| gashero |
||
| 2016-04-01 |
RF24L01 是NORDIC单芯片2.4GHz收发器。我得到的版本是V1.0.发布日期为2008-09。文件78页PDF，1,134,034字节。
- 1介绍
- 1.1功能
- 1.2功能框图
- 2引脚信息
- 2.1引脚分配
- 2.2引脚功能
- 3绝对参数范围
- 4工作条件
- 5电气规范
- 6无线控制
- 6.1工作模式
- 6.1.1状态图
- 6.1.2掉电模式
- 6.1.3待机模式
- 6.1.4RX模式
- 6.1.5TX模式
- 6.1.6配置操作模式
- 6.1.7时序信息
- 6.2空中速率 Air data rate
- 6.3RF频道频率
- 6.4测量接收功耗检测器
- 6.5PA控制
- 6.6RX/TX控制
- 6.1工作模式
- 7Enhanced ShockBurst (TM)
- 7.1功能
- 7.2Enhanced ShockBurst概览
- 7.3Enhanced ShockBurst包格式
- 7.4自动包装事务处理
- 7.4.1自动应答AA
- 7.4.2自动重传ART
- 7.5流程图
- 7.5.1PTX操作
- 7.5.2PRX操作
- 7.6MultiCeiver
- 7.7时序图
- 7.8事务流程图
- 7.8.1单一事务包括ACK和中断
- 7.8.2单一事务包括丢包
- 7.8.3单一事务包括丢失ACK包
- 7.8.4单一事务包括ACK载荷包
- 7.8.5单一事务包括ACK载荷和丢包
- 7.8.6包括两个事务ACK荷载和第一ACK包丢失
- 7.8.7两个事务达到最大重传次数
- 7.9兼容ShockBurst
- 7.9.1ShockBurst包结构
- 8数据和控制接口
- 8.1功能
- 8.2功能描述
- 8.3SPI操作
- 8.3.1SPI命令
- 8.3.2SPI时序
- 8.4数据FIFO
- 8.5中断
- 9寄存器映射
- 9.1寄存器映射表
- 9.1.1CONFIG-配置寄存器
- 9.1.2EN_AA-Enhanced ShockBurst自动响应控制
- 9.1.3EN_RXADDR-启用RX接收地址
- 9.1.4SETUP_AW-设置地址宽度
- 9.1.5SETUP_RETR-自动重发设置
- 9.1.6RF_CH-射频频道
- 9.1.7RF_SETUP-射频设置
- 9.1.8STATUS-状态寄存器
- 9.1.9OBSERVE_TX-发射观察
- 9.1.10RPD-接受功率检测器
- 9.1.11RX_ADDR_P<N>-接收地址<N>
- 9.1.12TX_ADDR-发送地址
- 9.1.13RX_PW_P<N>-接收数据宽度
- 9.1.14FIFO_STATUS-FIFO状态
- 9.1.15ACK_PLD-应答包载荷
- 9.1.16TX_PLD-发射载荷
- 9.1.17RX_PLD-接收载荷
- 9.1.18DYNPD-启动动态载荷长度
- 9.1.19FEATURE-功能寄存器
- 9.1寄存器映射表
- 10外设RF信息
- 11应用示例
- 12机械规范
- 13订购信息
- 14术语表
- 15附录A 配置和通信实例
- 16附录B 配置兼容nRF24XX
- 17附录C 测试波形
关键功能：
- 世界范围2.4GHz ISM频段
- 250kbps、1Mbps、2Mbps的空中速率
- 超低功耗
- 11.3mA发射电流，在0dBm输出功率
- 13.5mA接收电流，在2Mbps速率
- 900nA的掉电模式电流
- 26uA在待机I模式
- 片内的稳压器
- 1.9~3.6V供电范围
- 增强的ShockBurst模式
- 自动包处理
- 自动包事务处理
- 6个数据管道MultiCeiver
