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nrf24l01 模块使用教程
nRF24L01 是由NORDIC 生产的工作在2.4GHz~2.5GHz 的ISM 频段
的单片无线收发器芯片。
无线收发器包括：频率发生器、增强型SchockBurst 模式控制器、功率放大器、晶体振荡器、调制器和解调器。
输出功率频道选择和协议的设置可以通过SPI 接口进行设置。
几乎可以连接到各种单片机芯片，并完成无线数据传送工作。
极低的电流消耗：当工作在发射模式下发射功率为0dBm 时电流消耗为11.3mA ，接收模式时为12.3mA，掉电模式和待机模式下电流消耗更低。
nrf24l01 模块使用教程
NRF24L01 与控制器的通信采用的SPI 通信协议，这个协议具体细节
大家可能都懂，不懂的可以之间百度；他们的通信模型是这样的：。
（相关人员如觉得本人水平低下，还请见谅）Nrf24L01的使用程序和使用方法和简单操作：功能：无线对发程序。
两个模块a，b，实现按下一个按键，会在对方的数码管上显示3或4，在本机上显示1,2。
当一个模块，比如a模块。
当两个按键按下其中一个，则会在另一个模块b上显示数字3,4（具体根据按下哪个按键）。
以上功能描述，B模块按键按下，如同a模块一样的功能，不做系统性描述了。
下面给出程序中几个地方的解释：#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 // 保留类似这种的描述，可以等同于READ_REG =0x00；这个是经过实际程序测试出来的，比如以下程序：#include<reg51.h>#define k 0xfevoid main()P1=k;则会出现此类结果：MOSI = (uchar & 0x80); // output 'uchar', MSB to MOSIuchar = (uchar << 1); // shift next bit into MSB..SCK = 1; // Set SCK high..uchar |= MISO; // capture current MISO bitSCK = 0;此处为spi的核心，是spi协议的编程，其中uchar |= MISO; 表示uchar |= MISO | uchar; MOSI = (uchar & 0x80);其中0x80是1000 0000，与上uchar，这种&，是按位与，故可以从uchar提取出一个电平给mosi。
nRF24L01无线通信模块使用手册一、模块简介该射频模块集成了NORDIC公司生产的无线射频芯片nRF24L01：1．支持2.4GHz的全球开放ISM频段，最大发射功率为0dBm2．2Mbps，传输速率高3．功耗低，等待模式时电流消耗仅22uA4．多频点（125个），满足多点通信及跳频通信需求5．在空旷场地，有效通信距离：25m（外置天线）、10m（PCB天线）6．工作原理简介：发射数据时，首先将nRF24L01配置为发射模式，接着把地址TX_ADDR和数据TX_PLD 按照时序由SPI口写入nRF24L01缓存区，TX_PLD必须在CSN为低时连续写入，而TX_ADDR在发射时写入一次即可，然后CE置为高电平并保持至少10μs，延迟130μs后发射数据；若自动应答开启，那么nRF24L01在发射数据后立即进入接收模式，接收应答信号。
如果收到应答，则认为此次通信成功，TX_DS置高，同时TX_PLD从发送堆栈中清除；若未收到应答，则自动重新发射该数据（自动重发已开启），若重发次数（ARC_CNT）达到上限，MAX_RT置高，TX_PLD不会被清除；MAX_RT或TX_DS置高时，使IRQ变低，以便通知MCU。
最后发射成功时，若CE为低，则nRF24L01进入待机模式1；若发送堆栈中有数据且CE为高，则进入下一次发射；若发送堆栈中无数据且CE为高，则进入待机模式2。
接收数据时，首先将nRF24L01配置为接收模式，接着延迟130μs进入接收状态等待数据的到来。
当接收方检测到有效的地址和CRC时，就将数据包存储在接收堆栈中，同时中断标志位RX_DR置高，IRQ变低，以便通知MCU去取数据。
若此时自动应答开启，接收方则同时进入发射状态回传应答信号。
最后接收成功时，若CE变低，则nRF24L01进入空闲模式1。
三、模块引脚说明四、模块与AT89S52单片机接口电路注：上图为示意连接，可根据自己实际需求进行更改；使用AT89S52MCU模块时，请将Nrf24L01通讯模块每个端口（MOSI、SCK、CSN和CE）接4.7K的排阻上拉到VCC增强其驱动能力（如下图：）。
NRF24L01高速嵌入式无线数传模块说明书2008年12月20日一、产品特性2.4GHz全球开放ISM频段，最大0dBm发射功率，免许可证使用支持六路通道的数据接收低工作电压：1.9～3.6V低电压工作高速率：2Mbps，由于空中传输时间很短，极大的降低了无线传输中的碰撞现象（软件设置1Mbps或者2Mbps的空中传输速率）多频点：125频点，满足多点通信和跳频通信需要超小型：内置2.4GHz天线，体积小巧，15x29mm（包括天线） 低功耗：当工作在应答模式通信时，快速的空中传输及启动时间，极大的降低了电流消耗。
低应用成本：NRF24L01集成了所有与RF协议相关的高速信号处理部分，比如：自动重发丢失数据包和自动产生应答信号等，NRF24L01的SPI接口可以利用单片机的硬件SPI口连接或用单片机I/O口进行模拟，内部有FIFO可以与各种高低速微处理器接口，便于使用低成本单片机。
便于开发：由于链路层完全集成在模块上，非常便于开发。
自动重发功能，自动检测和重发丢失的数据包，重发时间及重发次数可软件控制自动存储未收到应答信号的数据包自动应答功能，在收到有效数据后，模块自动发送应答信号，无须另行编程载波检测—固定频率检测内置硬件CRC检错和点对多点通信地址控制数据包传输错误计数器及载波检测功能可用于跳频设置可同时设置六路接收通道地址，可有选择性的打开接收通道 标准插针Dip2.54MM间距接口，便于嵌入式应用二、基本电气特性三、引脚说明说明：1)VCC脚接电压范围为1.9V~3.6V之间，不能在这个区间之外，超过3.6V将会烧毁模块。
推荐电压3.3V左右。
(2)除电源VCC和接地端，其余脚都可以直接和普通的5V单片机IO口直接相连，无需电平转换。
