模拟SPI NRF24L简单使用01模块
软件模拟SPI
()
软件模拟
- 软件模拟的好处：
- 灵活性好(想想，平时用硬件。SPI如果一开始找那些重复使用的引脚？如果一开始规划好就可以了，但是项目开发到一半，突然来了硬件？SPI，还发现引脚口都被占用了，所以只能慢慢修改引脚或者找其他重用。
- 适应范围广。(极端情况，想象一下如果你的单片机不支持。SPI呢 <(￣ˇ￣)/ ）
- 移植简单易行。(看看网上开源代码。~~）
- 软件模拟的坏处
- 速度稍慢。(与操作系统一起使用，通信速率~~在一定程度上~~慢于硬件SPI，毕竟人家走的总线。
- 单片机标志位较少。(不会像寄存器那样有很多标志位，检查配置是否有问题。看逻辑分析仪，读取模块寄存器。
如何模拟软件？SPI (如果代码)
- 时序图
众所周知，SPI常见的模式有四种，其中上图参考手册一拉就出来了，看时序图就可以写了 撸代码了。 - 开始写代码 首先看看文件
/**@file spi.h * @brief 软件模拟spi代码配置 * @details 使用IO口模拟SPI时序，进行SPI通信 * @author LOGOTAO * @date 2021-7-15 * @version V1.0 ********************************************************************************** * @attention * 使用该文件需要修改引脚口 * ********************************************************************************** */ #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 片选线 #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 再次查看实现代码部分
/**@file spi.c * @brief 软件模拟spi代码配置 * @details 使用IO口模拟SPI时序，进行SPI通信 * @author LOGOTAO * @date 2021-7-15 * @version V1.0 ********************************************************************************** * @attention * 使用该文件需要修改引脚口 * ********************************************************************************** */ #include "spi.h" /** *@brief 简单的延迟函数 *@param 延迟时间 *@return 无 * ***/ static void delay_us(uint32_t time) { uint32_t i; for(i=0;i<time;i ); } /** *@brief 软件模拟SPI引脚口初始化 *@param 无 *@return 无 * ***/ 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 //引脚口配置参考宏定义，条件编译方便折叠阅读 #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四种模式选择
*@details 实现软件SPI模拟全双工数据发送和接收，均高位先行
*@param 需要发送的参数
*@return 接收到的参数
*
***/
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; 原本协议规定需要拉低片选信号进行选中从设备，但为了方便NRF42L01时序统一管理，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++) // 循环8次
{
SCK_H; //拉高时钟
if(byte&0x80)
{
MOSI_H; //若最到位为高，则输出高
}
else
{
MOSI_L; //若最到位为低，则输出低
}
byte <<= 1; // 低一位移位到最高位
delay_us(20);
SCK_L; //拉低时钟
Temp <<= 1; //数据左移
if(READ_MISO)
Temp++; //若从从机接收到高电平，数据自加一
delay_us(20);
}
//CSN_H;
return (Temp); //返回数据
}
/* 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++) // 循环8次
{
if(byte&0x80)
{
MOSI_H; //若最到位为高，则输出高
}
else
{
MOSI_L; //若最到位为低，则输出低
}
byte <<= 1; // 低一位移位到最高位
delay_us(20);
SCK_L; //拉低时钟
Temp <<= 1; //数据左移
if(READ_MISO)
Temp++; //若从从机接收到高电平，数据自加一
delay_us(20);
SCK_H; //拉高时钟
}
//CSN_H;
return (Temp); //返回数据
}
/* 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代码部分
准备资料（你可以借鉴代码，但是务必还是看看，毕竟比较重要）
- 时序图 作为手撸模拟SPI代码的人，时序图肯定少不了 这个大概在参考手册的页左右，前前后后还有几张比较重要的时序图，多看看，必定用的上。比如他会告诉你配置寄存器时CE线拉低，读取时CE线拉高之类的
- 寄存器 从第页开始，画面如下： 多去读读，代码跑不通时就可以读取模块寄存器看出了什么毛病
模块注意事项
- 注意3.3V供电，否则自己串电阻分压去 2.接线图 全是网上
淘宝找的资料，没事多去逛逛，比某度娘好用
代码实现部分