- 向下兼容nRF24L01
- 空中兼容250kbps和1Mbps，与nRF24L01A、nRF2402、nRF24E1、nRF24E2
- 超低BOM成本
- 使用+/-60ppm的16MHz晶振
- 5V容忍输入
- 20引脚4x4mm的QFN封装
应用：
- 无线PC外设
- 鼠标、键盘、遥控
- 3合1桌面集线器
- 高级媒体重心遥控
- VoIP痛耳机
- 游戏控制器
- 运动手表和传感器
- RF遥控，给其他消费级产品
- 家庭和商业自动化
- 超低功耗传感器网络
- 活跃的RFID标签
- 资产跟踪系统
- 玩具
nRF24L01+是单芯片2.4GHz收发器，使用内置的基带协议引擎(Enhanced ShockBurst(TM))，适合超低功耗无线应用。nRF24L01+设计用于世界范围的ISM频段，2.400~2.4835GHz。
要设计一个基于nRF24L01+的无线系统，你只需要一个MCU和一些外围元件。
你可以通过SPI来操作和控制nRF24L01+。寄存器映射可以通过SPI控制，包括所有配置寄存器，可以操作芯片所有模式。
内置的基带协议引擎(Enhaced ShockBurst TM)基于包通信，支持多种模式，从手动到自动协议操作。内部的FIFO会确保无线前端与MCU的平滑数据流动。Enhanced ShockBurst会降低系统开销，通过处理所有高速连接层操作。
无线电前端使用GFSK调制。可以通过用户配置频率通道、输出功率、空中速率。nRF24L01+支持空中速率包括250kbps、1Mbps、2Mbps。内置的两种省电模式使得nRF24L01+非常适合超低功耗设计。
nRF24L01+向下兼容nRF24L01，以及空中兼容nRF2401A、nRF2402、nRF24E1、nRF24E2。交互调制和宽带阻塞值比nRF24L01改进了许多。nRF24L01+内部的滤波器在满足RF监管的情况下改进了边际。
内部的稳压器确保了电源抑制比(PSRR=Power Supply Rejection Ratio)，以适应更宽的电源范围。
nRF24L01+支持的功能：
- 无线电：
- 世界范围的2.4GHz ISM频段
- 126 RF通道
- 通用的RX和TX接口
- GFSK调制
- 250kbps、1Mbps、2Mbps速率
- 1MHz非交叠频道空间在1Mbps
- 2MHz非交叠频道空间在2Mbps
- 发射器：
- 可编程输出功率：0、-6、-12、-18dBm
- 11.3mA在0dBm输出功率
- 接收器：
- 快速AGC用以改进动态范围
- 集成频道滤波器
- 13.5mA在2Mbps
- -82dBm灵敏度在2Mbps
- -85dBm灵敏度在1Mbps
- -94dBm灵敏度在250kbps
- RF合成器(Synthesizer)：
- 全集成合成器
- 没有外部环滤波器，VCO变容二极管、谐振器
- 可以接受低成本的+/-60ppm 16MHz晶振
- Enhanced ShockBurst (TM)：
- 1到32字节动态负载长度
- 自动包处理
- 自动包事务处理
- 6个数据管道MultiCeiver (TM)供1:6星形网络
- 电源管理：
- 集成稳压器
- 1.9~3.6V电源范围
- 空闲模式支持快速启动，用于高级电源管理
- 26uA的待机I电流，900nA的掉电模式
- 最大1.5mS的启动时间，从掉电模式
- 最大130uS的启动时间，从待机I模式
- 上位机接口：
- 4脚硬件SPI
- 最大10Mbps
- 3个独立的32byte TX和RX FIFO
- 5V容忍输入
- 20引脚4x4mm，QFN封装
DI=Digital Input，DO=Digital Output，AI=Analog Input、AO=Analog Output，PO=Power Output。
