驱动NR24L01过程实录（本人菜鸟，欢迎拍砖）

只看该作者 · 2012-8-28 23:29

本帖最后由 kira王子于 2012-8-28 23:33 编辑

数日前,笔者在淘宝买了一对NR24L01模块。这两天突发奇想了一个项目，需实现无线通信。于是便想到了驱动NR24L01。

首先，我同大家一样。按照程序连电路，烧写卖家给的驱动。上电，串口调试，没反应！囧……读程序，发现波特率不对。调整串口助手波特率，上电，没反应！囧……查电路，发现晶振与程序不匹配。换晶振，上电，没反应！囧……此时，我首先想到的是模块是坏的。淘宝卖家为了节省时间，没测试。于是我就决定再买一对。正当我在淘宝搜索时，忽然想到！我换晶振是貌似少焊了一面（电路板是双面板，中间过孔的铜在我拆晶振的时候弄带掉了）。重新焊了一块最小系统板。连电路，上电，测试，成功！！！

然后，删改主程序，使其实现我要的功能。试了几次，程序就正常了（实现的功能较简单）。回头看了两遍程序，自以为掌握了该模块的驱动方法。可是，当我将其移植到AVR中时，发现AVR的驱动我根本看不懂！于是，回过头来看51的程序，打算将两者比较。悲剧的是，51程序我只是明白了子程序间的逻辑关系，操作的实质并未掌握。（谦虚使人进步，骄傲使人落后。毛主席说的对啊！）于是，根据数据重新读程序。特将此过程记录下来，一是告诫自己不要犯同样的错误。二是帮助在此遇到困难的初学者。

首先是这个子程序：

/*函数：uint SPI_RW(uint uchar)

/*功能：NRF24L01的SPI写时序

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

uint SPI_RW(uint uchar)

{

uint bit_ctr;

for(bit_ctr=0;bit_ctr<8;bit_ctr++) // output 8-bit

{

MOSI = (uchar &0x80); // output 'uchar', MSB toMOSI

uchar = (uchar<< 1); // shift next bitinto MSB..

SCK = 1; // Set SCK high..

uchar |= MISO; //capture current MISO bit

SCK = 0; // ..then set SCK low again

}

return(uchar); // return read uchar

}

乍一看很简单，可当我仔细读时，

uchar |= MISO;

这句话不能理解，uchar和MISO相或之后，它的值不就变了吗？然后，我查看了NR24L01的数据手册，好几十页的英文手册看的我头都大了也没明白（笔者英语很差，四级考了两次没过。囧……）找到一份中文的，仔细读了两遍，大致明白了。

file:///C:/Users/kira/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image002.jpg

Cn——指令位；Sn——状态寄存器位；Dn——数据位；

那么假设我们要发的数据是10101010，首先定义变量uchar=0xAA；执行MOSI =(uchar & 0x80);（1010 1010&1000 0000）=1000 000不为零；则MOSI=1。Uchar移位，uchar=0101 0100； SCK拉高，写入MOSI中数据。接下来就奇怪了！uchar |= MISO; uchar和MISO相或之后，它的值不就变了吗？我查看了相关寄存器，如下：

file:///C:/Users/kira/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image004.jpg

此时，MISO寄存器为：0000 0000；（读者可逐个比较，在此不一一赘述）。

因此，uchar的值未改变。那为何要有此语句呢？当uchar的数据传输结束时，MISO数据发生改变。MISO=1000 1110；ucahr值为0000 0000；执行 uchar |= MISO;uchar则读走MISO中数据，即返回了状态寄存器中的数据。

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

/*函数：uchar SPI_Read(ucharreg)

/*功能：NRF24L01的SPI时序

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

uchar SPI_Read(uchar reg)

{

uchar reg_val;

CSN = 0; // CSN low, initialize SPI

SPI_RW(reg); // Select register to read from..

reg_val = SPI_RW(0); // ..then read registervalue

CSN = 1; // CSN high, terminate SPIcommunication

return(reg_val); // return register value

}

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

/*功能：NRF24L01读写寄存器函数

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

uint SPI_RW_Reg(uchar reg, uchar value)

{

uint status;

CSN = 0; // CSN low, init SPI transaction

status = SPI_RW(reg); // select register

SPI_RW(value); // ..and write value to it..

