模擬SPI NRF24L01模組的簡單使用
阿新 • • 發佈:2021-07-31
模擬SPI NRF24L01模組的簡單使用
軟體模擬SPI
(注:預設已經充分了解SPI通訊協議)
軟體模擬
- 軟體模擬的好處:
- 靈活性好。(你想想,平時使用硬體SPI是不是拼死拼活的找那幾個複用的引腳,要是一開始就規劃好還行,但是專案開發到一半,突然來一個硬體SPI,還發現引腳口全被佔用,就只能很幸苦的去慢慢修改引腳或者找其他複用。)
- 適應範圍廣。(極端情況,試想一下要是你的微控制器不支援SPI呢 <( ̄ˇ ̄)/ )
- 簡單容易移植。(你瞅瞅網上開原始碼~~)
- 軟體模擬的壞處
- 速度稍慢。(搭配作業系統使用,通訊速率
在一定程度上慢於硬體SPI,畢竟人家走的匯流排。) - 微控制器方面標誌位少。(就不會像暫存器那樣標誌位一大堆,檢視配置是否有問題?一看邏輯分析儀,二讀取模組暫存器就好)
如何軟體模擬SPI(手擼程式碼的話)
- 時序圖
眾所周知,SPI常見的有四種模式,其中上圖參考手冊裡一扒拉就出來了,對著時序圖看看可以寫擼程式碼了。 - 開始寫程式碼
首先看看spi.h檔案
/**@file spi.h * @brief 軟體模擬spi程式碼配置 * @details 使用IO口模擬SPI時序,進行SPI通訊 * @author LOGOTAO * @date 2021-7-15 * @version V1.0 ********************************************************************************** * @attention * 使用該檔案需要自己依據需要修改引腳口 * ********************************************************************************** */ #ifndef __SPI_H #define __SPI_H /* Includes ------------------------------------------------------------------*/ #include "stm32f4xx_hal.h" #define SPI_SCK_PIN GPIO_PIN_5 //SPI SCK #define SPI_SCK_GPIO_PORT GPIOA #define SPI_MOSI_PIN GPIO_PIN_7 //SPI MOSI #define SPI_MOSI_GPIO_PORT GPIOA #define SPI_MISO_PIN GPIO_PIN_6 //SPI MISO #define SPI_MISO_GPIO_PORT GPIOA #define SPI_NSS_PIN GPIO_PIN_4 //SPI 片選線 #define SPI_NSS_GPIO_PORT GPIOA #define SPI_SCK_GPIO_CLK_ENABLE() __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE() #define SPI_MISO_GPIO_CLK_ENABLE() __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE() #define SPI_MOSI_GPIO_CLK_ENABLE() __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE() #define SPI_NSS_GPIO_CLK_ENABLE() __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE() #define MOSI_H HAL_GPIO_WritePin(SPI_MOSI_GPIO_PORT, SPI_MOSI_PIN, GPIO_PIN_SET) #define MOSI_L HAL_GPIO_WritePin(SPI_MOSI_GPIO_PORT, SPI_MOSI_PIN, GPIO_PIN_RESET) #define SCK_H HAL_GPIO_WritePin(SPI_SCK_GPIO_PORT, SPI_SCK_PIN, GPIO_PIN_SET) #define SCK_L HAL_GPIO_WritePin(SPI_SCK_GPIO_PORT, SPI_SCK_PIN, GPIO_PIN_RESET) #define READ_MISO HAL_GPIO_ReadPin(SPI_MISO_GPIO_PORT, SPI_MISO_PIN) #define CSN_H HAL_GPIO_WritePin(SPI_NSS_GPIO_PORT, SPI_NSS_PIN, GPIO_PIN_SET) #define CSN_L HAL_GPIO_WritePin(SPI_NSS_GPIO_PORT, SPI_NSS_PIN, GPIO_PIN_RESET) void SPI_Init(void); uint8_t SOFT_SPI_RW_MODE0(uint8_t write_dat); uint8_t SOFT_SPI_RW_MODE1(uint8_t byte); uint8_t SOFT_SPI_RW_MODE2(uint8_t byte); uint8_t SOFT_SPI_RW_MODE3(uint8_t write_dat); #endif
再檢視實現程式碼部分spi.h
/**@file spi.c * @brief 軟體模擬spi程式碼配置 * @details 使用IO口模擬SPI時序,進行SPI通訊 * @author LOGOTAO * @date 2021-7-15 * @version V1.0 ********************************************************************************** * @attention * 使用該檔案需要自己依據需要修改引腳口 * ********************************************************************************** */ #include "spi.h" /** *@brief 簡單延遲函式 *@param 延遲時間 *@return 無 * ***/ static void delay_us(uint32_t time) { uint32_t i; for(i=0;i<time;i++); } /** *@brief 軟體模擬SPI引腳口初始化 *@param 無 *@return 無 * ***/ void SPI_Init(void) { /*##-1- Enable peripherals and GPIO Clocks #################################*/ SPI_SCK_GPIO_CLK_ENABLE(); SPI_MISO_GPIO_CLK_ENABLE(); SPI_MOSI_GPIO_CLK_ENABLE(); SPI_NSS_GPIO_CLK_ENABLE(); #if 0 //配置引腳口參考巨集定義,條件編譯,便於摺疊閱讀 #define GPIO_MODE_INPUT MODE_INPUT /*!