老样子，先看部分
/**@file nrf24l01.c
* @brief 软件模拟SPI进行nrf24l01通信
* @details
* @author LOGOTAO
* @date 2021-7-15
* @version V1.0
**********************************************************************************
* @attention
* 使用该文件需要自己依据需要修改引脚口
*
**********************************************************************************
*/
#ifndef _NRF24L01_H
#define _NRF24L01_H
#include "stm32f4xx.h"
/****************************************************************************************************/
//NRF24L01寄存器操作命令
#define SPI_READ_REG 0x00 //读配置寄存器,低5位为寄存器地址
#define SPI_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 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;
/**********************************************************************************************************/
#define NRF24L01_CE_PIN GPIO_PIN_10 //NRF24L01 使能端口
#define NRF24L01_CE_GPIO_PORT GPIOB
#define NRF24L01_IRQ_PIN GPIO_PIN_12 //NRF24L01 中断引脚
#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片选信号
IRQ中断脚，我暂时不用，可以少一个引脚不接，需要的自己打开就好
//#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 //20字节的用户数据宽度
#define RX_PLOAD_WIDTH 32 //20字节的用户数据宽度
void Init_NRF24L01(void); //NRF24l01初始化
uint8_t SPI_ReadWriteByte(uint8_t TxData) ; //模拟SPI通讯函数
void RX_Mode(void); //配置为接收模式
void TX_Mode(void); //配置为发送模式
uint8_t NRF24L01_Write_Buf(uint8_t regaddr, uint8_t *pBuf, uint8_t datalen); //写数据区
uint8_t NRF24L01_Read_Buf(uint8_t regaddr, uint8_t *pBuf, uint8_t datalen); //读数据区
uint8_t NRF24L01_Read_Reg(uint8_t regaddr); //读寄存器
uint8_t NRF24L01_Write_Reg(uint8_t regaddr, uint8_t data); //写寄存器
uint8_t NRF24L01_Check(void); //检查NRF24L01是否在位
uint8_t NRF24L01_TxPacket(uint8_t *txbuf); //发送一个包的数据
uint8_t NRF24L01_RxPacket(uint8_t *rxbuf); //接收一个包的数据
void Delay(__IO uint32_t nCount);
#endif
再看看部分
/**@file nrf24l01.c * @brief 软件模拟SPI进行nrf24l01通信 * @details * @author LOGOTAO * @date 2021-7-15 * @version V1.0 ********************************************************************************** * @attention * 使用该文件需要自己依据需要修改引脚口 * ********************************************************************************** */ #include "NRF24L01.h" #include "spi.h" const uint8_t TX_ADDRESS[TX_ADR_WIDTH]={0x02,0x02,0x10,0x10,0x01}; //发送地址 const uint8_t RX_ADDRESS[RX_ADR_WIDTH]={0x02,0x02,0x10,0x10,0x01}; //接收地址 /** *@brief 简单延迟函数 *@param 延迟时间 *@return 无 * ***/ void Delay(__IO uint32_t nCount) { for(; nCount != 0; nCount--); } /** *@brief 初始化NRF24L01IO口 *@param 无 *@return 无 * ***/ void Init_NRF24L01(void) { CE_H; //初始化时先拉高 CSN_H; //初始化时先拉高 /*## Enable peripherals and GPIO Clocks #################################*/ NRF24L01_CE_GPIO_CLK_ENABLE(); NRF24L01_IRQ_GPIO_CLK_ENABLE(); GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct; #if 0 //没有必要进中断可以不用打开 /*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; //初始化时先拉高，敲拉失能SPI总线上设备，避免干扰 CSN_H; //初始化时先拉高 //IRQ_H; //IRQ置高 CE_L; //使能NRF24L01 CSN_H; //SPI片选取消 } /** *@brief 模拟SPI读写数据函数 *@param 无 *@return 无 * ***/ 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 上电检测NRF24L01是否在位 *@details 写5个数据然后再读回来进行比较 *@param 无 *@return 相同时返回值0，表示在位;否则返回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);//写入5个字节的地址. NRF24L01_Read_Buf(TX_ADDR,buf1,5); //读出写入的地址 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 通过SPI写寄存器 *@details *@param reg_addr:NRF24L01的相关地址 data：需要写入的数据 *@return status *@retval 返回状态值 ***/ uint8_t NRF24L01_Write_Reg(uint8_t reg_addr,uint8_t data) { uint8_t status; CSN_L; //使能SPI传输 status =SPI_ReadWriteByte(reg_addr); //发送寄存器号 SPI_ReadWriteByte(data); //写入寄存器的值 CSN_H; //禁止SPI传输 return(status); //返回状态值 } /** *@brief 读取SPI寄存器值 *@details *@param reg_addr:NRF24L01要读的寄存器 *@return status *@retval 返回状态值 ***/ uint8_t NRF24L01_Read_Reg(uint8_t reg_addr) { uint8_t reg_val; CSN_L; //使能SPI传输 SPI_ReadWriteByte(reg_addr); //发送寄存器号 reg_val=SPI_ReadWriteByte(0);//读取寄存器内容 CSN_H; //禁止SPI传输 return(reg_val); //返回状态值 } /** *@brief 在指定位置读出指定长度的数据 *@details *@param reg_addr:NRF24L01要读的寄存器 *pBuf:数据指针 data_len：数据长度 *@return status *@retval 此次读到的状态寄存器值 ***/ 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传输 status=SPI_ReadWriteByte(reg_addr); //发送寄存器值(位置),并读取状态值 for(i=0;i<data_len;i++) pBuf[i]=SPI_ReadWriteByte(0);//读出数据 CSN_H; //关闭SPI传输 return status; //返回读到的状态值 } /** *@brief 在指定位置写指定长度的数据 *@details *@param reg_addr:NRF24L01要写的寄存器 *pBuf:数据指针 data_len：数据长度 *@return status *@retval 此次读到的状态寄存器值 ***/ 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传输 status = SPI_ReadWriteByte(reg_addr); //发送寄存器值(位置),并读取状态值 for(i=0; i<data_len; i++) SPI_ReadWriteByte(*pBuf++); //写入数据 CSN_H; //关闭SPI传输 return status; //返回读到的状态值 } /** *@brief 启动NRF24L01发送一次数据 *@details *@param txbuf:待发送数据首地址 *@return status *@retval 发送完成状况 ***/ uint8_t NRF24L01_TxPacket(uint8_t *tx_buf) { uint8_t state; CE_L; NRF24L01_Write_Buf(WR_TX_PLOAD,tx_buf,TX_PLOAD_WIDTH);//写数据到TX BUF 32个字节 CE_H; //启动发送 //while(READ_IRQ != 0); //等待发送完成 state=NRF24L01_Read_Reg(STATUS); //读取状态寄存器的值 NRF24L01_Write_Reg(SPI_WRITE_REG+STATUS,state); //清除TX_DS或MAX_RT中断标志 if(state&MAX_TX) //达到最大重发次数 { NRF24L01_Write_Reg(FLUSH_TX,0xff); //清除TX FIFO寄存器 return MAX_TX; } if(state&TX_OK) //发送完成 { return TX_OK; } return 0xff; //其他原因发送失败 } /** *@brief 启动NRF24L01接收一次数据 *@details *@param txbuf:待接收数据首地址 *@return status *@retval 发送完成状况 ***/ uint8_t NRF24L01_RxPacket(uint8_t *rx_buf) { uint8_t state; state=NRF24L01_Read_Reg(STATUS); //读取状态寄存器的值 NRF24L01_Write_Reg(SPI_WRITE_REG+STATUS,state); //清除TX_DS或MAX_RT中断标志 if(state&RX_OK) //接收到数据 { NRF24L01_Read_Buf(RD_RX_PLOAD,rx_buf,RX_PLOAD_WIDTH);//读取数据 NRF24L01_Write_Reg(FLUSH_RX,0xff); //清除RX FIFO寄存器 return 0; } return 1; //没收到任何数据 } /** *@brief 该函数初始化NRF24L01到RX模式 *@details 设置RX地址,写RX数据宽度,选择RF频道,波特率和LNA HCURR，当CE变高后,即进入RX模式,并可以接收数据了 *@param 无 *@return 无 *@retval 无 ***/ void RX_Mode(void) { CE_L; //写RX节点地址 NRF24L01_Write_Buf(SPI_WRITE_REG+RX_ADDR_P0,(uint8_t*)RX_ADDRESS,RX_ADR_WIDTH); //使能通道0的自动应答 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); //设置RF通信频率 NRF24L01_Write_Reg(SPI_WRITE_REG+RF_CH,40); //选择通道0的有效数据宽度 NRF24L01_Write_Reg(SPI_WRITE_REG+RX_PW_P0,RX_PLOAD_WIDTH); //设置TX发射参数,0db增益,2Mbps,低噪声增益开启 NRF24L01_Write_Reg(SPI_WRITE_REG+RF_SETUP,0x0f); //配置基本工作模式的参数;PWR_UP,EN_CRC,16BIT_CRC,PRIM_RX接收模式 NRF24L01_Write_Reg(SPI_WRITE_REG+CONFIG, 0x0f); //CE为高,进入接收模式 CE_H; } /** *@brief 该函数初始化NRF24L01到TX模式 *@details 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. *@param 无 *@return 无 *@retval 无 ***/ void TX_Mode(void) { CE_L; //写TX节点地址 NRF24L01_Write_Buf(SPI_WRITE_REG+TX_ADDR,(uint8_t*)TX_ADDRESS,TX_ADR_WIDTH); //设置TX节点地址,主要为了使能ACK NRF24L01_Write_Buf(SPI_WRITE_REG+RX_ADDR_P0,(uint8_t*)RX_ADDRESS,RX_ADR_WIDTH); //使能通道0的自动应答 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); //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(SPI_WRITE_REG+SETUP_RETR,0x1a); //设置RF通道为40 NRF24L01_Write_Reg(SPI_WRITE_REG+RF_CH,40); //设置TX发射参数,0db增益,2Mbps,低噪声增益开启 NRF24L01_Write_Reg(SPI_WRITE_REG+RF_SETUP,0x0f); //配置基本工作模式的参数;PWR_UP,EN_CRC,16BIT_CRC,PRIM_RX发送模式,开启所有中断 NRF24L01_Write_Reg(SPI_WRITE_REG+CONFIG,0x0e); // CE为高,10us后启动发送 CE_H; }
主函数部分
至于数据校验问题，其实看了寄存器不难知道，NRF24L01自带CRC校验，打开了基本不会数据丢包，要是不放心，可以试试加一个简单的校验 以之前一个我写的一份简单项目为例
- 初始化部分
- 实现部分
- 解包部分
/***************************************************************************** * 函 数： Data_Break * 功 能： 将数据分解，打包为数据包 * 参 数： * 返回值： * 重 要： 0x02+摇杆数据+钮子开关数据+和校验+0x09 * 备 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;//帧头 unsigned char i=0,num=0; for (i = 0; i < 4; i++)//32位转八位 { 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];}//求和校验 TX_nrf[24] = 0x09; }
接收部分
- 初始化
- 实现部分
- 解包部分
//解包数据
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)//找帧头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]));//解包数据
}
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)//求和校验+确定帧尾0x09
{
mode_state[0]=RX_pack[i-8+17];//状态
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];//数值0-4096
}
}
else
{
;
}
}
总结
对于模拟通信协议和各种模块的使用方法
- 时序图
- 参考手册注意事项
- 各模块寄存器