【HAL库每天一例】第079例：SPI-NRF24L01无线模块（一对多通...

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  * 文件名程: bsp_NRF24L01.c 

  * 作    者: 硬石嵌入式开发团队

  * 版    本: V1.0

  * 编写日期: 2015-10-04

  * 功    能: NRF24L01无线模块底层驱动实现

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  * 说明：

  * 本例程配套硬石stm32开发板YS-F1Pro使用。

  * 

  * 淘宝：

  * 论坛：http://www.ing10bbs.com

  * 版权归硬石嵌入式开发团队所有，请勿商用。

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  */



/* 包含头文件 ----------------------------------------------------------------*/

#include "NRF24L01/bsp_NRF24L01.h"



/* 私有类型定义 --------------------------------------------------------------*/

/* 私有宏定义 ----------------------------------------------------------------*/                              

/* 私有变量 ------------------------------------------------------------------*/

SPI_HandleTypeDef hspi_NRF24L01;

uint8_t TX_ADDRESS[TX_ADR_WIDTH]= {0xb0,0x43,0x10,0x10,0x01}; //发送地址

uint8_t RX_ADDRESS0[RX_ADR_WIDTH]={0xb0,0x43,0x10,0x10,0x01};        //接收地址

uint8_t RX_ADDRESS1[RX_ADR_WIDTH]={0xb1,0x43,0x10,0x10,0x01};        //接收地址1

uint8_t RX_ADDRESS2[RX_ADR_WIDTH]= {0xb2,0x43,0x10,0x10,0x01};        //接收地址2

uint8_t RX_ADDRESS3[RX_ADR_WIDTH]= {0xb3,0x43,0x10,0x10,0x01};        //接收地址3

uint8_t RX_ADDRESS4[RX_ADR_WIDTH]= {0xb4,0x43,0x10,0x10,0x01};        //接收地址4

uint8_t RX_ADDRESS5[RX_ADR_WIDTH]= {0xb5,0x43,0x10,0x10,0x01};        //接收地址5



/* 扩展变量 ------------------------------------------------------------------*/

/* 私有函数原形 --------------------------------------------------------------*/

/* 函数体 --------------------------------------------------------------------*/



/**

  * 函数功能: 串行FLASH初始化

  * 输入参数: huart：串口句柄类型指针

  * 返 回 值: 无

  * 说    明: 该函数被HAL库内部调用

*/

void NRF24L01_SPI_Init(void)

{

  hspi_NRF24L01.Instance = NRF24L01_SPIx;

  hspi_NRF24L01.Init.Mode = SPI_MODE_MASTER;

  hspi_NRF24L01.Init.Direction = SPI_DIRECTION_2LINES;

  hspi_NRF24L01.Init.DataSize = SPI_DATASIZE_8BIT;

  hspi_NRF24L01.Init.CLKPolarity = SPI_POLARITY_LOW;

  hspi_NRF24L01.Init.CLKPhase = SPI_PHASE_1EDGE;

  hspi_NRF24L01.Init.NSS = SPI_NSS_SOFT;

  hspi_NRF24L01.Init.BaudRatePrescaler = SPI_BAUDRATEPRESCALER_4;

  hspi_NRF24L01.Init.FirstBit = SPI_FIRSTBIT_MSB;

  hspi_NRF24L01.Init.TIMode = SPI_TIMODE_DISABLE;

  hspi_NRF24L01.Init.CRCCalculation = SPI_CRCCALCULATION_DISABLE;

  hspi_NRF24L01.Init.CRCPolynomial = 10;

  HAL_SPI_Init(&hspi_NRF24L01);

  

  __HAL_SPI_ENABLE(&hspi_NRF24L01);

}



/**

  * 函数功能: SPI外设系统级初始化

  * 输入参数: hspi：SPI句柄类型指针

  * 返 回 值: 无

  * 说    明: 该函数被HAL库内部调用

  */

void HAL_SPI_MspInit(SPI_HandleTypeDef* hspi)

{

  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;

  if(hspi->Instance==NRF24L01_SPIx)

  {

    /* SPI外设时钟使能 */

    NRF24L01_SPIx_RCC_CLK_ENABLE();

    /* GPIO外设时钟使能 */

    NRF24L01_SPI_GPIO_ClK_ENABLE();

    NRF24L01_SPI_CS_CLK_ENABLE();