CSN = 1; // CSN high again

return(status); // return nRF24L01 status uchar

}

这两个函数据能够理解了。读写数据，返回状态寄存器的值。

其他的子程序大同小异，有些涉及到其他寄存器，在宏定义中。在此不一一赘述。小弟初学乍练，欢迎各位大侠，各位高手批评指正。大家共同进步。小弟一定虚心接受。同时感谢在QQ群中回答我我问题的高手们。哪里写的不对，请大家一定要提出来，感激不尽。%>_<%

只看该作者 · 2012-8-28 23:31

[img][/img]

只看该作者 · 2012-8-28 23:34

程序如下：
#include <reg52.h>
#include <intrins.h>
typedef unsigned char uchar;
typedef unsigned char uint;
//*****IO端口定义*************************
sbit MISO =P1^2;
sbit MOSI =P3^2;
sbit SCK       =P1^6;
sbit CE       =P1^5;
sbit CSN =P1^7;
sbit IRQ =P1^3;
//*****数码管0-9编码********************
uchar seg[10]={0xC0,0xCF,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90};       //0~~9段码
uchar TxBuf[1]=
{
0x01
/*,0x02,0x03,0x4,0x05,0x06,0x07,0x08,
0x09,0x10,0x11,0x12,0x13,0x14,0x15,0x16,
0x17,0x18,0x19,0x20,0x21,0x22,0x23,0x24,
0x25,0x26,0x27,0x28,0x29,0x30,0x31,0x32,  */
};
//***************按键****************************
sbit KEY1=P3^6;
sbit KEY2=P3^7;
//*************数码管位选*****************************
sbit led1=P2^1;
sbit led0=P2^0;
sbit led2=P2^2;
sbit led3=P2^3;
//************************NRF24L01***************************
#define TX_ADR_WIDTH 5    // 5 uints TX address width
#define RX_ADR_WIDTH 5    // 5 uints RX address width
#define TX_PLOAD_WIDTH  1    // 20 uints TX payload
#define RX_PLOAD_WIDTH  1    // 20 uints TX payload
uint const TX_ADDRESS[TX_ADR_WIDTH]= {0x34,0x43,0x10,0x10,0x01}; //本地地址
uint const RX_ADDRESS[RX_ADR_WIDTH]= {0x34,0x43,0x10,0x10,0x01}; //接收地址
//**************NRF24L01寄存器指令*****************************
#define READ_REG       0x00    // 读寄存器指令
#define WRITE_REG    0x20 // 写寄存器指令
#define RD_RX_PLOAD    0x61    // 读取接收数据指令
#define WR_TX_PLOAD    0xA0    // 写待发数据指令
#define FLUSH_TX       0xE1 // 冲洗发送 FIFO指令
#define FLUSH_RX       0xE2    // 冲洗接收 FIFO指令
#define REUSE_TX_PL    0xE3    // 定义重复装载数据指令
#define NOP          0xFF    // 保留
//****************SPI(nRF24L01)寄存器地址*****************************
#define CONFIG       0x00  // 配置收发状态，CRC校验模式以及收发状态响应方式
#define EN_AA          0x01  // 自动应答功能设置
#define EN_RXADDR    0x02  // 可用信道设置
#define SETUP_AW       0x03  // 收发地址宽度设置
#define SETUP_RETR    0x04  // 自动重发功能设置
#define RF_CH          0x05  // 工作频率设置
#define RF_SETUP       0x06  // 发射速率、功耗功能设置
#define STATUS       0x07  // 状态寄存器
#define OBSERVE_TX    0x08  // 发送监测功能
#define CD             0x09  // 地址检测
#define RX_ADDR_P0    0x0A  // 频道0接收数据地址
#define RX_ADDR_P1    0x0B  // 频道1接收数据地址
#define RX_ADDR_P2    0x0C  // 频道2接收数据地址
#define RX_ADDR_P3    0x0D  // 频道3接收数据地址
#define RX_ADDR_P4    0x0E  // 频道4接收数据地址
#define RX_ADDR_P5    0x0F  // 频道5接收数据地址
#define TX_ADDR       0x10  // 发送地址寄存器