当然对3V左右的单片机更加适用了。
(3)硬件上面没有SPI的单片机也可以控制本模块，用普通单片机IO口模拟SPI不需要单片机真正的串口介入，只需要普通的单片机IO口就可以了，当然用串口也可以了（a:与51系列单片机P0口连接时候，需要加10K的上拉电阻,与其余口连接不需要。
单片2.4G 无线射频收发芯片nRF24L01===================================================特性● 真正的GFSK● 内置链路层● 增强型ShockBurst TM● 自动应答及自动重发功能 ● 地址及CRC 检验功能● 数据传输率1或2Mbps ● SPI 接口数据速率0~8Mbps ● 125个可选工作频道● 很短的频道切换时间可用于跳频 ● 与nRF 24XX 系列完全兼容 ● 可接受5V 电平的输入 ● 20脚QFN 44mm 封装 ● 极低的晶振要求60ppm ● 低成本电感和双面PCB 板 ● 工作电压 1.9~3.6V 应用● 无线鼠标键盘游戏机操纵杆 ● 无线门禁● 无线数据通讯 ● 安防系统 ● 遥控装置 ● 遥感勘测● 智能运动设备 ● 工业传感器 ● 玩具 概述:nRF24L01是一款工作在2.4~2.5GHz 世界通用ISM 频段的单片无线收发器芯片无线收发器包括:频率发生器增强型SchockBurst TM 模式控制器功率放大器晶体振荡器调制器解调器输出功率频道选择和协议的设置可以通过SPI 接口进行设置极低的电流消耗当工作在发射模式下发射功率为-6dBm 时电流消耗为9.0mA 接收模式时为12.3mA掉电模式和待机模式下电流消耗更低 快速参考数据参数 数值 单位最低供电电压 1.9 V最大发射功率 0 dBm最大数据传输率 2000 kbps发射模式下电流消耗0dBm 11.3 mA接收模式下电流消耗2000kbps 12.3 mA温度范围 -40~ +85数据传输率为1000kbps 下的灵敏度 -85 dBm掉电模式下电流消耗 900 nA 表1 nRF24L01快速参考数据很短的时间???hehe,,有想法,,,是Mbps,,,,要利用好,,,这是在此功耗下,,,大的功耗消耗更大丠丠dBm=10*lg(P/1mW)为0.9uA 1mW W分类信息型号描述版本nRF24L01 IC 裸片 DnRF24L01 20脚QFN 4*4mm,RoHS&SS-00259compliant DnRF24L01-EVKIT 评估套件 1.0表2nRF24L01 分类信息结构方框图:图1 nRF24L01 及外部接口引脚及其功能引脚名称引脚功能描述1 CE 数字输入 RX或TX模式选择2 CSN 数字输入 SPI片选信号3 SCK 数字输入 SPI时钟4 MOSI 数字输入从SPI数据输入脚5 MISO 数字输出从SPI数据输出脚6 IRQ 数字输出可屏蔽中断脚7 VDD 电源电源+3V8 VSS 电源接地0V9 XC2 模拟输出晶体震荡器2脚10 XC1 模拟输入晶体震荡器1脚/外部时钟输入脚11 VDD_PA 电源输出给RF的功率放大器提供的+1.8V电源12 ANT1 天线天线接口113 ANT2 天线天线接口214 VSS 电源接地0V15 VDD 电源电源+3V16 IREF 模拟输入参考电流17 VSS 电源接地0V18 VDD 电源电源+3V19 DVDD 电源输出去耦电路电源正极端20 VSS 电源接地0V表3nRF24L01引脚功能图2 引脚封装电气特性参数+27 +85 高电平输出电压=-0.5mA 高电平输出电压=0.5mA 160 320R GFSK >0 1800 2000 单通道工作电流单通道工作电流0.1%BRE(@2000kbps)图3nRF24L01外形封装尺寸极限范围供电电压VDD…………………………….-0.3V~+3.6VVSS (0V)输入电压V I………………………………-0.3V~5.25V输出电压V O……………………………. VSS~VDD总功耗=85……………………… 60mWPD T温度工作温度……………………-40~+85存储器温度…………………-40~+125注意:若超出上述极限值可能对元器件有损害静电敏感元件术语表术语描述ACK 确认信号应答信号ART 自动重发CE 芯片使能CLK 时钟信号CRC 循环冗余校验CSN 片选非ESB 增强型ShockBrust TMGFSK 高斯键控频移IRQ 中断请求ISM 工业科学医学LNA 低噪声放大LSB 最低有效位LSByte 最低有效字节Mbps 兆位/秒MCU 微控制器MISO 主机输入从机输出MOSI 主机输出从机输入MSB 最高有效位MSByte 最高有效字节PCB 印刷电路板PER 数据包误码率PID 数据包识别位PLD 载波PRX 接收源PTX 发射源PWR_DWN 掉电PWR_UP 上电RX 接收RX_DR 接收数据准备就绪SPI 串行可编程接口TX 发送TX_DS 已发送数据表5术语表功能描述工作模式nRF24L01可以设置为以下几种主要的模式模式PWR_UP PRIM_RX CE FIFO寄存器状态-接收模式 1 1 1数据在TX FIFO寄存器中发送模式 1 0 1发送模式 1 0 10 停留在发送模式直至数据发送完TX FIFO为空待机模式II 1 0 1待机模式I 1 - 0无数据传输-掉电模式0 - -表6 nRF24L01主要工作模式关于nRF24L01 I/O脚更详细的描述请参见下面的表7nRF24L01在不同模式下的引脚功能引脚名称 方向 发送模式接收模式 待机模式 掉电模式CE 输入 高电平>10us 高电平低电平-CSN 输入 SPI 片选使能低电平使能SCK 输入 SPI 时钟 MOSI输入 SPI 串行输入 MISO 三态输出 SPI 串行输出 IRQ输出 中断低电平使能表7nRF24L01引脚功能待机模式待机模式I在保证快速启动的同时减少系统平均消耗电流在待机模式I 下晶振正常工作在待机模式II 下部分时钟缓冲器处在工作模式当发送端TX FIFO 寄存器为空并且CE 为高电平时进入待机模式II 在待机模式期间寄存器配置字内容保持不变掉电模式在掉电模式下,nRF24L01各功能关闭保持电流消耗最小进入掉电模式后nRF24L01停止工作但寄存器内容保持不变启动时间见表格13掉电模式由寄存器中PWR_UP 