NRF2401通讯设置条件
CSN为低后SPI接口等待执行指令，每一条指令的执行都需必须要通过一次CSN由低到高的变化
共有部分
- 发送接收的信道、增益、带宽一致
- 发送、接收的地址需要一致
发送
- 写入发送地址
- 增强模式下，发送节点地址和通道0接收地址必须一致，通道0用来接收应答ACK
- 设置自动重发的参数
- 使能自动应答
- 基本配置PWR_UP,EN_CRC,发送模式，开启中断
接收
- 设置通道0的接收地址
- 设置通道0的有效数据宽度
- 使能通道0的自动应答
- 使能通道0接收允许
- 基本设置 PWR_UP,EN_CRC,接收模式，开启中断
#ifndef __24L01_H
#define __24L01_H
#include "sys.h"
//NRF24L01寄存器操作命令
#define READ_REG 0x00 //读配置寄存器,低5位为寄存器地址
#define WRITE_REG_ 0x20 //写配置寄存器,低5位为寄存器地址WRITE_REG
#define RD_RX_PLOAD 0x61 //读RX有效数据,1~32字节
#define WR_TX_PLOAD 0xA0 //写TX有效数据,1~32字节
#define FLUSH_TX 0xE1 //清除TX FIFO寄存器.发射模式下用
#define FLUSH_RX 0xE2 //清除RX FIFO寄存器.接收模式下用
#define REUSE_TX_PL 0xE3 //重新使用上一包数据,CE为高,数据包被不断发送.
#define NOP 0xFF //空操作,可以用来读状态寄存器
//SPI(NRF24L01)寄存器地址
#define CONFIG 0x00 //配置寄存器地址;bit0:1接收模式,0发射模式;bit1:电选择;bit2:CRC模式;bit3:CRC使能;
//bit4:中断MAX_RT(达到最大重发次数中断)使能;bit5:中断TX_DS使能;bit6:中断RX_DR使能
#define EN_AA 0x01 //使能自动应答功能 bit0~5,对应通道0~5
#define EN_RXADDR 0x02 //接收地址允许,bit0~5,对应通道0~5
#define SETUP_AW 0x03 //设置地址宽度(所有数据通道):bit1,0:00,3字节;01,4字节;02,5字节;
#define SETUP_RETR 0x04 //建立自动重发;bit3:0,自动重发计数器;bit7:4,自动重发延时 250*x+86us
#define RF_CH 0x05 //RF通道,bit6:0,工作通道频率;
#define RF_SETUP 0x06 //RF寄存器;bit3:传输速率(0:1Mbps,1:2Mbps);bit2:1,发射功率;bit0:低噪声放大器增益
#define STATUS 0x07 //状态寄存器;bit0:TX FIFO满标志;bit3:1,接收数据通道号(最大:6);bit4,达到最多次重发
//bit5:数据发送完成中断;bit6:接收数据中断;
#define OBSERVE_TX 0x08 //发送检测寄存器,bit7:4,数据包丢失计数器;bit3:0,重发计数器
#define CD 0x09 //载波检测寄存器,bit0,载波检测;
#define RX_ADDR_P0 0x0A //数据通道0接收地址,最大长度5个字节,低字节在前
#define RX_ADDR_P1 0x0B //数据通道1接收地址,最大长度5个字节,低字节在前
#define RX_ADDR_P2 0x0C //数据通道2接收地址,最低字节可设置,高字节,必须同RX_ADDR_P1[39:8]相等;
#define RX_ADDR_P3 0x0D //数据通道3接收地址,最低字节可设置,高字节,必须同RX_ADDR_P1[39:8]相等;
#define RX_ADDR_P4 0x0E //数据通道4接收地址,最低字节可设置,高字节,必须同RX_ADDR_P1[39:8]相等;
#define RX_ADDR_P5 0x0F //数据通道5接收地址,最低字节可设置,高字节,必须同RX_ADDR_P1[39:8]相等;
#define TX_ADDR 0x10 //发送地址(低字节在前),ShockBurstTM模式下,RX_ADDR_P0与此地址相等
#define RX_PW_P0 0x11 //接收数据通道0有效数据宽度(1~32字节),设置为0则非法
#define RX_PW_P1 0x12 //接收数据通道1有效数据宽度(1~32字节),设置为0则非法
#define RX_PW_P2 0x13 //接收数据通道2有效数据宽度(1~32字节),设置为0则非法