    NRF24L01_CE_CLK_ENABLE();

    NRF24L01_IRQ_CLK_ENABLE();

    

    /* Disable the Serial Wire Jtag Debug Port SWJ-DP */

    __HAL_AFIO_REMAP_SWJ_DISABLE();

    

    /**SPI3 GPIO Configuration    

    PF11     ------> SPI3_NSS

    PB3      ------> SPI3_SCK

    PB4      ------> SPI3_MISO

    PB5      ------> SPI3_MOSI 

    */

    GPIO_InitStruct.Pin = NRF24L01_SPI_SCK_PIN|NRF24L01_SPI_MOSI_PIN;

    GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;

    GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;

    HAL_GPIO_Init(NRF24L01_SPI_GPIO_PORT, &GPIO_InitStruct);



    GPIO_InitStruct.Pin = NRF24L01_SPI_MISO_PIN;

    GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;

    GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;

    HAL_GPIO_Init(NRF24L01_SPI_GPIO_PORT, &GPIO_InitStruct);

    

    HAL_GPIO_WritePin(NRF24L01_SPI_CS_PORT, NRF24L01_SPI_CS_PIN, GPIO_PIN_SET);

    GPIO_InitStruct.Pin = NRF24L01_SPI_CS_PIN;

    GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;

    HAL_GPIO_Init(NRF24L01_SPI_CS_PORT, &GPIO_InitStruct);

    

    HAL_GPIO_WritePin(NRF24L01_CE_PORT, NRF24L01_CE_PIN, GPIO_PIN_RESET);

    GPIO_InitStruct.Pin = NRF24L01_CE_PIN;

    GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;

    HAL_GPIO_Init(NRF24L01_CE_PORT, &GPIO_InitStruct);

    

    GPIO_InitStruct.Pin = NRF24L01_IRQ_PIN;

    GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;

    GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;

    HAL_GPIO_Init(NRF24L01_IRQ_PORT, &GPIO_InitStruct);

  }

}



/**

  * 函数功能: SPI外设系统级反初始化

  * 输入参数: hspi：SPI句柄类型指针

  * 返 回 值: 无

  * 说    明: 该函数被HAL库内部调用

  */

void HAL_SPI_MspDeInit(SPI_HandleTypeDef* hspi)

{



  if(hspi->Instance==NRF24L01_SPIx)

  {

    /* SPI外设时钟禁用 */

    NRF24L01_SPIx_RCC_CLK_DISABLE();

  

    /**SPI3 GPIO Configuration    

    PF11     ------> SPI3_NSS

    PB3      ------> SPI3_SCK

    PB4      ------> SPI3_MISO

    PB5      ------> SPI3_MOSI 

    */

    HAL_GPIO_DeInit(NRF24L01_SPI_GPIO_PORT, NRF24L01_SPI_SCK_PIN|NRF24L01_SPI_MISO_PIN|NRF24L01_SPI_MOSI_PIN);

    HAL_GPIO_DeInit(NRF24L01_SPI_CS_PORT, NRF24L01_SPI_CS_PIN);

    HAL_GPIO_DeInit(NRF24L01_CE_PORT, NRF24L01_CE_PIN);

    HAL_GPIO_DeInit(NRF24L01_IRQ_PORT, NRF24L01_IRQ_PIN);

  }

} 





/**

  * 函数功能: 往串行Flash读取写入一个字节数据并接收一个字节数据

  * 输入参数: byte：待发送数据

  * 返 回 值: uint8_t：接收到的数据

  * 说    明：无

  */

uint8_t SPIx_ReadWriteByte(SPI_HandleTypeDef* hspi,uint8_t byte)

{

  uint8_t d_read,d_send=byte;

  if(HAL_SPI_TransmitReceive(hspi,&d_send,&d_read,1,0xFF)!=HAL_OK)

  {

    d_read=0xFF;

  }

  return d_read; 

}



/**

  * 函数功能: 检测24L01是否存在

  * 输入参数: 无

  * 返 回 值: 0，成功;1，失败

  * 说    明：无          

  */ 

uint8_t NRF24L01_Check(void)

{

        uint8_t buf[5]={0XA5,0XA5,0XA5,0XA5,0XA5};

        uint8_t i;