< Input Floating Mode */ #define GPIO_MODE_OUTPUT_PP 1(MODE_PP | MODE_OUTPUT) /*!< Output Push Pull Mode */ #define GPIO_MODE_OUTPUT_OD 11 (MODE_OD | MODE_OUTPUT) /*!< Output Open Drain Mode */ #define GPIO_MODE_AF_PP (MODE_PP | MODE_AF) /*!< Alternate Function Push Pull Mode */ #define GPIO_MODE_AF_OD (MODE_OD | MODE_AF) /*!< Alternate Function Open Drain Mode */ #define GPIO_MODE_ANALOG MODE_ANALOG /*!< Analog Mode */ #define GPIO_MODE_IT_RISING (EXTI_MODE | GPIO_MODE_IT | RISING_EDGE) /*!< External Interrupt Mode with Rising edge trigger detection */ #define GPIO_MODE_IT_FALLING (EXTI_MODE | GPIO_MODE_IT | FALLING_EDGE) /*!< External Interrupt Mode with Falling edge trigger detection */ #define GPIO_MODE_IT_RISING_FALLING (EXTI_MODE | GPIO_MODE_IT | RISING_EDGE | FALLING_EDGE) /*!< External Interrupt Mode with Rising/Falling edge trigger detection */ #define GPIO_MODE_EVT_RISING (EXTI_MODE | GPIO_MODE_EVT | RISING_EDGE) /*!< External Event Mode with Rising edge trigger detection */ #define GPIO_MODE_EVT_FALLING (EXTI_MODE | GPIO_MODE_EVT | FALLING_EDGE) /*!< External Event Mode with Falling edge trigger detection */ #define GPIO_MODE_EVT_RISING_FALLING (EXTI_MODE | GPIO_MODE_EVT | RISING_EDGE | FALLING_EDGE) /*!< External Event Mode with Rising/Falling edge trigger detection */ /** * @} */ /** @defgroup GPIO_speed_define GPIO speed define * @brief GPIO Output Maximum frequency * @{ */ #define GPIO_SPEED_FREQ_LOW 0x00000000U /*!< IO works at 2 MHz, please refer to the product datasheet */ #define GPIO_SPEED_FREQ_MEDIUM 0x00000001U /*!< range 12,5 MHz to 50 MHz, please refer to the product datasheet */ #define GPIO_SPEED_FREQ_HIGH 0x00000002U /*!< range 25 MHz to 100 MHz, please refer to the product datasheet */ #define GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH 0x00000003U /*!< range 50 MHz to 200 MHz, please refer to the product datasheet */ /** * @} */ /** @defgroup GPIO_pull_define GPIO pull define * @brief GPIO Pull-Up or Pull-Down Activation * @{ */ #define GPIO_NOPULL 0x00000000U /*!< No Pull-up or Pull-down activation */ #define GPIO_PULLUP 0x00000001U /*!< Pull-up activation */ #define GPIO_PULLDOWN 0x00000002U /*!< Pull-down activation */ #endif /*##-2- Configure peripheral GPIO ##########################################*/ GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct; /* SPI NSS GPIO pin configuration */ GPIO_InitStruct.Pin = SPI_NSS_PIN; GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP; HAL_GPIO_Init(SPI_NSS_GPIO_PORT, &GPIO_InitStruct); HAL_GPIO_WritePin(SPI_NSS_GPIO_PORT, SPI_NSS_PIN, GPIO_PIN_SET); /* SPI SCK GPIO pin configuration */ GPIO_InitStruct.Pin = SPI_SCK_PIN; GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP; GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW; HAL_GPIO_Init(SPI_SCK_GPIO_PORT, &GPIO_InitStruct); HAL_GPIO_WritePin(SPI_SCK_GPIO_PORT, SPI_SCK_PIN, GPIO_PIN_SET); /* SPI MISO GPIO pin configuration */ GPIO_InitStruct.Pin = SPI_MISO_PIN; GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT; HAL_GPIO_Init(SPI_MISO_GPIO_PORT, &GPIO_InitStruct); HAL_GPIO_WritePin(SPI_MISO_GPIO_PORT, SPI_MISO_PIN, GPIO_PIN_SET); /* SPI MOSI GPIO pin configuration */ GPIO_InitStruct.Pin = SPI_MOSI_PIN; GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP; HAL_GPIO_Init(SPI_MOSI_GPIO_PORT, &GPIO_InitStruct); HAL_GPIO_WritePin(SPI_MOSI_GPIO_PORT, SPI_MOSI_PIN, GPIO_PIN_SET); } /** *@brief SPI四種模式選擇 *@details 實現軟體SPI模擬全雙工資料傳送和接收,均高位先行 *@param 需要傳送的引數 *@return 接收到的引數 * ***/ uint8_t temp; /* CPOL = 0, CPHA = 0, MSB first */ uint8_t SOFT_SPI_RW_MODE0( uint8_t write_dat ) { uint8_t i, read_dat; // CSN_L; 原本協議規定需要拉低片選訊號進行選中從裝置,但為了方便NRF42L01時序統一管理,拉低操作放在NRF42L01配置中 for( i = 0; i < 8; i++ ) { temp = write_dat & 0x80; if( temp ) MOSI_H; else MOSI_L; write_dat <<= 1; delay_us(20); SCK_H; read_dat <<= 1; if( READ_MISO ) read_dat++; delay_us(20); SCK_L; __nop(); } // CSN_H; delay_us(10); return read_dat; } /* CPOL=0,CPHA=1, MSB first */ uint8_t SOFT_SPI_RW_MODE1(uint8_t byte) { uint8_t i,Temp=0; //CSN_L; for(i=0;i<8;i++) // 迴圈8次 { SCK_H; //拉高時鐘 if(byte&0x80) { MOSI_H; //若最到位為高,則輸出高 } else { MOSI_L; //若最到位為低,則輸出低 } byte <<= 1; // 低一位移位到最高位 delay_us(20); SCK_L; //拉低時鐘 Temp <<= 1; //資料左移 if(READ_MISO) Temp++; //若從從機接收到高電平,資料自加一 delay_us(20); } //CSN_H; return (Temp); //返回資料 } /* CPOL=1,CPHA=0, MSB first */ uint8_t SOFT_SPI_RW_MODE2(uint8_t byte) { uint8_t i,Temp=0; //CSN_L; for(i=0;i<8;i++) // 迴圈8次 { if(byte&0x80) { MOSI_H; //若最到位為高,則輸出高 } else { MOSI_L; //若最到位為低,則輸出低 } byte <<= 1; // 低一位移位到最高位 delay_us(20); SCK_L; //拉低時鐘 Temp <<= 1; //資料左移 if(READ_MISO) Temp++; //若從從機接收到高電平,資料自加一 delay_us(20); SCK_H; //拉高時鐘 } //CSN_H; return (Temp); //返回資料 } /* CPOL = 1, CPHA = 1, MSB first */ uint8_t SOFT_SPI_RW_MODE3( uint8_t write_dat ) { uint8_t i, read_dat; //CSN_L; for( i = 0; i < 8; i++ ) { SCK_L; if( write_dat & 0x80 ) MOSI_H; else MOSI_L; write_dat <<= 1; delay_us(20); SCK_H; read_dat <<= 1; if( READ_MISO ) read_dat++; delay_us(20); __nop(); } //CSN_H; return read_dat; }
NRF24L01程式碼部分
準備資料(你可以借鑑程式碼,但是務必還是看看,畢竟比較重要)
- 時序圖
作為手擼模擬SPI程式碼的人,時序圖肯定少不了
這個大概在參考手冊的43頁左右,前前後後還有幾張比較重要的時序圖,多看看,必定用的上。比如他會告訴你配置暫存器時CE線拉低,讀取時CE線拉高之類的 - 暫存器
從第57頁開始,畫面如下:
多去讀讀,程式碼跑不通時就可以讀取模組暫存器看出了什麼毛病
模組注意事項
- 注意3.3V供電,否則自己串電阻分壓去
2.接線圖
全是網上淘寶找的資料,沒事多去逛逛,比某度娘好用
程式碼實現部分
老樣子,先看NRF24L01.h部分
/**@file nrf24l01.c
* @brief 軟體模擬SPI進行nrf24l01通訊
* @details
* @author LOGOTAO
* @date 2021-7-15
* @version V1.0
**********************************************************************************
* @attention
* 使用該檔案需要自己依據需要修改引腳口
*
**********************************************************************************
*/
#ifndef _NRF24L01_H
#define _NRF24L01_H
#include "stm32f4xx.h"
/****************************************************************************************************/
//NRF24L01暫存器操作命令
#define SPI_READ_REG 0x00 //讀配置暫存器,低5位為暫存器地址
#define SPI_WRITE_REG 0x20 //寫配置暫存器,低5位為暫存器地址
#define RD_RX_PLOAD 0x61 //讀RX有效資料,1~32位元組
#define WR_TX_PLOAD 0xA0 //寫TX有效資料,1~32位元組
#define FLUSH_TX 0xE1 //清除TX FIFO暫存器.發射模式下用
#define FLUSH_RX 0xE2 //清除RX FIFO暫存器.接收模式下用
#define REUSE_TX_PL 0xE3 //重新使用上一包資料,CE為高,資料包被不斷髮送.
