基于MCU和nRF24L01的無線通信系統(tǒng)設(shè)計
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2 系統(tǒng)軟件設(shè)計
2．1 數(shù)據(jù)包處理方式
將nRF24L01配置成增強型ShockBurst模式，使得雙向鏈接協(xié)議執(zhí)行更為簡易有效。發(fā)送方要求終端設(shè)備在接收數(shù)據(jù)后有應(yīng)答信號，以便發(fā)送方檢測有無數(shù)據(jù)丟失。一旦數(shù)據(jù)丟失則通過重新發(fā)送功能將丟失的數(shù)據(jù)恢復(fù)。它可以同時控制應(yīng)答及重發(fā)功能而無需增加MCU工作量。nR F24L01配置為增強型的ShockBurst發(fā)送模式下時，只要MCU有數(shù)據(jù)要發(fā)送，nRF24L01就會啟動ShockBurst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。如未收到應(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SETUP _RETR_ARC寄存器中設(shè)置的值為止。如果重發(fā)次數(shù)超過了設(shè)定值，則產(chǎn)生MAX_RT中斷。只要收到確認信號，nRF24L01就認為最后一包數(shù)據(jù)已經(jīng)發(fā)送成功，把TX FIFO中的數(shù)據(jù)清除掉并產(chǎn)生TX_DS中斷，IRQ引腳置高。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/154546.htm
nRF24L01在接收模式下可以接收6路不同通道的數(shù)據(jù)，如圖3所示。每個數(shù)據(jù)通道使用不同的地址，但共用相同的頻道。即6個不同的nRF 24L01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nRF24L01進行通訊，而設(shè)置為接收模式的nRF24L01可以對這6個發(fā)射端進行識別。n RF24L01在確認收到數(shù)據(jù)后記錄地址，并以此地址為目標地址發(fā)送應(yīng)答信號。在發(fā)送端，數(shù)據(jù)通道0被用作接收應(yīng)答信號。
2．2 系統(tǒng)軟件設(shè)計流程
圖4為子模塊和主模塊程序設(shè)計流程圖，軟件開發(fā)環(huán)境為KeilC uVision3。
程序基本思路為子模塊配置為接收狀態(tài)，如成功接收到數(shù)據(jù)則進行EEPROM子程序操作，否則切換成發(fā)射模式，成功發(fā)送并接收到應(yīng)答信號后再變成接收模式，進入下一次接收發(fā)射循環(huán)；主模塊設(shè)置為接收數(shù)據(jù)信息狀態(tài)，能與多路處于發(fā)射狀態(tài)的數(shù)據(jù)通道進行通訊，并從接收到的數(shù)據(jù)中判別數(shù)據(jù)通道口；接收信息后自動回復(fù)應(yīng)答信號。通過切換接收發(fā)射狀態(tài)實現(xiàn)多點對單點的雙向無線數(shù)據(jù)通訊。
2．2．1 nRF24L01初始化程序
nRF24L01初始化程序包括引腳初始化和中斷初始化。引腳初始化使芯片工作在待機模式下(CE=0)，時鐘設(shè)置SCK低電平，片選不使能(CSN=1)，工作在串行輸入狀態(tài)(MOSI=0)；中斷初始化則使能外部中斷(EX1=1)，低電平觸發(fā)。
2．2．2 nRF24L01配置接收／發(fā)射模式
對芯片內(nèi)部的特殊功能寄存器進行初始化操作。
通過對CONFID配置設(shè)定其工作模式，設(shè)置接收地址，接收有效數(shù)據(jù)寬度、選擇射頻通道、數(shù)據(jù)傳輸率、發(fā)射功率等參數(shù)。配置完成后，置高CE，準備接收數(shù)據(jù)包，如表1所示。
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