位来控制数据包处理方式nRF24L01有如下几种数据包处理方式ShockBurst TM 与nRF2401nRF24E1nRF2402nRF24E2数据传输率为1Mbps 时相同 增强型ShockBurst TM 模式ShockBurst TM 模式ShockBurst 模式下nRF24L01可以与成本较低的低速MCU 相连高速信号处理是由芯片内部的射频协议处理的nRF24L01提供SPI 接口数据率取决于单片机本身接口速度ShockBurst 模式通过允许与单片机低速通信而无线部分高速通信减小了通信的平均消耗电流在ShockBurst TM 接收模式下当接收到有效的地址和数据时IRQ 通知MCU 随后MCU 可将接收到的数据从RX FIFO 寄存器中读出 在ShockBurst TM发送模式下nRF24L01自动生成前导码及CRC 校验参见表格12数据发送完毕后IRQ 通知MCU 减少了MCU 的查询时间也就意味着减少了MCU 的工作量同时减少了软件的开发时间nRF24L01内部有三个不同的RX FIFO 寄存器6个通道共享此寄存器和三个不同的TX FIFO 寄存器在掉电模式下待机模式下和数据传输的过程中MCU 可以随时访问FIFO 寄存器这就允许SPI 接口可以以低速进行数据传送并且可以应用于MCU 硬件上没有SPI 接口的情况下增强型的ShockBurst TM 模式增强型ShockBurst TM 模式可以使得双向链接协议执行起来更为容易有效典型的双向链接为发送方要求终端设备在接收到数据后有应答信号以便于发送方检测有无数据丢失一旦数据丢失则通过重新发送功能将丢失的数据恢复增强型的ShockBurst TM 模式可以同时控制应答及重发功能而无需增加MCU 工作量确实,,由硬件完成,,减小了量,,,图4 nRF24L01在星形网络中的结构图nRF24L01在接收模式下可以接收6路不同通道的数据见图4每一个数据通道使用不同的地址但是共用相同的频道也就是说6个不同的nRF24L01设置为发送模式后可以与同一个设置为接收模式的nRF24L01进行通讯而设置为接收模式的nRF24L01可以对这6个发射端进行识别数据通道0是唯一的一个可以配置为40位自身地址的数据通道1~5数据通道都为8位自身地址和32位公用地址所有的数据通道都可以设置为增强型ShockBurst 模式nRF24L01在确认收到数据后记录地址并以此地址为目标地址发送应答信号在发送端数据通道0被用做接收应答信号因此数据通道0的接收地址要与发送端地址相等以确保接收到正确的应答信号见图5 选择地址举例图5应答地址确定举例nRF24L01配置为增强型的ShockBurst TM发送模式下时只要MCU 有数据要发送nRF24L01就会启动ShockBurst TM 模式来发送数据在发送完数据后nRF24L01转到接收模式并等待终端的应答信号如果没有收到应答信号nRF24L01将重发相同的数据包直到收到应答信号或重发次数超过SETUP_RETR_ARC 寄存器中设置的值为止如果重发次数超过了设定值则产生MAX_RT 中断只要收到确认信号nRF24L01就认为最后一包数据已经发送成功接收方已经收到数据把TX FIFO 中的数据清除掉并产生TX_DS 中断IRQ 引脚置高在发射器中,,通道0要接收应答回来的信号,,所以应该与发送通道地址,,,相同,,在增强型ShockBurst模式下nRF24L01有如下的特征当工作在应答模式时快速的空中传输及启动时间极大的降低了电流消耗低成本nRF24L01集成了所有高速链路层操作比如重发丢失数据包和产生应答信号无需单片机硬件上一定有SPI口与其相连SPI 接口可以利用单片机通用I/O口进行模拟 由于空中传输时间很短极大的降低了无线传输中的碰撞现象由于链路层完全集成在芯片上非常便于软硬件的开发增强型ShockBurstTM发送模式1配置寄存器位PRIM_RX为低2当MCU有数据要发送时接收节点地址TX_ADDR和有效数据(TX_PLD)通过SPI接口写入nRF24L01发送数据的长度以字节计数从MCU写入TX FIFO当CSN为低时数据被不断的写入发送端发送完数据后将通道0设置为接收模式来接收应答信号其接收地址(RX_ADDR_P0)与接收端地址(TX_ADDR)相同例在图5中数据通道5的发送端(TX5)及接收端(RX)地址设置如下TX5TX_ADDR=0xB3B4B5B605TX5RX_ADDR_P0=0xB3B4B5B605RX RX_ADDR_P5=0xB3B4B5B6053设置CE为高启动发射CE高电平持续时间最小为10 us4nRF24L01 ShockBurst TM模式无线系统上电启动内部16MHz时钟无线发送数据打包见数据包描述高速发送数据由MCU设定为1Mbps或2Mbps5如果启动了自动应答模式自动重发计数器不等于0ENAA_P0=1无线芯片立即进入接收模式如果在有效应答时间范围内收到应答信号则认为数据成功发送到了接收端此时状态寄存器的TX_DS位置高并把数据从TX FIFO中清除掉如果在设定时间范围内没有接收到应答信号则重新发送数据如果自动重发计数器ARC_CNT溢出超过了编程设定的值则状态寄存器的MAX_RT位置高不清除TX FIFO中的数据当MAX_RT或TX_DS为高电平时IRQ引脚产生中断IRQ中断通过写状态寄存器来复位见中断章节如果重发次数在达到设定的最大重发次数时还没有收到应答信号的话在MAX_RX中断清除之前不会重发数据包数据包丢失计数器(PLOS_CNT)在每次产生MAX_RT中断后加一也就是说重发计数器ARC_CNT计算重发数据包次数PLOS_CNT计算在达到最大允许重发次数时仍没有发送成功的数据包个数6如果CE置低则系统进入待机模式I如果不设置CE为低则系统会发送TX FIFO寄存器中下一包数据如果TX FIFO寄存器为空并且CE为高则系统进入待机模式II.7如果系统在待机模式II当CE置低后系统立即进入待机模式I.