#define NOP 0xFF //空操作,可以用來讀狀態暫存器
//SPI(NRF24L01)暫存器地址
#define CONFIG 0x00 //配置暫存器地址;bit0:1接收模式,0發射模式;bit1:電選擇;bit2:CRC模式;bit3:CRC使能;
//bit4:中斷MAX_RT(達到最大重發次數中斷)使能;bit5:中斷TX_DS使能;bit6:中斷RX_DR使能
#define EN_AA 0x01 //使能自動應答功能 bit0~5,對應通道0~5
#define EN_RXADDR 0x02 //接收地址允許,bit0~5,對應通道0~5
#define SETUP_AW 0x03 //設定地址寬度(所有資料通道):bit1,0:00,3位元組;01,4位元組;02,5位元組;
#define SETUP_RETR 0x04 //建立自動重發;bit3:0,自動重發計數器;bit7:4,自動重發延時 250*x+86us
#define RF_CH 0x05 //RF通道,bit6:0,工作通道頻率;
#define RF_SETUP 0x06 //RF暫存器;bit3:傳輸速率(0:1Mbps,1:2Mbps);bit2:1,發射功率;bit0:低噪聲放大器增益
#define STATUS 0x07 //狀態暫存器;bit0:TX FIFO滿標誌;bit3:1,接收資料通道號(最大:6);bit4,達到最多次重發
//bit5:資料傳送完成中斷;bit6:接收資料中斷;
#define MAX_TX 0x10 //達到最大發送次數中斷
#define TX_OK 0x20 //TX傳送完成中斷
#define RX_OK 0x40 //接收到資料中斷
#define OBSERVE_TX 0x08 //傳送檢測暫存器,bit7:4,資料包丟失計數器;bit3:0,重發計數器
#define CD 0x09 //載波檢測暫存器,bit0,載波檢測;
#define RX_ADDR_P0 0x0A //資料通道0接收地址,最大長度5個位元組,低位元組在前
#define RX_ADDR_P1 0x0B //資料通道1接收地址,最大長度5個位元組,低位元組在前
#define RX_ADDR_P2 0x0C //資料通道2接收地址,最低位元組可設定,高位元組,必須同RX_ADDR_P1[39:8]相等;
#define RX_ADDR_P3 0x0D //資料通道3接收地址,最低位元組可設定,高位元組,必須同RX_ADDR_P1[39:8]相等;
#define RX_ADDR_P4 0x0E //資料通道4接收地址,最低位元組可設定,高位元組,必須同RX_ADDR_P1[39:8]相等;
#define RX_ADDR_P5 0x0F //資料通道5接收地址,最低位元組可設定,高位元組,必須同RX_ADDR_P1[39:8]相等;
#define TX_ADDR 0x10 //傳送地址(低位元組在前),ShockBurstTM模式下,RX_ADDR_P0與此地址相等
#define RX_PW_P0 0x11 //接收資料通道0有效資料寬度(1~32位元組),設定為0則非法
#define RX_PW_P1 0x12 //接收資料通道1有效資料寬度(1~32位元組),設定為0則非法
#define RX_PW_P2 0x13 //接收資料通道2有效資料寬度(1~32位元組),設定為0則非法
#define RX_PW_P3 0x14 //接收資料通道3有效資料寬度(1~32位元組),設定為0則非法
#define RX_PW_P4 0x15 //接收資料通道4有效資料寬度(1~32位元組),設定為0則非法
#define RX_PW_P5 0x16 //接收資料通道5有效資料寬度(1~32位元組),設定為0則非法
#define FIFO_STATUS 0x17 //FIFO狀態暫存器;bit0,RX FIFO暫存器空標誌;bit1,RX FIFO滿標誌;bit2,3,保留
//bit4,TX FIFO空標誌;bit5,TX FIFO滿標誌;bit6,1,迴圈傳送上一資料包.0,不迴圈;
/**********************************************************************************************************/
#define NRF24L01_CE_PIN GPIO_PIN_10 //NRF24L01 使能埠
#define NRF24L01_CE_GPIO_PORT GPIOB
#define NRF24L01_IRQ_PIN GPIO_PIN_12 //NRF24L01 中斷引腳
#define NRF24L01_IRQ_GPIO_PORT GPIOB
#define NRF24L01_IRQ EXTI15_10_IRQn
#define NRF24L01_CE_GPIO_CLK_ENABLE() __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE()
#define NRF24L01_IRQ_GPIO_CLK_ENABLE() __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE()