#define RX_PW_P0       0x11  // 接收频道0接收数据长度
#define RX_PW_P1       0x12  // 接收频道0接收数据长度
#define RX_PW_P2       0x13  // 接收频道0接收数据长度
#define RX_PW_P3       0x14  // 接收频道0接收数据长度
#define RX_PW_P4       0x15  // 接收频道0接收数据长度
#define RX_PW_P5       0x16  // 接收频道0接收数据长度
#define FIFO_STATUS    0x17  // FIFO栈入栈出状态寄存器设置
void Delay(unsigned int s);
void inerDelay_us(unsigned char n);
void init_NRF24L01(void);
uint SPI_RW(uint uchar);
uchar SPI_Read(uchar reg);
void SetRX_Mode(void);
uint SPI_RW_Reg(uchar reg, uchar value);
uint SPI_Read_Buf(uchar reg, uchar *pBuf, uchar uchars);
uint SPI_Write_Buf(uchar reg, uchar *pBuf, uchar uchars);
unsigned char nRF24L01_RxPacket(unsigned char* rx_buf);
void nRF24L01_TxPacket(unsigned char * tx_buf);
//**********************长延时******************************
void Delay(unsigned int s)
{
unsigned int i;
for(i=0; i<s; i++);
for(i=0; i<s; i++);
}
uint bdata sta; //状态标志
sbit RX_DR =sta^6;
sbit TX_DS =sta^5;
sbit MAX_RT =sta^4;
/*延时函数*/
void inerDelay_us(unsigned char n)
{
for(;n>0;n--)
_nop_();
}
/*NRF24L01初始化*/
void init_NRF24L01(void)
{ inerDelay_us(100);
CE=0; // chip enable
CSN=1; // Spi disable
SCK=0; // Spi clock line init high
SPI_Write_Buf(WRITE_REG + TX_ADDR, TX_ADDRESS, TX_ADR_WIDTH); // 写本地地址
SPI_Write_Buf(WRITE_REG + RX_ADDR_P0, RX_ADDRESS, RX_ADR_WIDTH); // 写接收端地址
SPI_RW_Reg(WRITE_REG + EN_AA, 0x01);    //  频道0自动 ACK应答允许
SPI_RW_Reg(WRITE_REG + EN_RXADDR, 0x01);  // 允许接收地址只有频道0，如果需要多频道可以参考Page21
SPI_RW_Reg(WRITE_REG + RF_CH, 0);       // 设置信道工作为2.4GHZ，收发必须一致
SPI_RW_Reg(WRITE_REG + RX_PW_P0, RX_PLOAD_WIDTH); //设置接收数据长度，本次设置为32字节
SPI_RW_Reg(WRITE_REG + RF_SETUP, 0x07); //设置发射速率为1MHZ，发射功率为最大值0dB
SPI_RW_Reg(WRITE_REG + CONFIG, 0x0e);       // IRQ收发完成中断响应，16位CRC，主发送
}
/*函数：uint SPI_RW(uint uchar)
/*功能：NRF24L01的SPI写时序
uint SPI_RW(uint uchar)
{
uint bit_ctr;
   for(bit_ctr=0;bit_ctr<8;bit_ctr++) // output 8-bit
   {
MOSI = (uchar & 0x80);       // output 'uchar', MSB to MOSI
uchar = (uchar << 1);          // shift next bit into MSB..
SCK = 1;                   // Set SCK high..
uchar |= MISO;       // capture current MISO bit
SCK = 0;                // ..then set SCK low again
   }
return(uchar);               // return read uchar
}
/*函数：uchar SPI_Read(uchar reg)
/*功能：NRF24L01的SPI时序
uchar SPI_Read(uchar reg)
{
uchar reg_val;

CSN = 0;             // CSN low, initialize SPI communication...
SPI_RW(reg);          // Select register to read from..
reg_val = SPI_RW(0); // ..then read registervalue
CSN = 1;             // CSN high, terminate SPI communication

return(reg_val);       // return register value
}
/*功能：NRF24L01读写寄存器函数*/
uint SPI_RW_Reg(uchar reg, uchar value)
{
uint status;

