‘00’—-‘01’—-‘10’—-‘11’—0170605040MAX_RT中斷產(chǎn)生則必須清除后系統(tǒng)才R111:RXFIFO00R FIFO寄存器滿標(biāo)1:TXFIFO0:TXFIFO寄存器未滿,T0RRF_CH寄存器時此寄T0RR00R0接收地址。最大長度:5個字節(jié)（先0xC2C2C2數(shù)據(jù)通道1接收地址。最大長度:5個字節(jié)（先 所寫字節(jié)數(shù)量由SETUP_AW設(shè)定）02接收地址。最低字節(jié)可設(shè)置。高字節(jié)部分必須與RX_ADDR_P1[39:8]相等。3接收地址。最低字節(jié)可設(shè)置。高字節(jié)部分必須與RX_ADDR_P1[39:8]相等。R4接收地址。最低字節(jié)可設(shè)置。高字節(jié)部分必須與RX_ADDR_P1[39:8]相等。5接收地址。最低字節(jié)可設(shè)置。高字節(jié)部分必須與RX_ADDR_P1[39:8]相等。ShockBurstTMRX_PWRX_PW00: 00: 00: 00 00: 0R0: FIFO7060R若TX_REUSE=1CE位高電平狀態(tài)時不斷發(fā)送上一數(shù)據(jù)包。TX_REUSE通過SPI指令REUSE_TX_PL設(shè)置，通過W_TX_PALOAD50R41R0:TXFIFO10R0:RXFIFO01R0:RXFIFOWRnRF24XX兼容的寄存器配置nRF24L01nRF2401/nRF2402nRF24E1/nRF24E21Mbit/s的數(shù)據(jù)傳輸率如何建立nRF24L01發(fā)射，nRF2401/nRF2402/nRF24E1/nRF24E2接收nRF2401/nRF2402nRF24E1nRF24E2nRF2401/nRF2402nRF24E1nRF24E2nRF24L01nRF2401/nRF2402nRF24E1/nRF24E21Mbit/s的數(shù)據(jù)傳輸率設(shè)置PWR_UP為高發(fā)送與nRF2401/nRF240 nRF24E1/nRF24E2寄存器配置數(shù)據(jù)寬度相同的數(shù)據(jù)長度。設(shè)置CE為高啟動發(fā)射打包格式描述增強(qiáng)型ShockBurstTM模式下的數(shù)據(jù)地址（3—5字節(jié)9（標(biāo)志位CRC校驗(yàn)（0/1/2字節(jié)地址（3—5字節(jié)數(shù)據(jù)（1—32字節(jié)CRC校驗(yàn)（0/1/2字節(jié) PID：數(shù)據(jù)包識別。其中兩位：是用來每當(dāng)接收到新的數(shù)據(jù)包后加nRF24L01nRF2401/nRF24E18CRC16CRC重要的時序數(shù)nRF24L01時序信nRF24L01時最大最小參數(shù)VDDShockBurstTM圖11、增強(qiáng)型ShockBurstTM模式發(fā)送一包數(shù)據(jù)時序11所示是發(fā)送一包數(shù)據(jù)并收到應(yīng)答信號的示意圖。數(shù)據(jù)送入發(fā)送模塊部分沒有在圖中顯示。接收（CE=110us，130us37us后（發(fā)送一字節(jié)。數(shù)據(jù)發(fā)送結(jié)束后，發(fā)送模塊自動轉(zhuǎn)入接收模式等待應(yīng)答信號。發(fā)送模塊在收到應(yīng)斷通知MCU（IRQ(RX_DR)=>RX-dataready(數(shù)據(jù)接收完畢。RF信息ANT1和ANT2輸出腳給天線提供穩(wěn)定的RF輸出。這兩個腳必須連接到VDD的直流通路，或者通過RF扼流圈，或者通過天線雙極的中心點(diǎn)。在輸出功率最大時0dBm，使用負(fù)載阻抗為15Ω+j88Ω。通過簡單的網(wǎng)絡(luò)匹配可以獲得較低的阻抗（例如50。晶振規(guī)晶振規(guī)表5、nRF24L1電容CO=15pF。但考慮成本因素