#define CE_H HAL_GPIO_WritePin(NRF24L01_CE_GPIO_PORT, NRF24L01_CE_PIN, GPIO_PIN_SET)
#define CE_L HAL_GPIO_WritePin(NRF24L01_CE_GPIO_PORT, NRF24L01_CE_PIN, GPIO_PIN_RESET)
#define NRF24L01_IRQ_SetPriority HAL_NVIC_SetPriority(EXTI15_10_IRQn, 0, 0);
#define NRF24L01_IRQ_ENABLE HAL_NVIC_EnableIRQ(EXTI15_10_IRQn)
//NRF2401片選訊號
////IRQ中斷腳,我暫時不用,可以少一個引腳不接,需要的自己開啟就好
//#define IRQ_L GPIO_ResetBits(GPIOD,GPIO_Pin_7)
//#define IRQ_H GPIO_SetBits(GPIOD,GPIO_Pin_7)
//
//#define READ_IRQ GPIO_ReadInputDataBit(GPIOD,GPIO_Pin_7)
//NRF24L01傳送接收資料寬度定義
#define TX_ADR_WIDTH 5 //5位元組的地址寬度
#define RX_ADR_WIDTH 5 //5位元組的地址寬度
#define TX_PLOAD_WIDTH 32 //20位元組的使用者資料寬度
#define RX_PLOAD_WIDTH 32 //20位元組的使用者資料寬度
void Init_NRF24L01(void); //NRF24l01初始化
uint8_t SPI_ReadWriteByte(uint8_t TxData) ; //模擬SPI通訊函式
void RX_Mode(void); //配置為接收模式
void TX_Mode(void); //配置為傳送模式
uint8_t NRF24L01_Write_Buf(uint8_t regaddr, uint8_t *pBuf, uint8_t datalen); //寫資料區
uint8_t NRF24L01_Read_Buf(uint8_t regaddr, uint8_t *pBuf, uint8_t datalen); //讀資料區
uint8_t NRF24L01_Read_Reg(uint8_t regaddr); //讀暫存器
uint8_t NRF24L01_Write_Reg(uint8_t regaddr, uint8_t data); //寫暫存器
uint8_t NRF24L01_Check(void); //檢查NRF24L01是否在位
uint8_t NRF24L01_TxPacket(uint8_t *txbuf); //傳送一個包的資料
uint8_t NRF24L01_RxPacket(uint8_t *rxbuf); //接收一個包的資料
void Delay(__IO uint32_t nCount);
#endif
再看看nrf24l01.c部分
/**@file nrf24l01.c
* @brief 軟體模擬SPI進行nrf24l01通訊
* @details
* @author LOGOTAO
* @date 2021-7-15
* @version V1.0
**********************************************************************************
* @attention
* 使用該檔案需要自己依據需要修改引腳口
*
**********************************************************************************
*/
#include "NRF24L01.h"
#include "spi.h"
const uint8_t TX_ADDRESS[TX_ADR_WIDTH]={0x02,0x02,0x10,0x10,0x01}; //傳送地址
const uint8_t RX_ADDRESS[RX_ADR_WIDTH]={0x02,0x02,0x10,0x10,0x01}; //接收地址
/**
*@brief 簡單延遲函式
*@param 延遲時間
*@return 無
*
***/
void Delay(__IO uint32_t nCount)
{
for(; nCount != 0; nCount--);
}
/**
*@brief 初始化NRF24L01IO口
*@param 無
*@return 無
*
***/
void Init_NRF24L01(void)
{
CE_H; //初始化時先拉高
CSN_H; //初始化時先拉高
/*## Enable peripherals and GPIO Clocks #################################*/
NRF24L01_CE_GPIO_CLK_ENABLE();
NRF24L01_IRQ_GPIO_CLK_ENABLE();
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
#if 0 //沒有必要進中斷可以不用開啟
/*Configure GPIO pin : NRF24L01_IRQ_PIN */