#define RX_PW_P3 0x14 //接收数据通道3有效数据宽度(1~32字节),设置为0则非法
#define RX_PW_P4 0x15 //接收数据通道4有效数据宽度(1~32字节),设置为0则非法
#define RX_PW_P5 0x16 //接收数据通道5有效数据宽度(1~32字节),设置为0则非法
#define FIFO_STATUS 0x17 //FIFO状态寄存器;bit0,RX FIFO寄存器空标志;bit1,RX FIFO满标志;bit2,3,保留
//bit4,TX FIFO空标志;bit5,TX FIFO满标志;bit6,1,循环发送上一数据包.0,不循环;
//
//24L01发送接收数据宽度定义
#define TX_ADR_WIDTH 5 //5字节的地址宽度
#define RX_ADR_WIDTH 5 //5字节的地址宽度
#define TX_PLOAD_WIDTH 32 //20字节的用户数据宽度
#define RX_PLOAD_WIDTH 32 //20字节的用户数据宽度
//状态寄存器掩码
#define MAX_TX 0x10 //达到最大发送次数中断
#define TX_OK 0x20 //TX发送完成中断
#define RX_OK 0x40 //接收到数据中断
void NRF24L01_Init(void);//初始化
void RX_Mode(void);//配置为接收模式
void TX_Mode(void);//配置为发送模式
u8 NRF24L01_Write_Buf(u8 reg, u8 *pBuf, u8 u8s);//写数据区
u8 NRF24L01_Read_Buf(u8 reg, u8 *pBuf, u8 u8s);//读数据区
//u8 NRF24L01_Read_Reg(u8 reg); //读寄存器
u8 NRF24L01_Read_Write_Reg(u8 reg, u8 value);//读、写寄存器
u8 NRF24L01_Check(void);//检查24L01是否存在
u8 NRF24L01_TxPacket(u8 *txbuf);//发送一个包的数据
u8 NRF24L01_RxPacket(u8 *rxbuf);//接收一个包的数据
#endif
#include "24l01.h"
#include "main.h"
extern SPI_HandleTypeDef hspi1;
const u8 TX_ADDRESS[TX_ADR_WIDTH] = {0x34, 0x43, 0x10, 0x10, 0x01}; //发送地址
const u8 RX_ADDRESS[RX_ADR_WIDTH] = {0x34, 0x43, 0x10, 0x10, 0x01}; //发送地址
#define NRF24L01_CE(x) HAL_GPIO_WritePin(NRF_CE_GPIO_Port, NRF_CE_Pin, x)
#define NRF24L01_CSN(x) HAL_GPIO_WritePin(NRF_CS_GPIO_Port, NRF_CS_Pin, x)
#define NRF24L01_IRQ HAL_GPIO_ReadPin(NRF_IRQ_GPIO_Port, NRF_IRQ_Pin GPIO_PIN_5)
u8 SPIx_ReadWriteByte(u8 reg)
{
u8 data;
HAL_SPI_TransmitReceive(&hspi1, ®, &data, 1, 1000);
return data;
}
//初始化24L01的IO口
void NRF24L01_Init(void)
{
NRF24L01_CE(1); //使能24L01
NRF24L01_CSN(1); //SPI片选取消
}
//读 、写寄存器值
//reg:要读的寄存器
u8 NRF24L01_Read_Write_Reg(u8 reg, u8 value)
{
u8 reg_val;
NRF24L01_CSN(0); //使能SPI传输
SPIx_ReadWriteByte(reg); //发送寄存器号
reg_val = SPIx_ReadWriteByte(value); //读取寄存器内容
NRF24L01_CSN(1); //禁止SPI传输
return (reg_val); //返回状态值
}
//检测24L01是否存在
//检测方法：就是向发送地址寄存器写入一个地址然后又读出来，然后在比对是否一致
//返回值:0，成功;1，失败
u8 NRF24L01_Check(void)
{
u8 buf[5] = {0XA5, 0XA5, 0XA5, 0XA5, 0XA5};
u8 i;
NRF24L01_Write_Buf(WRITE_REG_ + TX_ADDR, buf, 5); //写入5个字节的地址.
