STM32_SPI驱动NRF24L01

只看该作者 · 2016-4-26 10:49

其实自己摸索单片机已经有一年了，但没在网上写过笔记，终于觉得既然整天都在各种网站找资料，也看人家的博客，自己也写写笔记，一方面给自己看，一方面作为分享和供批评。STM32这块片子接触也有半年了，还没真正做自己的作品，这阵子和一个朋友想做一下一个基于STM32的小作品，要用到无线控制，决定用NRF24L01+这片芯片，主要也是这片常用，简单，也便宜。
一个小插曲是在淘宝上淘模块的时候发现，相当多的店子都写明了是Si24R91（其实是应该是Si24R1，那个好像是不存在的）这一代替芯片，其实看了手册，单单从功能上，Si24R1是提升了一些，属于向下兼容NRF24L01，但是不解的是淘宝发回来的芯片上印的却是NRF24L01，通过比对调试寄存器的内容确实是NRF24L01（这才让我不解，商家搞什么名堂）。
STM32F103VET6有俩SPI接口，选择用SPI1来驱动NRF24L01.
1.配置STM32的SPI1接口：
   1）开启GPIOA，AFIO时钟
   2）配置GPIOA对应Pin 为 SPI1的MISO，MOSI，CLK，NSS（SPI1的NSS已经为他用，故用PA1软件控制NRF24L01的CSN），CE（NRF24L01使能端口），IRQ--NRF24L01的中断信号
   3）配置SPI模式
2.仔细读手册（重点是时序和寄存器）
3.编写用SPI1控制NRF的函数数个
4.用以上的函数编写功能函数
OK！但这是说的。真正做起来的时候饱受打击。串口转USB线坏了，无奈只能LCD屏来显示调试信息，增大了代码负担。后来J-Link有坏了，差点放弃，好在重写了固件还能复活。
1）2）步的代码：

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void SPI1_Config(void)

{

    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_SPI1|RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);                //使能SPI1时钟

   

    /*  配置SPI1的复用GPIO  */

      //  PA5--CLK PA7--MOSI  复用推挽输入

    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

      GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =   GPIO_Pin_5|GPIO_Pin_7;

      GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_10MHz;

      GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;

    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

      //PA6--MISO  输入浮空

    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6;

      GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;

    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

    /*PA2--CE    PA1--NSS(本实验室驱动NRF24l01，用通用GPIOA1驱动CSN) */

    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =  GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_2;

      GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_10MHz;

      GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;

    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

 

 /*PA3--IRQ      */

    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =  GPIO_Pin_3; 

      GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;

    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

 

 SPI1_CE_LOW();

   SPI1_NRF_CSN_HIGH();//拉高CSN 失能片选

   

    /*  配置SPI1模块 初始化*/

    SPI_InitTypeDef SPI_InitStructure;                                  //声明用来初始化的结构体

      SPI_InitStructure.SPI_Direction = SPI_Direction_2Lines_FullDuplex;//全双工

      SPI_InitStructure.SPI_Mode = SPI_Mode_Master;                     //主模式

      SPI_InitStructure.SPI_DataSize = SPI_DataSize_8b;                  //一次传输8位

      SPI_InitStructure.SPI_CPOL = SPI_CPOL_Low;                        //空闲电平低电平

      SPI_InitStructure.SPI_CPHA = SPI_CPHA_1Edge;                      //第一个上升沿采样

      SPI_InitStructure.SPI_NSS = SPI_NSS_Soft;                         //NSS管理为软件件模式

      SPI_InitStructure.SPI_BaudRatePrescaler =SPI_BaudRatePrescaler_8; //波特率预分频8  9MHz

      SPI_InitStructure.SPI_FirstBit = SPI_FirstBit_MSB;       //数据传输低位在前

      SPI_InitStructure.SPI_CRCPolynomial = 7;                           //CRC校验方式

    SPI_Init(SPI1, &SPI_InitStructure);                                  //初始化

   

   // SPI_NSSInternalSoftwareConfig(SPI1, SPI_NSSInternalSoft_Set);

   

 

    SPI_Cmd(SPI1, ENABLE); //使能SPI1

}//SPI1_Config()