| 名字 |
序号 |
功能 |
描述 |
| CE |
1 |
DI |
片选，激活RX或TX模式 |
| CSN |
2 |
DI |
SPI片选 |
| SCK |
3 |
DI |
SPI时钟 |
| MOSI |
4 |
DI |
SPI MOSI |
| MISO |
5 |
DO |
SPI MISO |
| IRQ |
6 |
DO |
可屏蔽中断引脚，低电平有效 |
| VDD |
7 |
Power |
电源，1.9~3.6V DC |
| VSS |
8 |
Power |
地线 |
| XC2 |
9 |
AO |
晶振 |
| XC1 |
10 |
AI |
晶振 |
| VDD_PA |
11 |
PO |
电源输出1.8V，必须按照Figure32连接到ANT1和ANT2 |
| ANT1 |
12 |
RF |
天线接口1 |
| ANT2 |
13 |
RF |
天线接口2 |
| VSS |
14 |
Power |
地线 |
| VDD |
15 |
Power |
电源，1.9~3.6V DC |
| IREF |
16 |
AI |
参考电流，连接22kR到地线 |
| VSS |
17 |
Power |
地线 |
| VDD |
18 |
Power |
电源，1.9~3.6V DC |
| DVDD |
19 |
PO |
内部数字电压输出，用以解耦 |
| VSS |
20 |
Power |
地线 |
超过如下数值会导致永久性损坏。
| 工作条件 |
Min |
Max |
单位 |
| 电源VDD |
-0.3 |
3.6 |
V |
| 电源VSS |
x |
0 |
V |
| 输入电压V_I |
-0.3 |
5.25 |
V |
| 输出电压V_O |
VSS~VDD |
VSS~VDD |
|
| 总功耗P_D T_A=85 |
x |
60 |
mW |
| 工作温度 |
-40 |
+85 |
摄氏度 |
| 存储温度 |
-40 |
+125 |
摄氏度 |
| 符号 |
参数条件 |
最小 |
典型 |
最大 |
单位 |
| VDD |
电源电压 |
1.9 |
3.0 |
3.6 |
V |
| VDD |
电源电压，如果输入信号>3.6V |
2.7 |
3.0 |
3.6 |
V |
| TEMP |
工作温度 |
-40 |
+27 |
+85 |
摄氏度 |
@page 14-20 一堆的表格参数
本章描述nRF24L01+无线收发器的操作模式和控制参数。
nRF24L01+有内置的状态机来控制收发器的工作模式。状态机接收用户定义的寄存器数值和内部信号作为输入。
可配置的工作模式：掉电、待机、RX、TX模式。
如下状态图展示了操作模式，及其功能。有三种类型的严格状态。
- 推荐操作模式：就是推荐的状态，在正常操作
- 可能的操作模式：有可能的操作模式，但在正常操作中不会用到
- 过渡状态(transition state)：有时间限制的状态，用于晶振启动，以及设置PLL
当VDD到达1.9V或更高，nRF24L01+进入上电复位状态，并保持直到进入掉电模式。
在掉电模式，nRFL24L01+被禁用，并消耗最少的电流。所有寄存器值会保留，SPI保持活跃，允许修改配置和传输数据寄存器。掉电模式通过CONFIG.PWR_UP=0来进入。
通过设置CONFIG.PWR_UP=1，设备进入待机1模式。该模式用于最小化电源消耗的同时最短的启动时间。此模式只有一部分晶振有效。进入活跃状态仅在CE变为高电平。而CE变低的过程，无论之前是TX还是RX模式，都会进入待机I模式。
此模式外部时钟缓冲有效，以及更加节电。仅在PTX设备上空TX_FIFO且CE保持高电平。如果有新的包上传到TX_FIFO，PLL立即启动，并发送包，在特定的PLL设置延迟(130uS)之后。