增强型ShockBurst TM接收模式1 ShockBurst TM接收模式是通过设置寄存器中PRIM_RX位为高来选择的准备接收数据的通道必须被使能EN_RXADDR寄存器所有工作在增强型ShockBurst TM模式下的数据通道的自动应答功能是由(EN_AA寄存器)来使能的有效数据宽度是由RX_PW_Px寄存器来设置的地址的建立过程见增强型ShockBurst TM发送章节23 130us后4接收到有效的数据包后地址匹配CRC检验正确数据存储在RX_FIFO中同时RX_DR位置高并产生中断状态寄存器中RX_P_NO位显示数据是由哪个通道接收到的5如果使能自动确认信号则发送确认信号6 MCU设置CE脚为低进入待机模式I低功耗模式7 MCU将数据以合适的速率通过SPI口将数据读出8芯片准备好进入发送模式接收模式或掉电模式两种数据双方向的通讯方式如果想要数据在双方向上通讯寄存器必须紧随芯片工作模式的变化而变化处理器必须保证PTX和PRX端的同步性在RX_FIFO和TX_FIFO寄存器中可能同时存有数据CE=1是开始启动的标志,,,这个以前没有注意,,,!!!要接收几点的地址,,,看看要求,,,我的天那,,,认真看吧,,自动应答时,,接收方和发送方的EN_AA都要打开,,,接收方也要设置有效位,,跟发送的应该一致,,,自动应答RX自动应答功能减少了外部MCU 的工作量并且在鼠标/键盘等应用中也可以不要求硬件一定有SPI 接口因此降低成本减少电流消耗自动重应答功能可以通过SPI 口对不同的数据通道分别进行配置在自动应答模式使能的情况下收到有效的数据包后系统将进入发送模式并发送确认信号发送完确认信号后系统进入正常工作模式工作模式由PRIM_RX 位和CE 引脚决定自动重发功能ART (TX)自动重发功能是针对自动应答系统的发送方启动重发数据的时间长度在每次发送结束后系统都会进入接收模式并在设定的时间范围内等待应答信号接收到应答信号后系统转入正常发送模式如果TX FIFO 中没有待发送的数据且CE 脚电平为低则系统将进入待机模式I 如果没有收到确认信号则系统返回到发送模式并重发数据直到收到确认信号或重发次数超过设定值达到最大的重发次数有新的数据发送或PRIM_RX 寄存器配置改变时丢包计数器复位 数据包识别和CRC 校验应用于增强型ShockBurst TM模式下每一包数据都包括两位的PID 数据包识别来识别接收的数据是新数据包还是重发的数据包PID 识别可以防止接收端同一数据包多次送入MCU 在发送方每从MCU 取得一包新数据后PID 值加一PID 和CRC 校验应用在接收方识别接收的数据是重发的数据包还是新数据包如果在链接中有一些数据丢失了则PID 值与上一包数据的PID 值相同如果一包数据拥有与上一包数据相同的PID 值nRF24L01将对两包数据的CRC 值进行比较如果CRC 值也相同的话就认为后面一包是前一包的重发数据包而被舍弃1接收方接收方对新接收数据包的PID 值与上一包进行比较如果PID 值不同则认为接收的数据包是新数据包如果PID 值与上一包相同则新接收的数据包有可能与前一包相同接收方必须确认CRC 值是否相等如果CRC 值与前一包数据的CRC 值相等则认为是同一包数据并将其舍弃 2发送方每发送一包新的数据则发送方的PID 值加一图6PID 值生成和检测CRC 校验的长度是通过SPI 接口进行配置的一定要注意CRC 计算范围包括整个数据包地址PID确实,,减小了编程量,,,额,,,高四位设置,,额,,,两个CNT 就复位了,,,和有效数据等若CRC 校验错误则不会接收数据包这一点是接收数据包的附加要求在上图没有说明载波检测CD当接收端检测到射频范围内的信号时将CD 置高否则CD 为低内部的CD 信号在写入寄存器之前是经过滤波的内部CD 高电平状态至少保持128us 以上在增强型ShockBurst TM 模式中只有当发送模块没有成功发送数据时推荐使用CD 检测功能如果发送端PLOS_CNT 显示数据包丢失率太高时可将其设置位接收模式检测CD 值如果CD 为高说明通道出现了拥挤现象需要更改通信频道如果CD 为低电平状态距离超出通信范围可保持原有通信频道但需作其它调整数据通道nRF24L01配置为接收模式时可以接收6路不同地址相同频率的数据每个数据通道拥有自己的地址并且可以通过寄存器来进行分别配置数据通道是通过寄存器EN_RXADDR 来设置的默认状态下只有数据通道0和数据通道1是开启状态的 每一个数据通道的地址是通过寄存器RX_ADDR_Px 来配置的通常情况下不允许不同的数据通道设置完全相同的地址数据通道0有40位可配置地址数据通道1~5的地址为32位共用地址+各自的地址最低字节图7所示的是数据通道1~5的地址设置方法举例所有数据通道可以设置为多达40位但是1~5数据通道的最低位必须不同图7 通道0~5的地址设置当从一个数据通道中接收到数据并且此数据通道设置为应答方式的话则nRF24L01在收到数据后产生应答信号此应答信号的目标地址为接收通道地址 寄存器配置有些是针对所有数据通道的有些则是针对个别的如下设置举例是针对所有数据通道的 CRC 使能/禁止 CRC 计算 接收地址宽度 频道设置无线数据通信速率 LNA 增益 射频输出功率寄存器配置,,,注意了丗不同地址丆相同频率,,,不允许配置相同的地址的,,,额,,,这的目标地址为其接受到的地址,,,这么多是相同的,,,nRF24L01所有配置都在配置寄存器中所有寄存器都是通过SPI 口进行配置的 SPI 接口SPI 接口是标准的SPI 接口其最大的数据传输率为10Mbps 大多数寄存器是可读的 SPI 指令设置SPI 接口可能用到的指令在下面有所说明CSN 为低后SPI 接口等待执行指令每一条指令的执行都必须通过一次CSN 由高到低的变化 SPI 指令格式<命令字由高位到低位每字节>AAAAA AAAAA 1-32读操作全部从字节当读有效数据完成后寄存器中有效数据被清除应用于接收模式下1-32开始应用于发射模式下应用于发射模式下寄存器应用于接收模式下在传输应答信号过程中不应执行此指令信号过程中执行此指令的话将使得应答信号不能被完整的传输重新使用上一包有效数据当数据包被不断的重新发射空操作寄存器可能操作单字节或多字节寄存器当访问多字节寄存器时首先要读/写的是最低字节的高位在所有多字节寄存器被写完之前可以结束写SPI 操作在这种情况下没有写完的高字节保持原有内容不变例如RX_ADDR_P0寄存器的最低字节可以通过写一个字节给寄存器RX_ADDR_P0来改变在CSN 状态由高变低后可以通过MISO 来读取状态寄存器的内容 中断nRF24L01的中断引脚IRQ 为低电平触发当状态寄存器中TX_DS RX_DR 或MAX_RT 为高时触发中断当MCU 给中断源写1时中断引脚被禁止可屏蔽中断可以被IRQ 中断屏蔽通过设置可屏蔽中断位为高则中断响应被禁止默认状态下所有的中断源是被禁止的SPI 