GPIO_InitStruct.Pin = NRF24L01_IRQ_PIN;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_IT_RISING;
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
HAL_GPIO_Init(NRF24L01_IRQ_GPIO_PORT, &GPIO_InitStruct);
/* EXTI interrupt init*/
HAL_NVIC_SetPriority(EXTI15_10_IRQn, 0, 0);
HAL_NVIC_EnableIRQ(EXTI15_10_IRQn);
HAL_GPIO_WritePin(NRF24L01_IRQ_GPIO_PORT, NRF24L01_IRQ_PIN, GPIO_PIN_SET);
#endif
GPIO_InitStruct.Pin = NRF24L01_CE_PIN;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
HAL_GPIO_Init(NRF24L01_CE_GPIO_PORT, &GPIO_InitStruct);
CE_H; //初始化時先拉高,敲拉失能SPI總線上裝置,避免干擾
CSN_H; //初始化時先拉高
//IRQ_H; //IRQ置高
CE_L; //使能NRF24L01
CSN_H; //SPI片選取消
}
/**
*@brief 模擬SPI讀寫資料函式
*@param 無
*@return 無
*
***/
uint8_t SPI_ReadWriteByte(uint8_t TxData)
{
uint16_t bit_ctr;
for(bit_ctr=0;bit_ctr<8;bit_ctr++)
{
if(TxData & 0x80)
MOSI_H;
else
MOSI_L;
TxData = (TxData << 1);
SCK_H;
Delay(0xff);
if(READ_MISO)
TxData |= 0x01;
SCK_L;
Delay(0xff);
}
return(TxData);
}
/**
*@brief 上電檢測NRF24L01是否在位
*@details 寫5個數據然後再讀回來進行比較
*@param 無
*@return 相同時返回值0,表示在位;否則返回1,表示不在位.
*
***/
uint8_t NRF24L01_Check(void)
{
uint8_t buf[5]={0XA5,0XA5,0XA5,0XA5,0XA5};
uint8_t buf1[5];
uint8_t i;
NRF24L01_Write_Buf(SPI_WRITE_REG+TX_ADDR,buf,5);//寫入5個位元組的地址.
NRF24L01_Read_Buf(TX_ADDR,buf1,5); //讀出寫入的地址
for(i=0;i<5;i++)
if(buf1[i]!=0XA5) break;
if(i!=5) return 1; //NRF24L01不在位
return 0; //NRF24L01在位
}
/**
*@brief 通過SPI寫暫存器
*@details
*@param reg_addr:NRF24L01的相關地址 data:需要寫入的資料
*@return status
*@retval 返回狀態值
***/
uint8_t NRF24L01_Write_Reg(uint8_t reg_addr,uint8_t data)
{
uint8_t status;
CSN_L; //使能SPI傳輸
status =SPI_ReadWriteByte(reg_addr); //傳送暫存器號
SPI_ReadWriteByte(data); //寫入暫存器的值
CSN_H; //禁止SPI傳輸
return(status); //返回狀態值
}
/**
*@brief 讀取SPI暫存器值
*@details
*@param reg_addr:NRF24L01要讀的暫存器
*@return status
*@retval 返回狀態值
***/
uint8_t NRF24L01_Read_Reg(uint8_t reg_addr)
{
uint8_t reg_val;
CSN_L; //使能SPI傳輸
SPI_ReadWriteByte(reg_addr); //傳送暫存器號
reg_val=SPI_ReadWriteByte(0);//讀取暫存器內容
CSN_H; //禁止SPI傳輸
return(reg_val); //返回狀態值
}
/**
*@brief 在指定位置讀出指定長度的資料
*@details
*@param reg_addr:NRF24L01要讀的暫存器 *pBuf:資料指標 data_len:資料長度
*@return status
*@retval 此次讀到的狀態暫存器值
***/
uint8_t NRF24L01_Read_Buf(uint8_t reg_addr,uint8_t *pBuf,uint8_t data_len)
{
uint8_t status,i;
CSN_L; //使能SPI傳輸
status=SPI_ReadWriteByte(reg_addr); //傳送暫存器值(位置),並讀取狀態值
for(i=0;i<data_len;i++)
pBuf[i]=SPI_ReadWriteByte(0);//讀出資料