寄存器值会保留，SPI可以激活两种待机模式。
RX模式是作为接收机的模式。要进入这个模式，需要PWR_UP=1、PRIM_RX=1、CE=1。
在RX模式接收机解调RF频道的信号处理基带协议引擎。基带协议引擎会搜索有效的包。如果找到了有效的包(匹配地址和有效的CRC)，包的载荷就会先发送到一个RX_FIFO的空槽。如果RX_FIFO已经满了，接受到的包会被丢弃。
nRF24L01+在MCU配置进入待机I模式或掉电模式之前会一直保持在RX模式。如果自动协议功能被启用，则nRF24L01+可以进入其他模式来执行协议。
在RX模式，RPD信号有效。当接收到的信号大于-64dBm则RPD=1。内部的RPD信号会在进入RPD寄存器之前进行滤波。RF信号必须持续超过40uS才会影响RPD信号。
TX模式用以激活数据发送。需要PWR_UP=1，PRIM_RX=0，TX_FIFO中有载荷，CE的一个超过10uS的高电平脉冲。
在发送完成数据包以后，会停留在TX模式。如果CE=0则回到待机I模式。如果CE=1则TX_FIFO的状态决定了下一步动作。如果TX_FIFO不为空则会继续在TX模式发送数据。如果TX_FIFO为空则进入待机II模式。TX模式下发射器的PLL工作在开环。注意不要保持TX模式超过4mS。如果在Enhanced ShockBurst功能则TX模式不会持续超过4mS。
如何配置操作模式：
| 模式 |
PWR_UP |
PRIM_RX |
CE |
FIFO状态 |
| RX模式 |
1 |
1 |
1 |
无 |
| TX模式 |
1 |
0 |
1 |
数据在TX_FIFO并清空TX_FIFO |
| TX模式 |
1 |
0 |
1@10uS |
数据在TX_FIFO并清空TX_FIFO |
| 待机II |
1 |
0 |
1 |
TX_FIFO为空 |
| 待机I |
1 |
x |
0 |
没有需要发送的包 |
| 掉电 |
0 |
x |
x |
x |
如上的两种模式，对于CE持续为高，则发送完成TX_FIFO里所有东西后，会立即进入待机II模式。此模式下如果上传数据到TX_FIFO，并CSN重新拉高，则立即会继续发送数据。
如果CE为一个大于10uS的高电平脉冲。则允许发送一个数据包，这是平常的操作模式。在包发送完成后，进入待机I模式。
这里的时序信息是关于模式之间过渡的，以及CE引脚。从TX到RX模式的过渡，或相反(vice versa)，以及待机模式与TX/RX模式之间的过渡都是相同的时间，最大130uS。
| 名字 |
状态转换 |
Max |
Min |
注释 |
| Tpd2stby |
掉电=>待机 |
150uS |
x |
外部时钟 |
| Tpd2stby |
掉电=>待机 |
1500uS |
x |
外部晶振，Ls<30mH |
| Tpd2stby |
掉电=>待机 |
3000uS |
x |
外部晶振，Ls=60mH |
| Tpd2stby |
掉电=>待机 |
4500uS |
x |
外部时钟，Ls=90mH |
| Tstby2a |
待机=>TX/RX |
130uS |
x |
|
| Thce |
CE高电平宽度 |
x |
10uS |
|
| Tpece2csn |
从CE正CSN低 |
x |
4uS |
|
要葱掉电模式进入TX/RX模式，必须先经过待机模式。延时至少要达到Tpd2stby，从离开掉电模式到CE设置为高。
如果掉电时VDD也关闭了，则重新进入TX/RX之前需要重新配置。
就是调制信号的速率，用以发射和接收。可以是250kbps、1Mbps、2Mbps。使用较低的速率会有更好的接收灵敏度。但更高的速率使得功耗降低，并降低空中碰撞的机率。