时序图8910和表910给出了SPI 操作及时序在写寄存器之前一定要进入待机模式或掉电模式在图8至图10中用到了下面的符号Cn-SPI 指令位 Sn-状态寄存器位Dn-数据位备注由低字节到高字节每个字节中高位在前图8SPI 读操作不会出现无线命令的配置,,,即:设置MASK 为高,,所以说写之前要把CSN 拉低,,,,图9SPI写操作图10SPI NOP 操作时序图表9SPI参考时间C load=5pF表10SPI参考时间C load=10pF寄存器地址所有未定义位可以被读出其值为0’地址 参数 位 复位值类型 描述 00 寄存器配置寄存器 reserved 7 0 R/W 默认为0 MASK_RX_DR 6R/W 可屏蔽中断RX_RD1IRQ 引脚不显示RX_RD 中断0RX_RD 中断产生时IRQ 引脚电平为低MASK_TX_DS 5 0 R/W 可屏蔽中断TX_DS1IRQ 引脚不显示TX_DS 中断0TX_DS 中断产生时IRQ 引脚电平为低MASK_MAX_RT 4 0 R/W 可屏蔽中断MAX_RT1IRQ 引脚不显示TX_DS 中断0MAX_RT 中断产生时IRQ 引脚电平为低EN_CRC 3 1 R/W CRC 使能如果EN_AA 中任意一位为高则EN_CRC 强迫为高CRCO 2 0 R/W CRC 模式‘0’-8位CRC 校验 ‘1’-16位CRC 校验PWR_UP 1 0 R/W 1:上电 0:掉电 PRIM_RX 0 0 R/W 1:接收模式 0:发射模式01 EN_AA Enhanced ShockBurst TM 使能自动应答功能此功能禁止后可与nRF2401通讯 Reserved 7:6 00 R/W 默认为0 ENAA_P5 5 1 R/W 数据通道5自动应答允许 ENAA_P4 4 1 R/W 数据通道4自动应答允许 ENAA_P3 3 1 R/W 数据通道3自动应答允许 ENAA_P2 2 1 R/W 数据通道2自动应答允许 ENAA_P1 1 1 R/W 数据通道1自动应答允许 ENAA_P0 0 1 R/W 数据通道0自动应答允许 02 EN_RXADDR 接收地址允许 Reserved 7:6 00 R/W 默认为00 ERX_P5 5 0 R/W 接收数据通道5允许 ERX_P4 4 0 R/W 接收数据通道4允许 ERX_P3 3 0 R/W 接收数据通道3允许 ERX_P2 2 0 R/W 接收数据通道2允许 ERX_P1 1 1 R/W 接收数据通道1允许 ERX_P0 0 1 R/W 接收数据通道0允许 03 SETUP_AW 设置地址宽度所有数据通道 Reserved 7:2 00000 R/W 默认为00000 AW 1:0 11 R/W 接收/发射地址宽度‘00’-无效‘01’-3字节宽度 ‘10’-4字节宽度 ‘11’-5字节宽度04 SETUP_RETR 建立自动重发允许–1Mbps ‘1’-18dBm当接收到有效数据后置一接收数据通道号数据通道号寄存器满标志寄存器满当写存器复位当丢失15个数据包后此寄存器重启 ARC_CNT 3:0 0 R 重发计数器发送新数据包时此寄存器复位09 CDReserved 7:1 000000 RCD 0 0 R 载波检测0A RX_ADDR_P0 39:0 0xE7E7E7E7E7 R/W 数据通道0接收地址最大长度:5个字节先写低字节所写字节数量由SETUP_AW设定0B RX_ADDR_P1 39:0 0xC2C2C2C2C2 R/W 数据通道1接收地址最大长度:5个字节先写低字节所写字节数量由SETUP_AW设定0C RX_ADDR_P2 7:0 0xC3 R/W数据通道2接收地址最低字节可设置高字节部分必须与RX_ADDR_P1[39:8]相等0D RX_ADDR_P3 7:0 0xC4 R/W数据通道3接收地址最低字节可设置高字节部分必须与RX_ADDR_P1[39:8]相等0E RX_ADDR_P4 7:0 0xC5 R/W数据通道4接收地址最低字节可设置高字节部分必须与RX_ADDR_P1[39:8]相等0F RX_ADDR_P5 7:0 0xC6 R/W数据通道5接收地址最低字节可设置高字节部分必须与RX_ADDR_P1[39:8]相等10 TX_ADDR 39:0 0xE7E7E7E7E7 R/W 发送地址先写低字节在增强型ShockBurst TM模式下RX_ADDR_P0与此地址相等11 RX_PW_P0Reserved 7:6 00 R/W 默认为00RX_PW_P0 5:0 0 R/W 接收数据通道0有效数据宽度(1到32字节)0: 设置不合法1: 1字节有效数据宽度……32: 32字节有效数据宽度12 RX_PW_P1Reserved 7:6 00 R/W 默认为00RX_PW_P1 5:0 0 R/W 接收数据通道1有效数据宽度(1到32字节)0: 设置不合法1: 1字节有效数据宽度……32: 32字节有效数据宽度13 RX_PW_P2Reserved 7:6 00 R/W 默认为00RX_PW_P2 5:0 0 R/W 接收数据通道2有效数据宽度(1到32字节)0: 设置不合法1: 1字节有效数据宽度……32: 32字节有效数据宽度14 RX_PW_P3Reserved 7:6 00 R/W 默认为00RX_PW_P3 5:0 0 R/W 接收数据通道3有效数据宽度(1到32字节)0 设置不合法1: 1字节有效数据宽度……32: 32字节有效数据宽度15 RX_PW_P4Reserved 7:6 00 R/W 默认为00RX_PW_P4 5:0 0 R/W 接收数据通道4有效数据宽度(1到32字节)0: 设置不合法1: 1字节有效数据宽度……32: 32字节有效数据宽度16 RX_PW_P5Reserved 7:6 00 R/W 默认为00RX_PW_P5 5:0 0 R/W 接收数据通道5有效数据宽度(1到32字节)0: 设置不合法1: 1字节有效数据宽度……32: 32字节有效数据宽度17 FIFO_STATUS FIFO 状态寄存器Reserved 7 0 R/W 默认为0TX_REUSE 6 0 R 若TX_REUSE=1则当CE位高电平状态时不断发送上一数据包TX_REUSE通过SPI 指令REUSE_TX_PL设置通过W_TX_PALOAD或FLUSH_TX复位TX_FULL 5 0 