2.4GHz無(wú)線(xiàn)鼠標鍵盤(pán)接收器的設計（二）

　　這兩種封包在應用層協(xié)議中的用途不同。數據包主要用于傳送發(fā)射端和接收端之間的數據信息，應答包則是在自動(dòng)應答功能選項被使能之后才會(huì )出現的，以便于發(fā)送 端檢測有無(wú)數據丟失。一旦數據丟失，則通過(guò)自動(dòng)重發(fā)功能將丟失的數據恢復。增強型的ShockBurst模式可以同時(shí)控制應答和重發(fā)功能而無(wú)需增加MCU 工作量。

　　在SCK時(shí)鐘控制下，數據在主從設備間傳輸，而且嚴格地遵守SPI通信的時(shí)序。作為接收端（PRX），nRF24L01通過(guò)2．4 GHz無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)與發(fā)射端（PTX）進(jìn)行數據交換。收發(fā)器接收到數據后，通過(guò)中斷nIRQ通知MCU已接收到數據，可以進(jìn)行讀入操作，然后MCU通過(guò) MISO數據傳輸線(xiàn)讀入數據。nRF24L01在接收到數據之后，會(huì )自動(dòng)切換到發(fā)送模式發(fā)送應答信號給發(fā)射端（PIX），這樣就完成了一次數據傳輸過(guò)程。

　　2．2 USB設備枚舉過(guò)程

　　USB的枚舉過(guò)程是USB規范中一個(gè)非常重要的“動(dòng)作”或“過(guò)程”。這個(gè)動(dòng)作將會(huì )讓PC知道何種USB設備剮接上以及其所含的各種信息。若要完成一個(gè)設備 枚舉的過(guò)程，需要執行諸多的數據交換以及設備請求。圖4描述了一個(gè)HID設備的枚舉過(guò)程，由于本設計是針對鼠標鍵盤(pán)復合設備的接收器，所以在取完第一次報 告描述符后還需要再取另一個(gè)設備的報告描述符。

3 固件設計

　　固件設計使用HT-ICE仿真器，它提供了多種實(shí)時(shí)仿真功能，包括多功能跟蹤、單步執行以及設定斷點(diǎn)功能。圖5描述了USB無(wú)線(xiàn)鼠標鍵盤(pán) 接收器的程序執行流程。在程序中，鍵盤(pán)使用端點(diǎn)1，配置為輸入；鼠標使用端點(diǎn)2，配置為輸入。都采用USB通信協(xié)議中的中斷傳輸。采用“輪詢(xún)”的工作機 制，輪詢(xún)間隔為8 ms。

　　接收器上電后，完成系統的初始化，包括MCU的初始化和收發(fā)器的接收模式配置過(guò)程。然后系統進(jìn)入接收數據包的狀態(tài)中，一旦收到數據包就通過(guò)中斷的形式通知 MCU有數據包到來(lái)，MCU就會(huì )通過(guò)I／O口模擬SPI總線(xiàn)通信過(guò)程從nRF24L01中將接收到的數據讀出，然后將數據寫(xiě)到相應的USB端點(diǎn)FIFO中。主機通過(guò)查詢(xún)的方式讀取各端點(diǎn)的數據信息，然后按照USB規范定義的鼠標和鍵盤(pán)的協(xié)議產(chǎn)生相應的動(dòng)作（如鼠標的移動(dòng)和按鍵的值）。

　　無(wú)線(xiàn)收發(fā)器的初始化過(guò)程：1）配置本機地址和要接收的數據包大??；2）配置CONFIG寄存器，使之進(jìn)入接收模式，把CE置高；3）130μs 后，nRF24L01進(jìn)入監視狀態(tài)，等待數據包的到來(lái)；4）當接收到正確的數據包（正確的地址和CRC校驗碼），nRF24L01自動(dòng)把字頭、地址和 CRC校驗位移去；5）nRF24L01通過(guò)把STATUS寄存器的RX_DR置位（STATUS一般引起微控制器中斷）通知微控制器；6）微控制器把數 據從nRF24L01讀出；7）所有數據讀取完畢后，可以清除STATUS寄存器。nRF24L01可以進(jìn)入4種主要模式之一。

　　4 結束語(yǔ)

　　本系統基于8位單片機Hr82K95E和nRF24L01型射頻收發(fā)器設計了一個(gè)用于無(wú)線(xiàn)鼠標鍵盤(pán)復合設備的USB無(wú)線(xiàn)接收器。該接收器 能夠實(shí)現鼠標鍵盤(pán)復合設備的全部功能，具有成本低、體積小、通信方向不受制約和通信距離較遠等優(yōu)點(diǎn)，使其替代藍牙及紅外遙控設備成為可能，實(shí)踐表明，該接 收器具有廣泛的應用前景。