   *操作NRF24L01寄存器的时候要在待机模式，CE=0的情况下，没发一个命令或数据，都会返回SPI一个字节，此字节是STAUS状态寄存器的内容，所以写命令的函数要发后，读回一字节，不然，发完命令，读数据的时候会出错。 下面就是SPI写1 BYTE的函数。

/*************************************************************

**函数名： SPI_RW_Byte(SPI_TypeDef* SPIx,unsigned char Byte);

**描述  :   SPI写Byte

**参数  ： 

**返回值： u8 STATUS寄存器的内容

**注意  ：        

************************************************************/

u8 SPI_RW_Byte(SPI_TypeDef* SPIx,unsigned char Byte)

{

      while( SPI_I2S_GetFlagStatus(SPIx, SPI_I2S_FLAG_TXE) == RESET);  //查发送缓冲器是否为空，空即可以发送

      SPI_I2S_SendData(SPIx, Byte);   //库函数：发送一个字节

      //当SPI接收缓冲器为空时等待

      while (SPI_I2S_GetFlagStatus(SPIx, SPI_I2S_FLAG_RXNE) == RESET);

   return SPI_I2S_ReceiveData(SPIx);

}//SPI_RW_Byte()

只看该作者 · 2016-4-26 10:49

*下面一个是发写命令+指定字节数的数据的函数

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/*************************************************************

**函数名： SPI_NRF_Write(char CMD,char* WBuff,char ByteNUM);

**描述  :   SPI1写NRF

**参数  ： 

**返回值： u8 STATUS

**注意  ：        

************************************************************/

u8 SPI_NRF_Write(SPI_TypeDef* SPIx,char CMD,unsigned char* WBuff,unsigned char ByteNUM)

{

 unsigned char i,status; 

 SPI1_CE_LOW();

 SPI1_NRF_CSN_LOW();//使能片选

 

 status=SPI_RW_Byte( SPIx , CMD);

 for(i=0;i<ByteNUM;i++)

 {

     SPI_RW_Byte( SPIx,*WBuff++);

   // printf("写入第%d个数据\r\n",ByteNUM);   

 }

 SPI1_NRF_CSN_HIGH();//

 return status;

}//SPI_NRF_Write()

    *发 读命令+指定字节数的数据的函数

/*************************************************************

**函数名： SPI_NRF_Read(SPI_TypeDef* SPIx,char CMD,char* RBuff,char ByteNUM);

**描述  :   SPI1写NRF

**参数  ： 

**返回值： u8 status

**注意  ：        

************************************************************/

u8 SPI_NRF_Read(SPI_TypeDef* SPIx,char CMD,unsigned char* RBuff,unsigned char ByteNUM)

{

 unsigned char i,status ;

 

 SPI1_CE_LOW();

 SPI1_NRF_CSN_LOW(); 

 status=SPI_RW_Byte( SPIx , CMD);

 for(i=0;i< ByteNUM ;i++)

 {    

     RBuff[i]=SPI_RW_Byte(SPIx,NOP);          // 取接收缓冲器，一个字节

    //printf("读出第%d个数据\r\n",ByteNUM);   

    LCD_Num_6x12_O(100,20*(i+1),RBuff[i], WHITE); 

 }

 

 

 SPI1_NRF_CSN_HIGH(); 

 return status;

}//SPI_NRF_Read()

 

下面是NRF24L01两种模式TX RX的配置

/*************************************************************

**函数名： SPI_NRF_MOD_TX()

**描述  :   配置NRF进入 发送模式

**参数  ：

**返回值： 

**注意  ：  仅用于测试 无参无返  可改成带配置参数的模块函数

   Tx通道0 地址TX_ADDR=0x05B6B5B4B3

************************************************************/

void SPI_NRF_MOD_TX(void)

{

    u8 TX_Array[5];

 u8 _TX_RX_ADDR_[5]={0xB3,0xB4,0xB5,0xB6,0x05};

  

 SPI1_CE_LOW();//CE=0 待机模式

  TX_Array[0]=0x03;//设置地址宽度 11--5字节 10--4字节 01-3字节 00--不合法

 SPI_NRF_Write(SPI1,W_REGISTER+SETUP_AW,TX_Array,1);

  TX_Array[0]=0xf3;//建立自动重发 间隔‘1111‘--等待4000+86us   15次

 SPI_NRF_Write(SPI1,W_REGISTER+SETUP_RETR,TX_Array,1);