NRF24L01_Read_Buf(TX_ADDR, buf, 5); //读出写入的地址
for (i = 0; i < 5; i++)
if (buf[i] != 0XA5)
break;
if (i != 5)
return 1; //检测24L01错误
return 0; //检测到24L01
}
//在指定位置读出指定长度的数据
//reg:寄存器(位置)
//*pBuf:数据指针
//len:数据长度
//返回值,此次读到的状态寄存器值
u8 NRF24L01_Read_Buf(u8 reg, u8 *pBuf, u8 len)
{
u8 status, u8_ctr;
NRF24L01_CSN(0); //使能SPI传输
status = SPIx_ReadWriteByte(reg); //发送寄存器值(位置),并读取状态值
for (u8_ctr = 0; u8_ctr < len; u8_ctr++)
pBuf[u8_ctr] = SPIx_ReadWriteByte(NOP); //读出数据
NRF24L01_CSN(1); //关闭SPI传输
return status; //返回读到的状态值
}
//在指定位置写指定长度的数据
//reg:寄存器(位置)
//*pBuf:数据指针
//len:数据长度
//返回值,此次读到的状态寄存器值
u8 NRF24L01_Write_Buf(u8 reg, u8 *pBuf, u8 len)
{
u8 status, u8_ctr;
NRF24L01_CSN(0); //使能SPI传输
status = SPIx_ReadWriteByte(reg); //发送寄存器值(位置),并读取状态值
for (u8_ctr = 0; u8_ctr < len; u8_ctr++)
SPIx_ReadWriteByte(*pBuf++); //写入数据
NRF24L01_CSN(1); //关闭SPI传输
return status; //返回读到的状态值
}
//启动NRF24L01发送一次数据
//txbuf:待发送数据首地址
//返回值:发送完成状况
u8 NRF24L01_TxPacket(u8 *txbuf)
{
volatile u8 sta;
//NRF24L01_CE(0);
NRF24L01_Write_Buf(WR_TX_PLOAD, txbuf, TX_PLOAD_WIDTH); //写数据到TX BUF 32个字节
//NRF24L01_CE(1);//启动发送
while (HAL_GPIO_ReadPin(NRF_IRQ_GPIO_Port, NRF_IRQ_Pin) != 0)
; //等待发送完成
sta = NRF24L01_Read_Write_Reg(STATUS, NOP); //读取状态寄存器的值
NRF24L01_Read_Write_Reg(WRITE_REG_ + STATUS, sta); //清除TX_DS或MAX_RT中断标志
if (sta & MAX_TX) //达到最大重发次数
{
NRF24L01_Read_Write_Reg(FLUSH_TX, 0xff); //清除TX FIFO寄存器
return MAX_TX;
}
if (sta & TX_OK) //发送完成
{
return TX_OK;
}
return 0xff; //其他原因发送失败
}
//启动NRF24L01发送一次数据
//txbuf:待发送数据首地址
//返回值:0，接收完成；其他，错误代码
u8 NRF24L01_RxPacket(u8 *rxbuf)
{
u8 sta;
//SPIx_SetSpeed(SPI_SPEED_8); //spi速度为9Mhz（24L01的最大SPI时钟为10Mhz）
sta = NRF24L01_Read_Write_Reg(STATUS, NOP); //读取状态寄存器的值
NRF24L01_Read_Write_Reg(WRITE_REG_ + STATUS, sta); //清除TX_DS或MAX_RT中断标志