        NRF24L01_Write_Buf(NRF_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

}                  



/**

  * 函数功能: SPI写寄存器

  * 输入参数: 无

  * 返 回 值: 无

  * 说    明：reg:指定寄存器地址

  *           

  */ 

uint8_t NRF24L01_Write_Reg(uint8_t reg,uint8_t value)

{

        uint8_t status;        

  NRF24L01_SPI_CS_ENABLE();                 //使能SPI传输

  status =SPIx_ReadWriteByte(&hspi_NRF24L01,reg);//发送寄存器号 

  SPIx_ReadWriteByte(&hspi_NRF24L01,value);      //写入寄存器的值

  NRF24L01_SPI_CS_DISABLE();                 //禁止SPI传输           

  return(status);                               //返回状态值

}



/**

  * 函数功能: 读取SPI寄存器值

  * 输入参数: 无

  * 返 回 值: 无

  * 说    明：reg:要读的寄存器

  *           

  */ 

uint8_t NRF24L01_Read_Reg(uint8_t reg)

{

        uint8_t reg_val;            

         NRF24L01_SPI_CS_ENABLE();          //使能SPI传输                

  SPIx_ReadWriteByte(&hspi_NRF24L01,reg);   //发送寄存器号

  reg_val=SPIx_ReadWriteByte(&hspi_NRF24L01,0XFF);//读取寄存器内容

  NRF24L01_SPI_CS_DISABLE();          //禁止SPI传输                    

  return(reg_val);           //返回状态值

}        



/**

  * 函数功能: 在指定位置读出指定长度的数据

  * 输入参数: 无

  * 返 回 值: 此次读到的状态寄存器值 

  * 说    明：无

  *           

  */ 

uint8_t NRF24L01_Read_Buf(uint8_t reg,uint8_t *pBuf,uint8_t len)

{

        uint8_t status,uint8_t_ctr;           

  

  NRF24L01_SPI_CS_ENABLE();           //使能SPI传输

  status=SPIx_ReadWriteByte(&hspi_NRF24L01,reg);//发送寄存器值(位置),并读取状态值              

         for(uint8_t_ctr=0;uint8_t_ctr<len;uint8_t_ctr++)

  {

    pBuf[uint8_t_ctr]=SPIx_ReadWriteByte(&hspi_NRF24L01,0XFF);//读出数据

  }

  NRF24L01_SPI_CS_DISABLE();       //关闭SPI传输

  return status;        //返回读到的状态值

}



/**

  * 函数功能: 在指定位置写指定长度的数据

  * 输入参数: 无

  * 返 回 值: 无

  * 说    明：reg:寄存器(位置)  *pBuf:数据指针  len:数据长度

  *           

  */ 

uint8_t NRF24L01_Write_Buf(uint8_t reg, uint8_t *pBuf, uint8_t len)

{

        uint8_t status,uint8_t_ctr;            

         NRF24L01_SPI_CS_ENABLE();          //使能SPI传输

  status = SPIx_ReadWriteByte(&hspi_NRF24L01,reg);//发送寄存器值(位置),并读取状态值

  for(uint8_t_ctr=0; uint8_t_ctr<len; uint8_t_ctr++)

  {

    SPIx_ReadWriteByte(&hspi_NRF24L01,*pBuf++); //写入数据         

  }

  NRF24L01_SPI_CS_DISABLE();       //关闭SPI传输

  return status;          //返回读到的状态值

}                                   



/**

  * 函数功能: 启动NRF24L01发送一次数据

  * 输入参数: 无

  * 返 回 值: 发送完成状况

  * 说    明：txbuf:待发送数据首地址

  *           

  */ 

uint8_t NRF24L01_TxPacket(uint8_t *txbuf)

{

        uint8_t sta;

        NRF24L01_CE_LOW();

  NRF24L01_Write_Buf(WR_TX_PLOAD,txbuf,TX_PLOAD_WIDTH);//写数据到TX BUF  32个字节

         NRF24L01_CE_HIGH();//启动发送         

  

        while(NRF24L01_IRQ_PIN_READ()!=0);//等待发送完成

  

        sta=NRF24L01_Read_Reg(STATUS);  //读取状态寄存器的值           

        NRF24L01_Write_Reg(NRF_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_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

}



/**

  * 函数功能:启动NRF24L01接收一次数据

  * 输入参数: 无

  * 返 回 值: 无

  * 说    明：无

  *           

  */ 

uint8_t NRF24L01_RxPacket(uint8_t *rxbuf)