CSN_H; //關閉SPI傳輸
return status; //返回讀到的狀態值
}
/**
*@brief 在指定位置寫指定長度的資料
*@details
*@param reg_addr:NRF24L01要寫的暫存器 *pBuf:資料指標 data_len:資料長度
*@return status
*@retval 此次讀到的狀態暫存器值
***/
uint8_t NRF24L01_Write_Buf(uint8_t reg_addr, uint8_t *pBuf, uint8_t data_len)
{
uint8_t status,i;
CSN_L; //使能SPI傳輸
status = SPI_ReadWriteByte(reg_addr); //傳送暫存器值(位置),並讀取狀態值
for(i=0; i<data_len; i++)
SPI_ReadWriteByte(*pBuf++); //寫入資料
CSN_H; //關閉SPI傳輸
return status; //返回讀到的狀態值
}
/**
*@brief 啟動NRF24L01傳送一次資料
*@details
*@param txbuf:待發送資料首地址
*@return status
*@retval 傳送完成狀況
***/
uint8_t NRF24L01_TxPacket(uint8_t *tx_buf)
{
uint8_t state;
CE_L;
NRF24L01_Write_Buf(WR_TX_PLOAD,tx_buf,TX_PLOAD_WIDTH);//寫資料到TX BUF 32個位元組
CE_H; //啟動傳送
//while(READ_IRQ != 0); //等待發送完成
state=NRF24L01_Read_Reg(STATUS); //讀取狀態暫存器的值
NRF24L01_Write_Reg(SPI_WRITE_REG+STATUS,state); //清除TX_DS或MAX_RT中斷標誌
if(state&MAX_TX) //達到最大重發次數
{
NRF24L01_Write_Reg(FLUSH_TX,0xff); //清除TX FIFO暫存器
return MAX_TX;
}
if(state&TX_OK) //傳送完成
{
return TX_OK;
}
return 0xff; //其他原因傳送失敗
}
/**
*@brief 啟動NRF24L01接收一次資料
*@details
*@param txbuf:待接收資料首地址
*@return status
*@retval 傳送完成狀況
***/
uint8_t NRF24L01_RxPacket(uint8_t *rx_buf)
{
uint8_t state;
state=NRF24L01_Read_Reg(STATUS); //讀取狀態暫存器的值
NRF24L01_Write_Reg(SPI_WRITE_REG+STATUS,state); //清除TX_DS或MAX_RT中斷標誌
if(state&RX_OK) //接收到資料
{
NRF24L01_Read_Buf(RD_RX_PLOAD,rx_buf,RX_PLOAD_WIDTH);//讀取資料
NRF24L01_Write_Reg(FLUSH_RX,0xff); //清除RX FIFO暫存器
return 0;
}
return 1; //沒收到任何資料
}
/**
*@brief 該函式初始化NRF24L01到RX模式
*@details 設定RX地址,寫RX資料寬度,選擇RF頻道,波特率和LNA HCURR,當CE變高後,即進入RX模式,並可以接收資料了
*@param 無
*@return 無
*@retval 無
***/
void RX_Mode(void)
{
CE_L;
//寫RX節點地址
NRF24L01_Write_Buf(SPI_WRITE_REG+RX_ADDR_P0,(uint8_t*)RX_ADDRESS,RX_ADR_WIDTH);
//使能通道0的自動應答
NRF24L01_Write_Reg(SPI_WRITE_REG+EN_AA,0x01);
//使能通道0的接收地址
NRF24L01_Write_Reg(SPI_WRITE_REG+EN_RXADDR,0x01);
//設定RF通訊頻率
NRF24L01_Write_Reg(SPI_WRITE_REG+RF_CH,40);
//選擇通道0的有效資料寬度
NRF24L01_Write_Reg(SPI_WRITE_REG+RX_PW_P0,RX_PLOAD_WIDTH);
//設定TX發射引數,0db增益,2Mbps,低噪聲增益開啟
NRF24L01_Write_Reg(SPI_WRITE_REG+RF_SETUP,0x0f);
//配置基本工作模式的引數;PWR_UP,EN_CRC,16BIT_CRC,PRIM_RX接收模式
NRF24L01_Write_Reg(SPI_WRITE_REG+CONFIG, 0x0f);
//CE為高,進入接收模式
CE_H;
}
/**
*@brief 該函式初始化NRF24L01到TX模式
*@details 設定TX地址,寫TX資料寬度,設定RX自動應答的地址,填充TX傳送資料,選擇RF頻道,波特率和LNA HCURR PWR_UP,CRC使能,當CE變高後,即進入RX模式,並可以接收資料了,CE為高大於10us,則啟動傳送.