if (sta & RX_OK) //接收到数据
{
NRF24L01_Read_Buf(RD_RX_PLOAD, rxbuf, RX_PLOAD_WIDTH); //读取数据
NRF24L01_Read_Write_Reg(FLUSH_RX, 0xff); //清除RX FIFO寄存器
return 0;
}
return 1; //没收到任何数据
}
//该函数初始化NRF24L01到RX模式
//设置RX地址,写RX数据宽度,选择RF频道,波特率和LNA HCURR
//当CE变高后,即进入RX模式,并可以接收数据了
void RX_Mode(void)
{
NRF24L01_CE(0);
NRF24L01_Read_Write_Reg(WRITE_REG_ + RF_CH, 40); //设置RF通信信道40
NRF24L01_Read_Write_Reg(WRITE_REG_ + RF_SETUP, 0x0f); //设置TX发射参数,0db增益,2Mbps,低噪声增益开启
NRF24L01_Write_Buf(WRITE_REG_ + RX_ADDR_P0, (u8 *)RX_ADDRESS, RX_ADR_WIDTH); //设置接收通道0节点地址
NRF24L01_Read_Write_Reg(WRITE_REG_ + RX_PW_P0, RX_PLOAD_WIDTH); //选择通道0的有效数据宽度
NRF24L01_Read_Write_Reg(WRITE_REG_ + EN_AA, 0x01); //使能通道0的自动应答
NRF24L01_Read_Write_Reg(WRITE_REG_ + EN_RXADDR, 0x01); //使能通道0的接收允许
NRF24L01_Read_Write_Reg(WRITE_REG_ + CONFIG, 0x0f); //配置基本工作模式的参数;PWR_UP,EN_CRC,16BIT_CRC,接收模式
NRF24L01_CE(1); //CE为高,进入接收模式
}
//该函数初始化NRF24L01到TX模式
//设置TX地址,写TX数据宽度,设置RX自动应答的地址,填充TX发送数据,选择RF频道,波特率和LNA HCURR
//PWR_UP,CRC使能
//当CE变高后,即进入RX模式,并可以接收数据了
//CE为高大于10us,则启动发送.
void TX_Mode(void)
{
NRF24L01_CE(0);
NRF24L01_Read_Write_Reg(WRITE_REG_ + RF_CH, 40); //设置RF通道为40
NRF24L01_Read_Write_Reg(WRITE_REG_ + RF_SETUP, 0x0f); //设置TX发射参数,0db增益,2Mbps,低噪声增益开启
NRF24L01_Write_Buf(WRITE_REG_ + TX_ADDR, (u8 *)TX_ADDRESS, TX_ADR_WIDTH); //设置发送节点地址
NRF24L01_Write_Buf(WRITE_REG_ + RX_ADDR_P0, (u8 *)RX_ADDRESS, RX_ADR_WIDTH); //设置通道0接收节点地址,主要为了使能ACK
NRF24L01_Read_Write_Reg(WRITE_REG_ + EN_AA, 0x01); //使能通道0的自动应答
NRF24L01_Read_Write_Reg(WRITE_REG_ + EN_RXADDR, 0x01); //使能通道0的接收地址
NRF24L01_Read_Write_Reg(WRITE_REG_ + SETUP_RETR, 0x1a); //设置自动重发间隔时间:500us + 86us;最大自动重发次数:10次
NRF24L01_Read_Write_Reg(WRITE_REG_ + CONFIG, 0x0e); //配置基本工作模式的参数;PWR_UP,EN_CRC,16BIT_CRC,接收模式,开启所有中断
NRF24L01_CE(1); //CE为高,10us后启动发送
}