【文章內(nèi)容簡介】 111ShockBurst TX該系統(tǒng)中只使用了ShockBurst RX 和ShockBurst TX模式，故只介紹這兩種工作模式的流程。ShockBurstTM收發(fā)模式下，使用片內(nèi)的先入先出堆棧區(qū)，數(shù)據(jù)低速從微控制器送入，但高速發(fā)射，這樣可以盡量節(jié)能，因此，使用低速的微控制器也能得到很高的射頻數(shù)據(jù)發(fā)射速率。與射頻協(xié)議相關(guān)的所有高速信號(hào)處理都在片內(nèi)進(jìn)行，這種做法有三大好處：盡量節(jié)能；低的系統(tǒng)費(fèi)用(低速微處理器也能進(jìn)行高速射頻發(fā)射)；數(shù)據(jù)在空中停留時(shí)間短，抗干擾性高。ShockBurstTM技術(shù)同時(shí)也減小了整個(gè)系統(tǒng)的平均工作電流。在ShockBurstTM收發(fā)模式下，NRF905自動(dòng)處理字頭和CRC校驗(yàn)碼。在接收數(shù)據(jù)時(shí)，自動(dòng)把字頭和CRC校驗(yàn)碼移去。在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，自動(dòng)加上字頭和CRC校驗(yàn)碼，當(dāng)發(fā)送過程完成后，DR引腳通知微處理器數(shù)據(jù)發(fā)射完畢。具體的發(fā)送和接受流程如下。ShockBurst TX 發(fā)送流程：1. 微控制器有數(shù)據(jù)要發(fā)送時(shí)，通過SPI接口，按時(shí)序把接收機(jī)的地址和要發(fā)送的數(shù)據(jù)送傳給NRF905，SPI接口的速率在通信協(xié)議和器件配置時(shí)確定；2. 控制器置高TRX_C 和TX_EN，激發(fā)NRF905的ShockBurstTM發(fā)送模式；3. NRFF905的ShockBurstTM發(fā)送：A. 射頻寄存器自動(dòng)開啟；B. 數(shù)據(jù)打包(加字頭和CRC校驗(yàn)碼)；C. 發(fā)送數(shù)據(jù)包；D. 當(dāng)數(shù)據(jù)發(fā)送完成，數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好引腳被置高；4. TO_RETRAN被置高，NRF905不斷重發(fā)，直到TRX_CE被置低；5. RX_CE被置低，NRF905發(fā)送過程完成，自動(dòng)進(jìn)入空閑模式。ShockBurstTM工作模式保證，一旦發(fā)送數(shù)據(jù)的過程開始，無論 TRX_EN和TX_EN引腳是高或低，發(fā)送過程都會(huì)被處理完。只有在前一個(gè)數(shù)據(jù)包被發(fā)送完畢，NRF905才能接受下一個(gè)發(fā)送數(shù)據(jù)包。ShockBurst RX接收流程：1. TRX_CE為高、TX_EN為低時(shí)，NRF905進(jìn)入ShockBurstTM接收模式；2. 0us后，NRF905不斷監(jiān)測，等待接收數(shù)據(jù)；3. NRF905檢測到同一頻段的載波時(shí)，載波檢測引腳被置高；4. 接收到一個(gè)相匹配的地址，AM引腳被置高；5. 當(dāng)一個(gè)正確的數(shù)據(jù)包接收完畢，NRF905自動(dòng)移去字頭、地址和CRC校驗(yàn)位，然后把DR引腳置高；6. 控制器把TRX_CE置低，NRF905進(jìn)入空閑模式；7. 控制器通過SPI口，以一定的速率把數(shù)據(jù)移到微控制器內(nèi)；8. 所有的數(shù)據(jù)接收完畢，NRF905把 DR 引腳和 AM 引腳置低；9. NRF905此時(shí)可以進(jìn)入ShockBurstTM接收模式、ShockBurstTM發(fā)送模式或關(guān)機(jī)模式。當(dāng)正在接收一個(gè)數(shù)據(jù)包時(shí)，TRX_CE或TX_EN引腳的狀態(tài)發(fā)生改變，NRF905立即把其工作模式改變，數(shù)據(jù)包則丟失。當(dāng)微處理器接到AM引腳的信號(hào)之后，其就知道NRF905正在接收數(shù)據(jù)包，其可以決定是讓NRF905繼續(xù)接收該數(shù)據(jù)包還是進(jìn)入另一個(gè)工作模式。無線模塊NRF905的配置：所有配置字都是通過SPI接口送給NRF905。SIP接口的工作方式可通過SPI指令進(jìn)行設(shè)置。當(dāng)NRF905處于空閑模式或關(guān)機(jī)模式時(shí)，SPI接口可以保持在工作狀態(tài)。1. SPI接口寄存器配置SPI接口由狀態(tài)寄存器、射頻配置寄存器、發(fā)送地址寄存器、發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器和接收數(shù)據(jù)寄存器 5個(gè)寄存器組成。