*@param 無
*@return 無
*@retval 無
***/
void TX_Mode(void)
{
CE_L;
//寫TX節點地址
NRF24L01_Write_Buf(SPI_WRITE_REG+TX_ADDR,(uint8_t*)TX_ADDRESS,TX_ADR_WIDTH);
//設定TX節點地址,主要為了使能ACK
NRF24L01_Write_Buf(SPI_WRITE_REG+RX_ADDR_P0,(uint8_t*)RX_ADDRESS,RX_ADR_WIDTH);
//使能通道0的自動應答
NRF24L01_Write_Reg(SPI_WRITE_REG+EN_AA,0x01);
//使能通道0的接收地址
NRF24L01_Write_Reg(SPI_WRITE_REG+EN_RXADDR,0x01);
//設定自動重發間隔時間:500us + 86us;最大自動重發次數:10次
NRF24L01_Write_Reg(SPI_WRITE_REG+SETUP_RETR,0x1a);
//設定RF通道為40
NRF24L01_Write_Reg(SPI_WRITE_REG+RF_CH,40);
//設定TX發射引數,0db增益,2Mbps,低噪聲增益開啟
NRF24L01_Write_Reg(SPI_WRITE_REG+RF_SETUP,0x0f);
//配置基本工作模式的引數;PWR_UP,EN_CRC,16BIT_CRC,PRIM_RX傳送模式,開啟所有中斷
NRF24L01_Write_Reg(SPI_WRITE_REG+CONFIG,0x0e);
// CE為高,10us後啟動傳送
CE_H;
}
主函式部分
至於資料校驗問題,其實看了暫存器不難知道,NRF24L01自帶CRC校驗,打開了基本不會資料丟包,要是不放心,可以試試加一個簡單的校驗
以之前一個我寫的一份簡單專案為例
- 初始化部分
- 實現部分
- 解包部分
/*****************************************************************************
* 函 數: Data_Break
* 功 能: 將資料分解,打包為資料包
* 參 數:
* 返回值:
* 重 要: 0x02+搖桿資料+鈕子開關資料+和校驗+0x09
* 備 注:
*****************************************************************************/
void Data_Break(uint8_t flag_1,uint8_t flag_2,uint8_t flag_3,uint8_t flag_4,uint8_t flag_5,uint8_t flag_6){
TX_nrf[0]=0x02;//幀頭
unsigned char i=0,num=0;
for (i = 0; i < 4; i++)//32位轉八位
{
TX_nrf[num + 1] = (unsigned char)((adc_aver[i] >> 24));
TX_nrf[num + 2] = (unsigned char)((adc_aver[i] >> 16));
TX_nrf[num + 3] = (unsigned char)((adc_aver[i] >> 8));
TX_nrf[num + 4] = (unsigned char)(adc_aver[i]);
num += 4;
}
TX_nrf[17] = flag_1;
TX_nrf[18] = flag_2;
TX_nrf[19] = flag_3;
TX_nrf[20] = flag_4;
TX_nrf[21] = flag_5;
TX_nrf[22] = flag_6;
TX_nrf[23] = 0;
for(i=1;i<23;i++){TX_nrf[23] += TX_nrf[i];}//求和校驗
TX_nrf[24] = 0x09;
}
接收部分
- 初始化
- 實現部分
- 解包部分
//解包資料
void UN_Rx_pack(void)
{
uint8_t i,num=0;
uint8_t add=0;
uint32_t xrocker[4];
for(i=0;i<=7;i++)
{
if(RX_pack[i]== 0x02)//找幀頭0x02
{
for(num=0;num<4;num++)
{
xrocker[num] = ( (RX_pack[i+4*num+1]<<24)|(RX_pack[i+4*num+2]<<16)|(RX_pack[i+4*num+3]<<8)|(RX_pack[i+4*num+4]));//解包資料
}
for(num=i+1;num<i+23;num++)
{
add+=RX_pack[num];
}
}
}
if(add==RX_pack[i-8+23]&RX_pack[i-8+24]==0x09)//求和校驗+確定幀尾0x09
{
mode_state[0]=RX_pack[i-8+17];//狀態
mode_state[1]=RX_pack[i-8+18];
mode_state[2]=RX_pack[i-8+19];
mode_state[3]=RX_pack[i-8+20];
mode_state[4]=RX_pack[i-8+21];
mode_state[5]=RX_pack[i-8+22];
for(i=0;i<4;i++)
{
rocker[i]=xrocker[i];//數值0-4096
}
}
else
{
;
}
}
總結
對於模擬通訊協議和各種模組的使用方法
- 時序圖
- 參考手冊注意事項
- 各模組暫存器