摘要：從應用的角度出發(fā)，闡述系統(tǒng)級RF收發(fā)芯片nRF24E1的RADIO口控制方法和工作過程；分析nRF24E1的收發(fā)方式；詳細介紹ShockBUrst技術、DuoCeiver技術和應用中器件的配置方法并通過代碼說明實際應用中的編程方法。

    關鍵詞：nRF24E1 射頻 無線通信 配置

　　引言

　　nRF24E1收發(fā)器是Nordic VLSI推出的系統(tǒng)級射頻芯片，采用先進的0.18μm CMOS工藝、6mm×6mm的36引腳QFN封裝，以nRF240 RF芯片結構為基礎，將射頻率、8051MCU、9輸入10位ADC、125通道、UART、SPI、PWM、RTC、WDT全部集成到單芯片中，是目前世界首次推出的、全球2.4GHz通用的、完事的低成本射頻系統(tǒng)級芯片。

　　由于nRF24E1片內集成了RADIO模塊，在使用中，只需要一片nRF24E1和少數(shù)的外圍元件就能完成射頻收發(fā)功能，因此，大大減少了系統(tǒng)的體積。使用nRF24E1時，必須進行相應的配置工作。下面，詳細講述nRF24E1的收發(fā)原理和編程方法，以供讀者設計時參考。有關nRF24E1的介紹請見2004年第6期。

　　1 RADIO口
　
　　nRF24E1收發(fā)器的收發(fā)任務由RADIO口控制。RADIO口使用標準8051中的P2口地址。由于射頻收發(fā)器是片內置的，并不是雙向工作。為了滿足射頻收發(fā)子系統(tǒng)的需要，RADIO口的默認值與標準8051的P2默認值也不一樣。

　　收發(fā)器由特殊功能豁口中的RADIO（0A0H）和SPI_CTRL(0B3H)控制。SPI_CTRL=00B時，SPI沒用；SPI_CTRL=01B時，SPI連接到P1口；SPI_CTRL=10B時，SPI連到第一個nRF2401頻道；SPI_CTRL=11B時，SPI連接到第二個nRF2401頻道。RADIO豁口的各個位如圖1所示。在nRF24E1頭文件中，所定義的各個位的名字與圖1中一樣。

　�。�1）用SPI口控制收發(fā)器

　　用芯片內嵌的SPI口控制收發(fā)器的操作非常方便。如RF配置和ShockBurst RX（接收）或TX（發(fā)送）。

　�。�2）復位時RADIO口的狀態(tài)　　

　　復位引腳為高電平時（無論是時鐘是否有效），控制nRF2401收發(fā)子系統(tǒng)的RADIO輸出位默認為RADIO.3（CS）=0，RADIO.6（CE）=0，RADIO.7(PWR_UP)=1。程序運行后，保持默認值，直到程序通過RADIO寄存器改變各位的值。
                        
     2 收發(fā)方式

　　通過PWR_UP、CE和CS三個控制引腳，可以設置nRF2401的工作方式。PWR_UP=1，CE=1，CS=0為收發(fā)方式；PWR_UP=1，CE=0，CS=1為配置方式；PWR_UP=1，CE=0，CS=0為空閑方式；PWPWR_UP=0時關機。

　　2.1 ShockBurst

　　nRF24E1的nRF2401收發(fā)子系統(tǒng)的收發(fā)方式只有ShockBurst。ShockBurst的功能由配置字決定。ShockBurst技術使用了片內的FIFO（先入先出）堆棧。雖然數(shù)據(jù)低速進入，但能高速發(fā)送，使能耗減到最低限度。

　�。�1）ShockBurst發(fā)送

　　CPU接口引腳為CE、CLK1、DATA，工作流程如下：

①CPU有數(shù)據(jù)要發(fā)送時，把CE置高，nRF2401開始工作。

②接收節(jié)點地址和有效數(shù)據(jù)按時序被送到nRF2401子系統(tǒng)，可通過應用協(xié)議或CPU設置，使這個速度小于1Mbps(如10kbps)。

③CPU把CE置低，激活ShockBurst發(fā)送。

④ShockBurst。
*給RF前端供電；
*完成RF包處理（加前綴，CRC校驗）；
*數(shù)據(jù)高速發(fā)送（250kbps或1Mbps，可由用戶配置決定）；
*發(fā)送完成，nRF2401返回空閑信號。

　　（2）ShockBurst接收

　　CPU的接口引腳為CE、DR1、CLK1、DATA，工作流程如下：

①校驗接收到的RF包的地址和欲接收的RF包中有效數(shù)據(jù)的長度。

②把CE置高，激活RX。

③經過200μs處理，nRF2401子系統(tǒng)監(jiān)視啟動并等待信號的到來。

④當收到一個有效的數(shù)據(jù)包（正確的地址和CRC），nRF2401子系統(tǒng)移去前綴、地址和CRC位。

⑤nRF2401子系統(tǒng)通過把DR1置高來通知CPU。

⑥CPU把CE置低，把RF前端設為低功耗方式。

⑦CPU將按時序以適當?shù)乃俣龋ㄈ?0kbps）把有效數(shù)據(jù)取出。

⑧當所有的有效數(shù)據(jù)都送完，nRF2401子系統(tǒng)再次把DR1置低。如果CE保持為高，準備接收下一個數(shù)據(jù)包；CE為低，重新開始新的接收。

　　2.2 DuoCeiver

　　ShockBurst收發(fā)方式使nRF24E1能夠方便地同時接收兩個不同頻率的頻道發(fā)送的數(shù)據(jù)，并且能夠使接收速度達到最大值。這意味著：

*nRF24E1通過一個天線，能夠接收兩個頻率相差8MHz（8個頻率通道）的1Mbps發(fā)射器（如nRF24E1、nRF2401或nRF2402）發(fā)送的數(shù)據(jù)。

*這兩個不同數(shù)據(jù)頻道的數(shù)據(jù)被分別送到兩套不同的