狀態(tài)寄存器包含數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好引腳狀態(tài)信息和地址匹配引腳狀態(tài)信息；射頻配置寄存器包含收發(fā)器配置信息，如頻率和輸出功能等；發(fā)送地址寄存器包含接收機(jī)的地址和數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)；發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器包含待發(fā)送的數(shù)據(jù)包的信息，如字節(jié)數(shù)等；接收數(shù)據(jù)寄存器包含要接收的數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)等信息。2. SPI指令設(shè)置當(dāng)CSN為低時(shí), SPI接口開始等待一條指令。任何一條新指令均由CSN的由高到低的轉(zhuǎn)換開始。用于SPI接口的有用命令如表42所示。表42 SPI指令設(shè)置表SPI 串行接口指令設(shè)置指令名稱指令格式操作W_CONFIG (WC)0000AAAA寫配置寄存器AAAA 指出寫操作的開始字節(jié)字節(jié)數(shù)量取決于AAAA 指出的開始地址R_CONFIG (RC)0001AAAA讀配置寄存器AAAA 指出讀操作的開始字節(jié)字節(jié)數(shù)量取決于AAAA 指出的開始地址W_TX_PAYLOAD(WTP)00100000寫TX 有效數(shù)據(jù)132 字節(jié)寫操作全部從字節(jié)0 開始R_TX_PAYLOAD(RTP)00100001讀TX 有效數(shù)據(jù)132 字節(jié)讀操作全部從字節(jié)0 開始W_TX_ADDRESS(WTA)00100010寫TX 地址14 字節(jié)寫操作全部從字節(jié)0 開始R_TX_ADDRESS(RTA)00100011讀TX 地址14 字節(jié)讀操作全部從字節(jié)0 開始R_RX_PAYLOAD(RRP)00100100讀RX 有效數(shù)據(jù)132 字節(jié)讀操作全部從字節(jié)0 開始CHANNEL_CONFIG(CC)1000pphccccccccc快速設(shè)置配置寄存器中CH_NO HFREQ_PLL 和PA_PWR 的專用命令CH_NO=ccccccccc HFREQ_PLL=h PA_PWR=pp3. SPI時(shí)序SPI時(shí)序包括讀時(shí)序和寫時(shí)序，如圖42和圖43所示。圖42 SPI讀操作圖43 SPI寫操作從圖43中可看出，CSN在低電平是有效，CSK在下降沿時(shí)有效，具體命令的設(shè)置必須在CSN和CSK有效的情況下實(shí)施。4. 配置寄存器說明NRF905配置寄存器的具體說明如表43所示。表43 NRF905配置信息說明表參數(shù)位寬說明CH_NO9同HFREQ_PLL 一起設(shè)置中心頻率默認(rèn)值=001101100b=180d FRF=+ CH_NOd/10 *(1+ HFREQ_PLLd)MHZHFREQ_ PLL1設(shè)置PLL 在433 或868/915MHZ 模式默認(rèn)值=0 0 器件工作在433MH頻段1 器件工作在868/915MHZ 頻段PA_PWR2輸出功率默認(rèn)值=00 00 10dBm 01 2dBm 10 +6dBm 11 +10dBm RX_RED_ PWR1 靈敏度降低默認(rèn)值=0 0 正常模式 1 低功耗模式AUTO_RETRAN1重發(fā)數(shù)據(jù)如果TX 寄存器的TRX_CE 和TX_EN 被設(shè)置為高默認(rèn)值=0 0不重發(fā)數(shù)據(jù)1 重發(fā)數(shù)據(jù)包RX_AWF3RX 地址寬度默認(rèn)值=100 001 1 字節(jié)RX 地址寬度 100 4 字節(jié)RX 地址寬度TX_AWF3TX 地址寬度默認(rèn)值=100 001 1 字節(jié)TX 地址寬度 100 4 字節(jié)TX地址寬度RX_PW6RX 接收有效數(shù)據(jù)寬度默認(rèn)值=100000 000001 1 字節(jié)RX 有效數(shù)據(jù)寬度000010 2 字節(jié)RX 有效數(shù)據(jù)寬度100000 32 字節(jié)RX 有效數(shù)據(jù)寬度TX_PW6TX 有效數(shù)據(jù)寬度默認(rèn)值=100000 000001 1 字節(jié)TX 有效數(shù)據(jù)寬度 000010 2 字節(jié)TX 有效數(shù)據(jù)寬度 100000 32 字節(jié)TX 有效數(shù)據(jù)寬 RX_ ADDRESS32RX地址使用字節(jié)依賴于RX_AFW 默認(rèn)值=E7E7E7E7hUP_CLK_FREQ2輸出時(shí)鐘頻率默認(rèn)值=11 00 4MHZ 01 2MHZ 10 1MHZ 11 500KHZ UP_CLK_EN1輸出時(shí)鐘使能默認(rèn)值=1 0 沒有外部時(shí)鐘1 外部時(shí)鐘信號(hào)使能 XOF3晶體振蕩器頻率必須依據(jù)外部晶體的標(biāo)稱頻率設(shè)置默認(rèn)值=100 000 4MHZ 001 8MHZ 010 12MHZ 011 16MHZ 100 20MHZCRC_EN1CRC 校驗(yàn)允許默認(rèn)值=1 0 不允許1 允許CRC_ MODE1CRC 模式默認(rèn)值=1 0 8 位CRC 校驗(yàn)位1 16 位CRC 校驗(yàn)位 5. 