R TX FIFO寄存器满标志1:TX FIFO寄存器满0: TX FIFO寄存器未满有可用空间 TX_EMPTY 4 1 R TX FIFO寄存器空标志1:TX FIFO寄存器空0: TX FIFO寄存器非空 Reserved 3:2 00 R/W 墨认为00RX_FULL 1 0 R RX FIFO寄存器满标志1:RX FIFO寄存器满0: RX FIFO寄存器未满有可用空间 RX_EMPTY 0 1 R RX FIFO寄存器空标志1:RX FIFO寄存器空0: RX FIFO寄存器非空N/A TX_PLD 255:0 WN/A RX_PLD 255:0 R表11nRF24L01寄存器地址与nRF24XX兼容的寄存器配置如何建立nRF24L01从nRF2401/ nRF2402/ nRF24E1/ nRF24E2接收数据使用与nRF2401/ nRF2402/ nRF24E1/ nRF24E2相同的CRC配置设置PRIM_RX位为1相应通道禁止自动应答功能与发射模块使用相同的地址宽度与发射模块使用相同的频道在nRF24L01和nRF2401/ nRF2402/ nRF24E1/ nRF24E2两端都选择1Mbit/s的数据传输率设置正确的数据宽度设置PWR_UP和CE为高即频率相同,,,如何建立nRF24L01发射nRF2401/ nRF2402/ nRF24E1/ nRF24E2接收数据使用与nRF2401/ nRF2402/ nRF24E1/ nRF24E2相同的CRC 配置 设置PRIM_RX 位为0设置自动重发计数器为0禁止自动重发功能与nRF2401/ nRF2402/ nRF24E1/ nRF24E2使用相同的地址宽度 与nRF2401/ nRF2402/ nRF24E1/ nRF24E2使用相同的频道在nRF24L01和nRF2401/ nRF2402/ nRF24E1/ nRF24E2两端都选择1Mbit/s 的数据传输率 设置PWR_UP 为高发送与nRF2401/ nRF2402/ nRF24E1/ nRF24E2寄存器配置数据宽度相同的数据长度 设置CE 为高启动发射打包描述增强型ShockBurst TM 模式下的数据包形式前导码 地址35字节 9位标志位 数据132字节 CRC 校验 0/1/2字节ShockBurst TM 模式下与nRF2401/ nRF2402/ nRF24E1/ nRF24E2相兼容的数据包形式前导码 地址35字节 数据132字节 CRC 校验0/1/2字节1在发送模式下加入前导码从接收的数据包中自动去除地址PID 其中两位七位保留用作将来与其它产品相兼容nRF24L01 校验的多项式是校验的多项式是12重要的时序数据下面是nRF24L01部分工作时序数据nRF24L01时序信息nRF24L01时序最大值 最小值 参数名 掉电模式待机模式1.5ms T pd2stby 待机模式发送/接收模式 130usT stby2aCE 高电平保持时间10us Thce CSN 为低电平CE 上升沿的延迟时间4us T pece2csn表13nRF24L01工作时序nRF24L01在掉电模式下转入发射模式或接收模式前必须经过1.5ms 的待机模式注意当关掉电源VDD 后寄存器配置内容丢失模块上电后需重新进行配置最好禁止自动重发功能,,,增强型ShockBurst模式时序图11增强型ShockBurst TM模式发送一包数据时序2Mbps图11所示是发送一包数据并收到应答信号的示意图数据送入发送模块部分没有在图中显示接收模块转入接收模式CE=1发射模块配置为发射模式CE=1持续至少10us 130us 后启动发射再过37us 后发送一字节数据发送结束后发送模块自动转入接收模式等待应答信号发送模块在收到应答信号后产生中断通知MCU IRQ (TX_DS)=>TX-data sent(数据发送完)接收模块接收到数据包后产生中断通知MCU IRQ (RX_DR)=>RX-data ready(数据接收完毕)外围RF 信息 天线输出ANT1和ANT2输出脚给天线提供稳定的RF 输出这两个脚必须连接到VDD 的直流通路或者通过RF 扼流圈或者通过天线双极的中心点在输出功率最大时0dBm 推荐使用负载阻抗为15+j88通过简单的网络匹配可以获得较低的阻抗例如50Ω输出功率调节RF_PWR 输出功率 电流消耗11 0 dBm 11.3mA 10 -6 dBm 9.0 mA 01 -12 dBm 7.5 mA 00 -18 dBm 7.0 mA 工作条件VDD=3.0V ,VSS=0V ,T A =27,负载=15+j88表14nRF24L01输出功率设置接收完应答信号后才产生中断,,,。
NRF24L01使用参考资料1、内部组成图
NRF24L01的状态：
Power Down Mode:掉电模式
Tx Mode:发射模式
Rx Mode:接收模式
Standby-1Mode：待机1模式
Standby-2Mode：待机2模式
2、NRF24L01的SPI读写时序：
3、编程基本思路：
拉低CSN,使能芯片，配置芯片各个参数。
配置参数在Power Down状态中完成。
如果是Tx模式，填充Tx FIFO。
配置完成后，通过CE与CONFIG中的PWR_UP与PRIM_RX参数确定24L01要切换的状态。
Tx Mode：PWR_UP=1;PRIM_RX=0;CE=1(保持超过10us就可以)；
Rx Mode:PWR_UP=1;PRIM_RX=1;CE=1;
IRQ引脚会在以下三种情况变低：
Tx FIFO发完并且收到ACK（使能ACK情况下）
Rx FIFO收到数据
达到最大重发次数
将IRQ接到外部中断输入引脚，通过中断程序进行处理。
4、控制命令
命令字：由高位到低位（每字节）。
数据字节：低字节到高字节，每一字节高位在前。
5、相关寄存器地址宏定义
5、引脚功能
6、三个数据
7、管脚定义
8、设计参考图。
先来看接口电路，使用的IO 口不是唯一的哦，可随意定义接口，当然是在使用IO 口模拟SPI 且IRQ 中断引脚不使用的使用查询方法判断接收状态的情况下了。
作为初探我们就是用简单的IO 模拟SPI 的方法了，中断使用查询的方式。
那么该教程讲解的接口与单片机的连接如下：首先您需要了解NRF24L01，请参阅“NRF24L01 芯片中文资料”或者“NRF24L01 芯片英文资料”。