{

        uint8_t sta;                                                                               

        sta=NRF24L01_Read_Reg(STATUS);  //读取状态寄存器的值             

        NRF24L01_Write_Reg(NRF_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_Write_Reg(FLUSH_RX,0xff);//清除RX FIFO寄存器 

                return 0; 

        }           

        return 1;//没收到任何数据

}                                            



/**

  * 函数功能: 该函数初始化NRF24L01到RX模式

  * 输入参数: 无

  * 返 回 值: 无

  * 说    明：无

  *           

  */ 

void NRF24L01_RX_Mode(void)

{

        NRF24L01_CE_LOW();          

  NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+CONFIG, 0x0F);//配置基本工作模式的参数;PWR_UP,EN_CRC,16BIT_CRC 

  NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+EN_AA,0x3f);    //使能通道0的自动应答    

  NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+EN_RXADDR,0x3f);//使能通道0的接收地址           

  NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+RF_CH,40);             //设置RF通信频率                  

  NRF24L01_Write_Reg(NRF_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_Reg(NRF_WRITE_REG + RX_PW_P0, RX_PLOAD_WIDTH); //设置接收数据长度，本次设置为32字节

  NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG + RX_PW_P1, RX_PLOAD_WIDTH); //设置接收数据长度，本次设置为32字节

  NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG + RX_PW_P2, RX_PLOAD_WIDTH); //设置接收数据长度，本次设置为32字节

  NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG + RX_PW_P3, RX_PLOAD_WIDTH); //设置接收数据长度，本次设置为32字节

  NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG + RX_PW_P4, RX_PLOAD_WIDTH); //设置接收数据长度，本次设置为32字节

  NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG + RX_PW_P5, RX_PLOAD_WIDTH); //设置接收数据长度，本次设置为32字节

  

  NRF24L01_Write_Buf(NRF_WRITE_REG+RX_ADDR_P0,(uint8_t*)RX_ADDRESS0,RX_ADR_WIDTH); //设置TX节点地址,主要为了使能ACK          

  NRF24L01_Write_Buf(NRF_WRITE_REG+RX_ADDR_P1,(uint8_t*)RX_ADDRESS1,RX_ADR_WIDTH); //设置TX节点地址,主要为了使能ACK

  NRF24L01_Write_Buf(NRF_WRITE_REG+RX_ADDR_P2,(uint8_t*)RX_ADDRESS2,1); //设置TX节点地址,主要为了使能ACK

  NRF24L01_Write_Buf(NRF_WRITE_REG+RX_ADDR_P3,(uint8_t*)RX_ADDRESS3,1); //设置TX节点地址,主要为了使能ACK

  NRF24L01_Write_Buf(NRF_WRITE_REG+RX_ADDR_P4,(uint8_t*)RX_ADDRESS4,1); //设置TX节点地址,主要为了使能ACK

  NRF24L01_Write_Buf(NRF_WRITE_REG+RX_ADDR_P5,(uint8_t*)RX_ADDRESS5,1); //设置TX节点地址,主要为了使能ACK

  NRF24L01_CE_HIGH(); //CE为高,进入接收模式 

  HAL_Delay(1);

}                                                 



/**

  * 函数功能: 该函数初始化NRF24L01到TX模式

  * 输入参数: 无

  * 返 回 值: 无

  * 说    明：无

  *           

  */ 

void NRF24L01_TX_Mode(uint8_t *address)

{                                                                                                                 

        NRF24L01_CE_LOW();            

  NRF24L01_Write_Buf(NRF_WRITE_REG+TX_ADDR,(uint8_t *)address,TX_ADR_WIDTH);//写TX节点地址 

  NRF24L01_Write_Buf(NRF_WRITE_REG+RX_ADDR_P0,(uint8_t *)address,TX_ADR_WIDTH); //设置TX节点地址,主要为了使能ACK          



  NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+EN_AA,0x01);     //使能通道0的自动应答    

  NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+EN_RXADDR,0x01); //使能通道0的接收地址  

  NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+SETUP_RETR,0x01);//设置自动重发间隔时间:4000us + 86us;最大自动重发次数:15次

  NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+RF_CH,40);       //设置RF通道为40

  NRF24L01_Write_Reg(NRF_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_Reg(NRF_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_HIGH();//CE为高,10us后启动发送

  HAL_Delay(1);

}



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