配置寄存器內(nèi)容配置寄存器有十個(gè)字節(jié)需要設(shè)置，如表44所示。表44 十個(gè)字節(jié)的配置信息分析表字節(jié)號(hào)內(nèi)容位[7 0] MSB=BIT[7]初始化值0Bit[7 0] 0110_11001Bit[7:6]AUTO_RETRANRX_RED_PWR PA_PWR[1:0]HFREQ_PLL CH_NO[8]0000_00002Bit[7]沒用TX_AFW[2:0] Bit[3] 沒用 RX_AFW[2:0]0100_01003Bit[7:6]沒用RX_PWR[5:0]0010_00004Bit[7:6]沒用TX_PWR[5:0]0010_00005RX 地址0 字節(jié)E76RX 地址1 字節(jié)E77RX 地址2 字節(jié)E78RX 地址3 字節(jié)E79CRC_ 模式 CRC 校驗(yàn)允許X OF[2:0] UP_CLK_EN1110_0111具體每個(gè)字節(jié)的含義作如下的解釋：字節(jié) 0： [7:0] CH_NO[7:0]， 連同字節(jié) 1 的 CH_NO[8]和 HFREQ_PLL 控制 905 的載波頻段。參考設(shè)置： Operating frequency HFREQ_PLL CH_NO MHz [0] [001001100] MHz [0] [001101011] MHz [0] [001101100] MHz [0] [001111011] MHz [1] [001010110] MHz [1] [001110101] MHz [1] [001110110] MHz [1] [001111101] MHz [1] [100011111] MHz [1] [100100000] MHz [1] [110011111] 載波頻率的計(jì)算公式： (41)字節(jié) 1：[0] CH_NO [8] ：參見字節(jié) 0[1] HFREQ_PLL ： 0 器件工作在 433MHZ 頻段 1 期間工作在 868/915MHZ 頻段 [3:2] PA_PWR ： 輸出功率 00 10dBm （默認(rèn)） 01 2dBm10 +6dBm 11 +10dBm [4] RX_RED_PWR ： 降低接收模式電流消耗至 ，靈敏度降低。 0 正常模式 （默認(rèn)） 1 低功耗模式 [5] AUTO_RETRAN： 自動(dòng)重發(fā) TX 寄存器中的數(shù)據(jù)包，如果 TRX_CE 和 TX_EN 被設(shè)置 為高。 0 不重發(fā)數(shù)據(jù)包 （默認(rèn)） 1 自動(dòng)重發(fā)數(shù)據(jù)包 [7:6] 保留字節(jié) 2： [2:0] RX_AWF [2:0] ： RX 地址寬度 001 1 字節(jié) RX 地址寬度 （默認(rèn)） 100 4 字節(jié) RX 地址寬度 [3] 保留 [6:4] TX_AWF [2:0] ： TX 地址寬度 001 1 字節(jié) TX 地址寬度 100 4 字節(jié) TX 地址寬度 [7] 保留字節(jié) 3： [5:0] RX_PW [5:0] ： RX 接收有效數(shù)據(jù)寬度 000001 1 字節(jié) RX 有效數(shù)據(jù)寬度 000010 2 字節(jié) RX 有效數(shù)據(jù)寬度 ...... 10000 32 字節(jié) RX 有效數(shù)據(jù)寬度 [7:6] 保留字節(jié) 4： [5:0] TX_PW [5:0] ： TX 發(fā)送有效數(shù)據(jù)寬度 000001 1 字節(jié) TX 有效數(shù)據(jù)寬度 000010 2 字節(jié) TX 有效數(shù)據(jù)寬度 ......100000 32 字節(jié) TX 有效數(shù)據(jù)寬度 [7:6] 保留 字節(jié) 5 ： RX 地址 0 字節(jié)字節(jié) 6 ： RX 地址 1 字節(jié)字節(jié) 7 ： RX 地址 2 字節(jié)字節(jié) 8 ： RX 地址 3 字節(jié)字節(jié) 9 ： [1:0] UP_CLK_FREQ [1:0]： 輸出時(shí)鐘頻率 00 4MHZ 01 2MHZ 10 1MHZ 11 500KHZ[2] UP_CLK_EN ： 輸出時(shí)鐘使能