我们的教程是以一个简单的小项目为大家展示NRF24L01 的使用方法与乐趣。
我们所写教程均是以这种方式的呢，让您在学习的时候明白它能做什么，使您学起来不至于枯燥无味。
作为简易的教程，我们只需要知道它是怎么使用的就够了，我们本教程的目的是用NRF24L01 发送数据和接收数据，且接收方会对比发送的数据与接收的数据，若完全相同则控制LED 闪烁一次，并且把接收到的数据通过串口发送到PC 端，通过串口工具查看接收到的数据。
具体的要求如下：1、具备发送和接收的能力。
2、发送32 个字节的数据，接收方接收到正确数据之后给予提示，通过LED 闪烁灯形式。
3、把接收到的数据传送到PC 进行查看。
4、发送端每隔大约1.5 秒发送一次数据，永久循环。
以上是程序的要求，若您想自行设计出硬件接口，您也是可以添加一条呢：使用DIY 方式设计NRF24L01 的接口板，且包含含单片机平台，使用PCB 方式或者万用板方式均可。
如果您想让自己学的很扎实，那么推荐您自行做出接口板子呢。
当然若您的能力不足，那么我们不推荐自行做板呢，因为这样会增加您学习的难度，反而起到了反效果呢。
我们知道NRF24L01 的供电电压是1.9V~3.6V 不能超过这个范围，低了不工作，高了可能烧毁NRF24L01 芯片。
我们常用的STC89C52 的单片机的供电电压是5V，我们不能直接给24L01 这个模块供电，我们需要使用AMS1117-3.3V 稳压芯片把5V 转成3.3V 的电压为24L01 模块供电。
NRF24L01使用文档基于c8051f330单片机目录芯片简介 (3)1 NRF24L01功能框图 (4)2 NRF24L01状态机 (5)3 Tx与Rx的配置过程 (7)3.1 Tx 模式初始化过程 (7)3.2 Rx模式初始化过程 (8)4控制程序详解 (9)4.1 函数介绍 (9)4.1.1 uchar SPI_RW(uchar byte) (9)4.1.2 uchar SPI_RW_Reg (uchar reg, uchar value) (10)4.1.3 uchar SPI_Read (uchar reg); (10)4.1.4 uchar SPI_Read_Buf (uchar reg, uchar *pBuf, uchar bytes); (11)4.1.5 uchar SPI_Write_Buf (uchar reg, uchar *pBuf, uchar bytes); (11)4.1.6 void RX_Mode(void) (12)4.1.7 void TX_Mode(void) (13)4.2 NRF24L01相关命令的宏定义 (13)4.3 NRF24L01相关寄存器地址的宏定义 (14)5 实际通信过程示波器图 (16)1）发射节点CE与IRQ信号 (17)2）SCK与IRQ信号（发送成功） (18)3）SCK与IRQ信号（发送不成功） (19)芯片简介NRF24L01是NORDIC公司最近生产的一款无线通信通信芯片，采用FSK调制，内部集成NORDIC自己的Enhanced Short Burst 协议。
可以实现点对点或是1对6的无线通信。
无线通信速度可以达到2M（bps）。
NORDIC公司提供通信模块的GERBER文件，可以直接加工生产。
嵌入式工程师或是单片机爱好者只需要为单片机系统预留5个GPIO，1个中断输入引脚，就可以很容易实现无线通信的功能，非常适合用来为MCU系统构建无线通信功能。
1 NRF24L01功能框图Fig.1 NRF24L01 BLOCK DIAGRAMNRF24L01的框图如Fig.1所示，从单片机控制的角度来看，我们只需要关注Fig.1右面的六个控制和数据信号，分别为CSN、SCK、MISO、MOSI、IRQ、CE。
CSN：芯片的片选线，CSN为低电平芯片工作。
SCK：芯片控制的时钟线（SPI时钟）MISO：芯片控制数据线（Master input slave output）MOSI：芯片控制数据线（Master output slave input）IRQ：中断信号。
无线通信过程中MCU主要是通过IRQ与NRF24L01进行通信。
CE：芯片的模式控制线。
在CSN为低的情况下，CE协同NRF24L01的CONFIG寄存器共同决定NRF24L01的状态（参照NRF24L01的状态机）。
2 NRF24L01状态机NRF24L01的状态机见Fig.2所示，对于NRF24L01的固件编程工作主要是参照NRF24L01的状态机。
主要有以下几个状态Power Down Mode：掉电模式Tx Mode：发射模式Rx Mode：接收模式Standby-1Mode：待机1模式Standby-2 Mode：待机2模式上面五种模式之间的相互切换方法以及切换所需要的时间参照Fig.2。
Fig.2 NRF24L01 State Machine对24L01的固件编程的基本思路如下：1）置CSN为低，使能芯片，配置芯片各个参数。
（过程见3.Tx与Rx的配置过程）配置参数在Power Down状态中完成。
2）如果是Tx模式，填充Tx FIFO。
3）配置完成以后，通过CE与CONFIG中的PWR_UP与PRIM_RX参数确定24L01要切换到的状态。
Tx Mode：PWR_UP=1; PRIM_RX=0; CE=1 (保持超过10us就可以)；Rx Mode: PWR_UP=1; PRIM_RX=1; CE=1;4) IRQ引脚会在以下三种情况变低：Tx FIFO 发完并且收到ACK（使能ACK情况下）Rx FIFO 收到数据达到最大重发次数将IRQ接到外部中断输入引脚，通过中断程序进行处理。
3 Tx与Rx的配置过程本节只是叙述了采用ENHANCED SHORT BURST通信方式的Tx 与Rx的配置及通信过程，熟悉了24L01以后可以采用别的通信方式。
