SPI读取NRF24L01
2024-04-11 09:02:20
NRF24L01数据通道
NRF24L01 配置为接收模式时可以接收6路不同地址但是相同频率的数据。每个数据通道都拥有自己的地址。接收数据通道0,：RX_ADDR_P0拥有40位可配置地址，RX_ADDR_P1–RX_ADDR_P5 的地址为：32位公用地址 + 8位各自的地址
接收端确认收到地址后会记录下发送通道的地址TX_ADDR，然后以此地址作为目标地址发送应答信号, 发送端的数据通道的接收地址RX_ADDR_Px 要与发送端地址相同，以确保接收到正确的应答信号
SPI指令和读写时序
NRF24L01中的通信协议
部分代码
```cpp
//NRF24L01寄存器操作命令
#define NRF_READ_REG 0x00 //读配置寄存器,低5位为寄存器地址
#define NRF_WRITE_REG 0x20 //写配置寄存器,低5位为寄存器地址
#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 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#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 NRF_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操作线
#define NRF24L01_CE PGout(8) //24L01片选信号
#define NRF24L01_CSN PGout(7) //SPI片选信号
#define NRF24L01_IRQ PGin(6) //IRQ主机数据输入
//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 //32字节的用户数据宽度
#define RX_PLOAD_WIDTH 32 //32字节的用户数据宽度//SPIx 读写一个字节
//TxData:要写入的字节
//返回值:读取到的字节
u8 SPI2_ReadWriteByte(u8 TxData)
{ u8 retry=0; while (SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI2, SPI_I2S_FLAG_TXE) == RESET) //检查指定的SPI标志位设置与否:发送缓存空标志位{// 这里防止TXE一直0时，陷入死循环retry++;if(retry>200) return 0;} SPI_I2S_SendData(SPI2, TxData); //通过外设SPIx发送一个数据retry=0;while (SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI2, SPI_I2S_FLAG_RXNE) == RESET)//检查指定的SPI标志位设置与否:接受缓存非空标志位{retry++;if(retry>200)return 0;} // SPI为全双工通信，发送数据的同时也会接收到数据return SPI_I2S_ReceiveData(SPI2); //返回通过SPIx最近接收的数据
}//在指定位置写多个字节的数据
//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; //片选拉低，表示传输开始//首先发送控制命令(读写命令+对应寄存器地址)， 由于SPI为全双工，写的同时会收到NRF传回来的数据保存在status中status = SPI2_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++){// 发送完控制命令后，就可以发送数据了SPI2_ReadWriteByte(*pBuf++); //写入数据 }NRF24L01_CSN = 1; //片选拉高，表示传输结束return status; //返回读到的状态值
} //在指定位置写一个字节的数据
//reg:指定寄存器地址
//value:写入的值
u8 NRF24L01_Write_Reg(u8 reg,u8 value)
{u8 status; NRF24L01_CSN=0; //使能SPI传输status =SPI2_ReadWriteByte(reg);//发送寄存器号 SPI2_ReadWriteByte(value); //写入寄存器的值NRF24L01_CSN=1; //禁止SPI传输 return(status); //返回状态值
}//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=SPI2_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]=SPI2_ReadWriteByte(0XFF);//读出数据NRF24L01_CSN=1; //关闭SPI传输return status; //返回读到的状态值
}//检测24L01是否存在.
//往某个寄存器中写5个数据，然后再去读取
//返回值:0，成功;1，失败
u8 NRF24L01_Check(void)
{u8 buf[5]={0XA5,0XA5,0XA5,0XA5,0XA5};u8 i;SPI2_SetSpeed(SPI_BaudRatePrescaler_4); //SPI挂APB1总线上，pclk1=36Mhz,所以spi速度为36/4 = 9Mhz（24L01的最大SPI时钟为10Mhz） 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
}//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 NRF24L01_TX_Mode(void)
{ NRF24L01_CE=0; NRF24L01_Write_Buf(NRF_WRITE_REG+TX_ADDR, (u8*)TX_ADDRESS, TX_ADR_WIDTH);//写TX节点地址 NRF24L01_Write_Buf(NRF_WRITE_REG+RX_ADDR_P0, (u8*)RX_ADDRESS, RX_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,0x1a);//设置自动重发间隔时间:500us + 86us;最大自动重发次数:10次NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+RF_CH,40); //设置RF通道为40NRF24L01_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=1;//CE为高,10us后启动发送
}
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