空中速率通过RF_SETUP.RF_DR来设置。发射机和接收机必须使用相同的速率才能通信。
nRF24L01+全兼容nRF24L01。要兼容nRF2401A、nRF2402、nRF24E1、nRF24E2，空中速率必须设置为250kbps或1Mbps。
RF频道是指实际使用的频道重心。频道占用的带宽在250kbps和1Mbps时小于1MHz，在2Mbps时小于2MHz。可操作频率范围在2.400GHz到2.525GHz。编程控制的分辨率是1MHz。
在2Mbps时，频道占用比实际设置的要宽。要确保在2Mbps时频道之间不要重叠，频道空间至少留出2MHz或更多。在1Mbps和250kbps，频道带宽与RF设置的分辨率相同。
RF频道通过RF_CH寄存器设置，遵循如下公式 F0 = 2400 + RFCH ⁄ MHz 。
你必须确保发射机和接收机使用相同的频道来通信。
Received Power Detector=RPD，地址是0x09，其bit0指出接收功率是否低于-64dBm。如果接收功率低于-64dBm，RDP=0。
RPD可以在接收模式的任何时间读取。这提供了当前频率接收功率级别的信息。当接到无效包时，RDP状态会锁存，指出从发射机获得的信号强度。如果没有收到包，则RPD是上次接收结果，即MCU设置CE=0而RX超时。
RPD的状态通过RX模式校验启用且等待时间为Tstby2a+Tdelay_AGC=130uS+40uS。RX增益会随着温度变化，所以RPD的阈值也会随着温度变化。RPD阈值在T=-40时-5dB，在T=+85时+5dB。
PA=Power Amplifier时用于设置输出功率的。在TX模式，有4种可编程功率，通过RF_SETUP.RF_PWR设置：
| RF_SETUP.RF_PWR |
RF输出功率 |
直流电流 |
| 11 |
0dBm |
11.3mA |
| 10 |
-6dBm |
9.0mA |
| 01 |
-12dBm |
7.5mA |
| 00 |
-18dBm |
7.0mA |
条件时VDD=3.0V、VSS=0V、T_A=27、负载阻抗15R+j88R。
RX和TX的控制通过CONFIG寄存器的PRIM_RX位来控制。
Enhanced ShockBurst是基于包的数据链路层，支持自动包组装和计时，自动应答和重发。允许实现超低功耗，和高性能的通信，在低成本的MCU。功能允许显著改善功效，无论是单向还是双向通信系统，而无需增加唉上位机的复杂性。
Enhanced ShockBurst的主要功能：
- 1~32自己诶动态负载长度
- 自动包处理
- 自动包事务处理
- 自动应答
- 自动重发
- 6个数据管道MultiCeiver (TM)用于1:6的星形网络
用于自动包处理和时序。在发射时，会组装包，并时钟输出数据包的每个位来发射。在接收时，会在调制信号搜索有效地址。当找到有效地址，会处理包剩余的部分，并验证CRC。如果包有效，载荷会移动到空的RX_FIFO。所有高速位处理和时序都由ShockBurst控制。
Enhanced ShockBurst功能的自动包事务管理，使得实现双向灵活数据连接变得简单。一个包事务是在两个收发器之间的数据包交换，包括一个收发器作为主接收机(PRX=Primary Receiver)，以及其他收发器作为主发射机(PTX=Primary Transmitter)。一个包事务总是通过一次PTX的包发送来初始化，事务在发射机接到PRX的应答包后完成。PRX可以在ACK包附加用户数据来实现双向数据连接。
自动包事务管理工作如下：
- 开始事务通过PTX发射数据包到PRX，Enhanced ShockBurst会自动设置PTX到接收模式来等待ACK包
- 如果PRX收到数据包，Enhanced ShockBurst会自动组装和发送应答包ACK到PTX，然后才会回到接收模式