  TX_Array[0]=0x02;//射频通道 X000 0010

 SPI_NRF_Write(SPI1,W_REGISTER+RF_CH,TX_Array,1);

  TX_Array[0]=0x0f;//射频参数寄存器 0000 1111 2Mbps 发射功率 00-18dBm 01-12dBm 10-6dBm 11-0dBm  1--低噪声放大器增益

 SPI_NRF_Write(SPI1,W_REGISTER+RF_SETUP,TX_Array,1);

  TX_Array[0]=0x3f;//xx11 1111 0-5接收通道允许

 SPI_NRF_Write(SPI1,W_REGISTER+EN_RXADDR,TX_Array,1);

  TX_Array[0]=0x3f;//xx11 1111 0-5通道允许自动应答

 SPI_NRF_Write(SPI1,W_REGISTER+EN_AA,TX_Array,1);

  

 

 SPI_NRF_Write(SPI1,W_REGISTER+TX_ADDR,_TX_RX_ADDR_,5);//写入接收发送数据的地址，这个地址是接收端收件的凭证

 SPI_NRF_Write(SPI1,W_REGISTER+RX_ADDR_P0,_TX_RX_ADDR_,5);//写入接收发送数据的地址，这个地址是接收端收件的凭证

 

 

 TX_Array[0]=0x0e;//中断全开 发送模式 PRIM_RX=0 PWR_UP=1

 SPI_NRF_Write(SPI1,W_REGISTER+CONFIG,TX_Array,1);

 

 TX_Array[0]=0xfe;//1111 xxxx STATUS寄存器 写‘1’清除所有标志

 SPI_NRF_Write(SPI1,W_REGISTER+STATUS,TX_Array,1);

 

 SPI1_CE_HIGH();//CE=1 使能发射模式

 Delay_us(100);//CE拉高需要一定的延时才能进行发送 延时之后 即可通过SPI接口发送TX_PLD

}

只看该作者 · 2016-4-26 10:51

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/*************************************************************

**函数名： SPI_NRF_MOD_RX()

**描述  :   配置NRF进入 发送模式

**参数  ：

**返回值： 

**注意  ：  仅用于测试 无参无返  可改成带配置参数的模块函数

   RX通道0 地址TX_ADDR=0xB3B4B5B605

************************************************************/

void SPI_NRF_MOD_RX(void)

{

    u8 TX_Array[5];

 u8 _TX_RX_ADDR_[5]={0xB3,0xB4,0xB5,0xB6,0x05};

 

 SPI1_CE_LOW();//CE=0 待机模式

  TX_Array[0]=0x03;//允许接收通道0000 0011

 SPI_NRF_Write(SPI1,W_REGISTER+EN_RXADDR,TX_Array,1);

  TX_Array[0]=0x03;//设置地址宽度 11--5字节 10--4字节 01-3字节 00--不合法

 SPI_NRF_Write(SPI1,W_REGISTER+SETUP_AW,TX_Array,1);

  TX_Array[0]=0x20;//射频通道 X000 0010

 SPI_NRF_Write(SPI1,W_REGISTER+RF_CH,TX_Array,1);

  TX_Array[0]=0x0f;//射频参数寄存器 0000 1111 2Mbps 发射功率 00-18dBm 01-12dBm 10-6dBm 11-0dBm  1--低噪声放大器增益

 SPI_NRF_Write(SPI1,W_REGISTER+RF_SETUP,TX_Array,1);

  TX_Array[0]=0x3f;//xx11 1111 0-5通道允许自动应答

 SPI_NRF_Write(SPI1,W_REGISTER+EN_AA,TX_Array,1);

  TX_Array[0]=0x04;//xx11 1111 数据通道0 有效数据宽度 （1-32）字节

 SPI_NRF_Write(SPI1,W_REGISTER+RX_PW_P0,TX_Array,1);

  TX_Array[0]=0xfe;//1111 xxxx STATUS寄存器 写‘1’清除所有标志

 SPI_NRF_Write(SPI1,W_REGISTER+STATUS,TX_Array,1);

 

 SPI_NRF_Write(SPI1,W_REGISTER+TX_ADDR,_TX_RX_ADDR_,5);//写入接收发送数据的地址，这个地址是接收端收件的凭证