3.1 Tx 模式初始化过程初始化步骤 24L01相关寄存器1）写Tx节点的地址TX_ADDR2）写Rx节点的地址（主要是为了使能Auto Ack）RX_ADDR_P03）使能AUTO ACK EN_AA4）使能PIPE 0 EN_RXADDR5）配置自动重发次数SETUP_RETR6）选择通信频率RF_CH7）配置发射参数（低噪放大器增益、发射功率、无线速率）RF_SETUP8 ) 选择通道0 有效数据宽度Rx_Pw_P09）配置24L01的基本参数以及切换工作模式CONFIGTx 模式初始化过程1）写Tx节点的地址 TX_ADDR2）写Rx节点的地址（主要是为了使能Auto Ack） RX_ADDR_P03）使能AUTO ACK EN_AA4）使能PIPE 0 EN_RXADDR5）配置自动重发次数 SETUP_RETR6）选择通信频率 RF_CH7）配置发射参数（低噪放大器增益、发射功率、无线速率） RF_SETUP8 ) 选择通道0 有效数据宽度 Rx_Pw_P09）配置24L01的基本参数以及切换工作模式 CONFIG。
3.2 Rx模式初始化过程初始化步骤 24L01相关寄存器1）写Rx节点的地址RX_ADDR_P0 2）使能AUTO ACK EN_AA3）使能PIPE 0 EN_RXADDR 4）选择通信频率RF_CH5) 选择通道0 有效数据宽度Rx_Pw_P06）配置发射参数（低噪放大器增益、发射功率、无线速率）RF_SETUP7）配置24L01的基本参数以及切换工作模式CONFIGRx模式初始化过程：初始化步骤 24L01相关寄存器1）写Rx节点的地址 RX_ADDR_P02）使能AUTO ACK EN_AA3）使能PIPE 0 EN_RXADDR4）选择通信频率 RF_CH5) 选择通道0 有效数据宽度 Rx_Pw_P06）配置发射参数（低噪放大器增益、发射功率、无线速率） RF_SETUP7）配置24L01的基本参数以及切换工作模式 CONFIG。
4 控制程序详解4.1 函数介绍NRF24L01的控制程序主要包括以下几个函数uchar SPI_RW(uchar byte);uchar SPI_RW_Reg(uchar reg, uchar value);uchar SPI_Read(uchar reg);uchar SPI_Read_Buf(uchar reg, uchar *pBuf, uchar bytes);uchar SPI_Write_Buf(uchar reg, uchar *pBuf, uchar bytes);void RX_Mode(void);void TX_Mode(void);4.1.1 uchar SPI_RW(uchar byte)uchar SPI_RW(uchar byte){bit_ctr;ucharfor(bit_ctr=0;bit_ctr<8;bit_ctr++) // output 8-bit{MOSI = (byte & 0x80); // output 'byte', MSB to MOSIbyte = (byte << 1); // shift next bit into MSB..SCK = 1; // Set SCK high..byte |= MISO; // capture current MISO bitSCK = 0; // ..then set SCK low again }return(byte); // return read byte}最基本的函数，完成GPIO模拟SPI的功能。
将输出字节（MOSI）从MSB循环输出，同时将输入字节（MISO）从LSB循环移入。
上升沿读入，下降沿输出。
（从SCK被初始化为低电平可以判断出）。
4.1.2 uchar SPI_RW_Reg (uchar reg, uchar value)uchar SPI_RW_Reg(uchar reg, uchar value){status;ucharCSN = 0; // CSN low, init SPI transactionstatus = SPI_RW(reg); // select registerSPI_RW(value); // ..and write value to it..CSN = 1; // CSN high againreturn(status); // return nRF24L01 status byte}寄存器访问函数：用来设置24L01的寄存器的值。
基本思路就是通过WRITE_REG命令（也就是0x20+寄存器地址）把要设定的值写到相应的寄存器地址里面去，并读取返回值。
对于函数来说也就是把value值写到reg寄存器中。
需要注意的是，访问NRF24L01之前首先要enable芯片（CSN=0；），访问完了以后再disable 芯片（CSN=1；）。
4.1.3 uchar SPI_Read (uchar reg);uchar SPI_Read(uchar reg){ucharreg_val;CSN = 0; // CSN low, initialize SPI communication...SPI_RW(reg); // Select register to read from..reg_val = SPI_RW(0); // ..then read registervalueCSN = 1; // CSN high, terminate SPI communicationreturn(reg_val); // return register value}读取寄存器值的函数：基本思路就是通过READ_REG命令（也就是0x00+寄存器地址），把寄存器中的值读出来。
对于函数来说也就是把reg寄存器的值读到reg_val中去。
4.1.4 uchar SPI_Read_Buf (uchar reg, uchar *pBuf, uchar bytes);uchar SPI_Read_Buf(uchar reg, uchar *pBuf, uchar bytes){status,byte_ctr;ucharCSN = 0; // Set CSN low, init SPI tranactionstatus = SPI_RW(reg); // Select register to write to and read status bytefor(byte_ctr=0;byte_ctr<bytes;byte_ctr++)pBuf[byte_ctr] = SPI_RW(0); // Perform SPI_RW to read byte from nRF24L01 CSN = 1; // Set CSN high againreturn(status); // return nRF24L01 status byte}接收缓冲区访问函数：主要用来在接收时读取FIFO缓冲区中的值。