- 如果PTX没有立即接到ACK包，会在可编程的时延后自动重发原始数据包，并设置PTX到接收模式来等待ACK包
Enhanced ShockBurst可以配置的参数如最大重传次数，以及重发延迟时间。所有自动处理都会自动完成，而无需MCU的介入。
Enhanced ShockBurst的包按照如下格式，包含包头、地址、包控制、载荷、CRC，MSB优先在左侧。
| 前言1字节 |
地址3-5byte |
包控制9bit |
载荷0~32byte |
CRC1-2byte |
@page 28-32
有两个自动包事务处理功能：自动应答和自动重传。
自动应答是接收端收到有效数据包后，自动发送一个ACK包给PTX。自动应答功能降低了MCU的系统负载，并可以去掉对专用SPI硬件的需求。折页降低了成本和功耗。自动应答功能通过EN_AA寄存器启用。
如果收到的包有NO_ACK标识，自动应答就不会执行。
一个ACK包包含可选的载荷，从PRX到PTX。想要使用该功能，动态载荷长度(DPL=Dynamic Payload Length)需要启用。PRX一端的MCU必须上传载荷到TX_FIFO，通过W_ACK_PAYLOAD命令。载荷会在TX_FIFO中等待(PRX)，直到从PTX收到了有效数据包。nRF24L01+可以同时有3个ACK包载荷处于PRX的TX_FIFO中等待。
上图展示了PRX种TX_FIFO种如何处理应答包载荷的。MCU将载荷用W_ACK_PAYLOAD命令传入。地址解码器和缓冲控制器确保了载荷存储在空的TX_FIFO。当收到了包，地址解码器和缓冲控制器会通知PTX地址。这确保了正确的载荷会被传入ACK生成器。
如果TX_FIFO包含了多于一个到PTX的载荷，载荷会使用先入先出原则处理。TX_FIFO会阻塞，如果所有到PTX的载荷，但连接却丢失了。此时MCU应该清空TX_FIFO，通过FLUSH_TX命令。
想要启用包含载荷的自动应答，使用FEATURE.EN_ACK_PAY=1。
自动重传是一个功能来在没收到ACK时重新发射数据包。用于PTX的自动应答系统。当一个数据包没有得到应答，你可以设置SETUP_RETR.ARC来决定重传多少次。每次重传后PTX进入接收模式来等待应答包。PTX进入RX模式的周期基于如下条件：
- 自动重传延迟(ARD=Auto Retransmit Delay)的设置
- 没有地址匹配在250uS(或250kbps的500uS)
- 在接收到数据包后(CRC正确与否)
nRF24L01+会确保收到数据包后设置TX_DS事件。
nRF24L01+在TX模式里没有更多需要传输的数据而CE=0时，就进入待机1模式。如果ACK包还没收到，则nRF24L01+在ARD延迟后进入TX模式并重传数据。这会持续，直到接到应答，或到达重传限制ARC。
有两个丢包计数器会在丢包时自增，ARC_CNT和PLOS_CNT，在OBSERVE_TX寄存器。ARC_CNT会统计当前事务种重传的次数。开始新的事务会自动对ARC_CNT复位。PLOS_CNT则统计改变通道以来重传的总次数。通过写RF_CH来复位PLOS_CNT。可以用OBSERVE_TX来评估频道的质量。
ARD定义了重传的事件延迟，通过SETUP_RETR设置，步幅是250uS。PTX没收到ACK就重传。
使用带载荷的ACK时有个ARD限制。ARD事件必须不能短于ACK的启动时间和空中时间:
- 对2Mbps数据，5字节地址，15byte最大ACK载荷，对应ARD=250uS
- 对1Mbps速度，5字节地址，5byte最大ACK载荷，对应ARD=250uS
ARD=500uS就足够ACK在1Mbps和2Mbps中带有足够在载荷了。
对250kbps和5字节地址，如下值的限制：
| ARD |
