n R F24 LU 1+的U S B無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )系統設計

3．2 nRF24LU1+的無(wú)線(xiàn)模塊程序設計
nRF24LU1+使用具有內嵌的協(xié)議引擎(EnhancedShockBurst)2．4 GHz GFSK的RF收發(fā)器。EnhancedShockBurst具有自動(dòng)包處理的特性，這使得實(shí)現可靠的雙向數據鏈接變得容易。數據包的傳輸是在兩個(gè)收發(fā)器之間進(jìn)行的，其中一個(gè)作為主接收器(PRX)，另一個(gè)作為主發(fā)送器(PTX)。每個(gè)數據包的傳輸都是由PTX發(fā)送數據包開(kāi)始，而以PTX接收到PRX的應答包結束。在自動(dòng)包傳輸處理工作時(shí)，nRF24LU1+提供了自動(dòng)應答和重發(fā)數據的硬件機制，重發(fā)數據包的最大次數和第一次傳輸到下一次重傳之間的延時(shí)均可編程設置。
nRF24LU1+發(fā)送器在Enhanced ShockBurst情況下的工作流程如圖4所示。

通過(guò)把RECON寄存器的rfce位置高使發(fā)送器進(jìn)入PTX模式。如果在TX的FIFO緩存區有數據包，則無(wú)線(xiàn)收發(fā)器進(jìn)入TX模式并發(fā)送這個(gè)數據包。如果自動(dòng)重新傳輸使能，狀態(tài)機檢查NO_ACK標志位是否被置位。如果被置位，RF收發(fā)器進(jìn)入RX模式準備接收應答包。如果收到的應答包為空，則只有TX_DS(傳輸數據發(fā)出)中斷請求發(fā)生。如果應答包中包含載荷數據，則在收發(fā)器返回standby-I模式之前，TX_DS和RX_DR(接收數據準備)中斷請求同時(shí)發(fā)生。如果延時(shí)時(shí)間到了而收發(fā)器還沒(méi)有收到應答包，則收發(fā)器返回到standby-II模式。在自動(dòng)重新傳輸時(shí)間沒(méi)到之前，一直保持在standby-II模式。如果重傳次數沒(méi)有達到設定值，則RF收發(fā)器進(jìn)入TX模式并再一次重傳最后一次的數據包；否則，會(huì )發(fā)生最大重傳MAX_RT中斷請求，并返回到standby-I模式。如果RECON寄存器的rfce位為高且TX FIFO(先入先出數據緩存區)為空，則RF收發(fā)器進(jìn)入standby-I模式。
由于nRF24LU1+的無(wú)線(xiàn)收發(fā)模塊有強大數據硬件收發(fā)機制，編寫(xiě)程序比較簡(jiǎn)單，只需在初始化程序中對相關(guān)寄存器進(jìn)行設置就可進(jìn)入數據的收發(fā)。發(fā)送數據時(shí)，把待發(fā)送的數據放入發(fā)送FIFO后，收發(fā)器會(huì )按照設置進(jìn)行發(fā)送，發(fā)送的情況通過(guò)中斷來(lái)通知MCU，MCU根據具體的中斷請求執行相應的中斷服務(wù)程序。接收數據時(shí)，收發(fā)器會(huì )不斷地搜尋有效地址，當找到一個(gè)有效地址時(shí)，會(huì )處理剩下的數據包并通過(guò)CRC驗證數據包。如果這個(gè)包是有效的，包內的載荷數據將被放入RX FIFO中。
數據包的格式如下：

無(wú)線(xiàn)通信程序由兩部分組成：無(wú)線(xiàn)通信模塊的初始化程序和中斷服務(wù)程序。
初始化程序對工作模式、傳輸速率、無(wú)線(xiàn)通信的工作波段頻率、RF輸出功率、地址寄存器、數據包的有效數據長(cháng)度、CRC的校驗長(cháng)度和RF中斷寄存器等進(jìn)行相應的設置。無(wú)線(xiàn)通信模塊對nRF24LU1+只占一個(gè)中斷源RFIRQ，具體是何種中斷可通過(guò)查詢(xún)STATUS寄存器中的TX_DS、RX_DR、MAX_RT位來(lái)獲得。中斷服務(wù)程序分為發(fā)送中斷服務(wù)程序、接收中斷服務(wù)程序和最大重傳中斷服務(wù)程序。

結 語(yǔ)
本文提出一種運用無(wú)線(xiàn)收發(fā)芯片nRF24LU1+組建的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )系統。此網(wǎng)絡(luò )系統充分利用USB和無(wú)線(xiàn)收發(fā)模塊各自的優(yōu)點(diǎn)實(shí)現了快速、便捷的數據傳輸，具有集成度高、體積小、保密性強、功耗低的特點(diǎn)。