 SPI_NRF_Write(SPI1,W_REGISTER+RX_ADDR_P0,_TX_RX_ADDR_,5);//写入接收发送数据的地址，这个地址是接收端收件的凭证

 

 

 

 TX_Array[0]=0x0f;//接收模式 PRIM_RX=1 PWR_UP=1 允许接收终端

 SPI_NRF_Write(SPI1,W_REGISTER+CONFIG,TX_Array,1);

 

 SPI1_CE_HIGH();//CE=1 使能发射模式

 Delay_us(100);//CE拉高需要一定的延时才能进行发送 延时之后 即可通过SPI接口发送TX_PLD

 //轮询中断24L01中断的到来 NRF_Read_IRQ()

}

下面是两种模式的测试

复制

/*************************************************************

**函数名： SPI_NRF_TX_DATAS()

**描述  :   配置NRF发送 数据

**参数  ： TBuff[ByteNUM] ByteNUM

**返回值： ErrorStatus

**注意  ：  

************************************************************/

ErrorStatus SPI_NRF_TX_DATAS(u8* TBuff,u8 ByteNUM)

{

   u8 Status[1];

 do{

  SPI1_CE_LOW();//拉低待机

   SPI_NRF_Write(SPI1,W_TX_PAYLOAD,TBuff,ByteNUM);//发送TBuff数组

  SPI1_CE_HIGH();//拉低待机

   }while(NRF_Read_IRQ()!=0);//中断产生时，IRQ引脚低电平

 SPI_NRF_Write(SPI1, FLUSH_TX,TBuff,0);

 SPI1_CE_LOW();//拉低待机

 Delay_us(100);

 SPI_NRF_Read(SPI1,R_REGISTER+STATUS,Status,1);//读取Status

 LCD_Num_6x12_O(200,20,Status[0], WHITE);

 if(Status[0]&0x10)

 {

  Status[0]&=0x10;

  SPI_NRF_Write(SPI1,W_REGISTER+STATUS,Status,1);// 

  LCD_Str_6x12_O_P(220 , 10 ,"Tx Error!", WHITE);//重发超时 发送失败

  return ERROR;

 }

 else

 {

  Status[0]&=0x20;

  SPI_NRF_Write(SPI1,W_REGISTER+STATUS,Status,1);// 

  LCD_Str_6x12_O_P(240 , 10 ,"Tx Success", WHITE);//发送成功

  return SUCCESS;

 }

}

/*************************************************************

**函数名： SPI_NRF_RX_DATAS()

**描述  :   配置NRF发送 数据

**参数  ： RBuff[ByteNUM] ByteNUM

**返回值： ErrorStatus

**注意  ：  

************************************************************/

ErrorStatus SPI_NRF_RX_DATAS(u8* RBuff)

{

   ErrorStatus RX_Status=SUCCESS;

    u8 Status[1];

 while(NRF_Read_IRQ()!=0);//中断产生时，IRQ引脚低电平

 SPI1_CE_LOW();//拉低待机，才能操作寄存器

 Delay_us(100);

 SPI_NRF_Read(SPI1,R_REGISTER+STATUS,Status,1);//读取Status

 switch(Status[0]&0x0e)

 {

 case 0x0e: RX_Status=ERROR; break; //RX_FIFO 空

 default :LCD_Str_6x12_O_P(200 , 10 ,"Rx Success!", WHITE);//RX_FIFO非空

    break;

 /*  

 case 0x00: break; //通道0

 case 0x02: break; //通道1

 case 0x04: break; //通道2

 case 0x06: break; //通道3

 case 0x08: break; //通道4

 case 0x0A: break; //通道5*/

 }

 

 SPI_NRF_Read(SPI1,R_RX_PAYLOAD,RBuff,4);//读RX_FIFO

 SPI_NRF_Write(SPI1,W_REGISTER+STATUS,Status,1);//处理状态寄存器标志

 return RX_Status;

}

特别要注意的是在发射模式的时候，应该先拉低CE，先在TX FIFO里写入要发射的数据，再拉高CE真正发射。

只看该作者 · 2019-3-20 16:16

不错,你还可以做得更好

只看该作者 · 2019-3-21 22:12

多谢分享资料。

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