CSN = 0;                // CSN low, init SPI transaction
status = SPI_RW(reg);    // select register
SPI_RW(value);          // ..and write value to it..
CSN = 1;                // CSN high again

return(status);          // return nRF24L01 status uchar
}
/*函数：uint SPI_Read_Buf(uchar reg, uchar *pBuf, uchar uchars)*/
/*功能: 用于读数据，reg：为寄存器地址，pBuf：为待读出数据地址，uchars：读出数据的个数*/
uint SPI_Read_Buf(uchar reg, uchar *pBuf, uchar uchars)
{
uint status,uchar_ctr;

CSN = 0;                     // Set CSN low, init SPI tranaction
status = SPI_RW(reg);    // Select register to write to and read status uchar

for(uchar_ctr=0;uchar_ctr<uchars;uchar_ctr++)
pBuf[uchar_ctr] = SPI_RW(0); //

CSN = 1;

return(status);                   // return nRF24L01 status uchar
}
/*函数：uint SPI_Write_Buf(uchar reg, uchar *pBuf, uchar uchars)
/*功能: 用于写数据：为寄存器地址，pBuf：为待写入数据地址，uchars：写入数据的个数*/
uint SPI_Write_Buf(uchar reg, uchar *pBuf, uchar uchars)
{
uint status,uchar_ctr;

CSN = 0;          //SPI使能
status = SPI_RW(reg);
for(uchar_ctr=0; uchar_ctr<uchars; uchar_ctr++) //
SPI_RW(*pBuf++);
CSN = 1;          //关闭SPI
return(status); //
}
/*函数：void SetRX_Mode(void)
/*功能：数据接收配置 */
void SetRX_Mode(void)
{
CE=0;
SPI_RW_Reg(WRITE_REG + CONFIG, 0x0f);    // IRQ收发完成中断响应，16位CRC ，主接收
CE = 1;
inerDelay_us(130);
}
/*函数：unsigned char nRF24L01_RxPacket(unsigned char* rx_buf)
/*功能：数据读取后放如rx_buf接收缓冲区中*/
unsigned char nRF24L01_RxPacket(unsigned char* rx_buf)
{
unsigned char revale=0;
sta=SPI_Read(STATUS); // 读取状态寄存其来判断数据接收状况
if(RX_DR) // 判断是否接收到数据
{
      CE = 0; //SPI使能
SPI_Read_Buf(RD_RX_PLOAD,rx_buf,TX_PLOAD_WIDTH);// read receive payload from RX_FIFO buffer
revale =1; //读取数据完成标志
}
SPI_RW_Reg(WRITE_REG+STATUS,sta); //接收到数据后RX_DR,TX_DS,MAX_PT都置高为1，通过写1来清楚中断标志
return revale;
}
/*函数：void nRF24L01_TxPacket(unsigned char * tx_buf)
/*功能：发送 tx_buf中数据*/
void nRF24L01_TxPacket(unsigned char * tx_buf)
{
CE=0; //StandBy I模式
SPI_Write_Buf(WRITE_REG + RX_ADDR_P0, TX_ADDRESS, TX_ADR_WIDTH); // 装载接收端地址
SPI_Write_Buf(WR_TX_PLOAD, tx_buf, TX_PLOAD_WIDTH);    // 装载数据
// SPI_RW_Reg(WRITE_REG + CONFIG, 0x0e);       // IRQ收发完成中断响应，16位CRC，主发送
CE=1;    //置高CE，激发数据发送
inerDelay_us(10);
}
//************主函数**********************************************
void main(void)
{
uchar temp =0;
init_NRF24L01() ;
led0=0;led1=0;led2=0;led3=0;
P0=0x00;
nRF24L01_TxPacket(TxBuf); // Transmit Tx buffer data
Delay(6000);
P0=0xBF;
while(1)
{
nRF24L01_TxPacket(TxBuf); // Transmit Tx buffer data
Delay(20000);
SPI_RW_Reg(WRITE_REG+STATUS,0XFF);
}
}