ACK包大小/字节 |
| 1500uS |
任何大小 |
| 1250uS |
<=24 |
| 1000uS |
<=16 |
| 750uS |
<=8 |
| 500uS |
空ACK无载荷 |
与其自动重传，还可以手工重传。通过REUSE_TX_PL命令实现。MCU必须初始化每个包的发送，以及在该命令后给CE一个高脉冲。
如下是PTX在待机I模式后的操作：
通过CE=1激活PTX模式。如果TX_FIFO中有包需要发送，则进入TX模式并发射数据包。如果自动重传启用了，则状态机会检查NO_ACK标识，如果=0，则nRF24L01+进入RX模式等待ACK包。如果收到的ACK包为空，则只要设置TX_DS事件。如果ACK包包含载荷，则同时设置TX_DS和RX_DR事件，之后才会让nRF24L01+回到待机I模式。
如果ACK包在超时前没收到，则nRF24L01+回到待机II模式。会持续在待机II模式知道ARC到达。如果重传次数还没到ARC，则会进入TX模式来发射上次的包。
当执行自动重传功能时，重传次数可以达到最大ARC次。如果这发生了，则nRF24L01+会设置MAX_RT事件，并返回待机I模式。
如果CE=1且TX_FIFO为空，则nRF24L01+进入待机II模式。
如下时PRX在待机I模式后的操作：
CE=1来激活PRX模式。nRF24L01+进入RX模式并开始搜索包。如果收到的有效的包，且自动应答启用了，则nRF24L01+决定包是否是新的，或者是之前收到包的拷贝。如果包是新的，载荷会进入RX_FIFO，且设置RX_DR事件。如果上次收到的包是应答包，且包含ACK载荷，TX_DS会指出PTX收到的ACK包有载荷。如果收到的包没有NO_ACK标识，PRX会进入TX模式。如果有未决的载荷在TX_FIFO，则会自动附加到ACK包里。在ACK包发送后，nRF24L01+回到RX模式。
一个之前收到包的拷贝会被直接丢弃。此时PRX丢弃接到的包并重新发射ACK包，随后回到RX模式。
MultiCeiver是一个RX模式的功能，包含了一组6个并行数据通道，每个有独立的地址。一个数据通道是个逻辑通道，在物理RF通道之内。每个数据通道都有自己的物理地址。
配置位PRX后可以接收最多6个数据通道地址的数据，在同一频率通道。每个数据通道都有独立地址，并可以配置为独立的行为。
最高留个PTX可以与这个PRX模块通信。所有数据通道都会同时搜索。同一时间只有一个数据通道可以接收数据包。所有数据通道都可以作为Enhanced ShockBurst功能。
如下设置对所有数据通道共用的：
- CRC启用/禁用，在Enhanced ShockBurst功能里总是启用
- CRC编码样式
- RX地址宽度
- 频率通道
- 空中速率
- LNA增益
通过EN_RXADDR可以启用数据通道。缺省时只有通道0和1是启用的。每个数据通道地址通过RX_ADDR_P<N>来配置。
每个通道最高5字节地址。数据通道0拥有唯一的5字节地址。数据通道1~5共享后4字节地址。LSB字节必须与其他留个不同。
使用MultiCeiver的PRX可以从多个PTX接收数据包。要确保PRX的ACK正确发到PTX，PRX接收的数据通道地址会处理对应TX地址的ACK。而PTX上的TX_ADDR与RX_ADDR_P0的地址必须相同。
一个数据通道拿到完整的包以后，其他数据通道才会开始接收数据。当多个PTX一起发送到PRX时，ARD可以用于歪斜自动重发，因此他们只是互相阻塞。
@page 42-44
自动包处理的脚本。下载(Download=DL)是包到MCU，而上传(Upload=UL)是将负载送入发射机。
如下包含自动应答。在包被PTX发送并接到PRX的ACK包之后。PRX的RX_DR被设置，而PTX接收到ACK并设置TX_DS。
如下是包含重传的，第一个包丢了。在包被发送之后，PTX进入RX模式来接收ACK包。第一次发送后，PTX等待ACK包超时，就会重新发送这个包。
当一个地址发现PTX在RX模式直到接到数据包。当重发的包被PRX接收到，RX_DR事件就发生，并发出ACK到PTX。当ACK被PTX收到，就发生TX_DS事件。
丢失ACK包之后还要重传，对应中断也是现在的。
如下是基本的自动应答包含载荷。在PTX发送数据包，PRX接收数据包后，ACK+载荷就会从PRX发到PTX。之后PRX的RX_DR才被设置，而PTX的TX_DS在接到应答包后，新的包被接收了才设置。具体事件取看对应的IRQ。
第一个包丢了，并在PRX的RX_DR设置前重传。对PTX，在收到ACK包以后会设置TX_DS和RX_DR。在第二个包(PID=2)被PRX收到后，同时设置RX_DR(PID=2)和TX_DS(ACK包载荷)事件。
ACK包丢失，PTX需要重传，然后才设置TX_DS，但RX_DR会立即设置。重传的包(PID=1)结果被丢弃。对于PTX，TX_DS和RX_DR都会在收到第二次发射的ACK后设置。在第二个包(PID=2)被PRX收到后，RX_DR(PID=2)和TX_DS(ACK1PAY)会被设置。
MAX_RT是在ARC_CNT到达ARC时被设置的。包重传以MAX_RT结束。TX_FIFO种的载荷不会倍删除，而由MCU决定下一步如何处理。一个CE的翻转会重新开始发射序列。FLUSH_TX可以删除TX_FIFO种的内容。
要兼容nRF2401A、nRF2402、nRF24E1、nRF24E2，必须禁用Enhanced ShockBurst功能。设置EN_AA=0x00和ARC=0来禁用。另外nRF24L01+的空中速率必须是1Mbps或2Mbps。
nRF24L01+是支持Enhanced ShockBurst的，而其他同一公司的产品则是支持ShockBurst。
| 前言1字节 |
地址3~5字节 |
载荷1~32字节 |
CRC 1~2字节 |
Enhanced ShockBurst与ShockBurst的包结构区别：
- 后者没有9bit的Packet Control字段
- CRC是后者可选的，使用CONFIG.EN_CRC来控制
数据和控制接口允许访问nRF24L01+的所有功能。使用6个5V容忍的数字信号：
- IRQ：低电平有效，由3个可屏蔽中断源来控制
- CE：高电平有效，用以激活RX或TX模式
- CSN：SPI片选
- SCK：SPI时钟
- MOSI：SPI数据
- MISO：SPI数据
使用1字节SPI命令，可以激活nRF24L01+的数据FIFO或寄存器映射，在任何模式。
- 指定SPI命令用以快速访问大部分常用功能
- 0-10Mbps，4线SPI
- 8bit命令集
- 基于配置的寄存器映射
- 全三级FIFO用于TX和RX方向
SPI是标准的SPI，最高速率10Mbps。
SPI命令如下表，每个新的命令必须以CSN的下降沿开始。
STATUS寄存器的值，会在SPI命令字输入的同时输出。
串行的SPI命令格式如下：
- 命令字：MSB到LSB
- 数据字节：LSB到MSB，每个字节中MSB
| 命令名 |
命令字 |
字节数 |
操作 |
| R_REGISTER |
000A-AAAA |
1~5字节,LSB优先 |
读取命令和STATUS寄存器，AAAAA为5bit的寄存器地址 |
| W_REGISTER |
001A-AAAA |
1-5字节,LSB优先 |
写入命令和STATUS寄存器，AAAAA为5bit的寄存器地址， 仅在掉电和待机可用 |
| R_RX_PAYLOAD |
0110-0001 |
1~32字节,LSB优先 |
读取RX载荷，1~32字节，读出后自动删除FIFO，用于RX模式 |
| W_TX_PAYLOAD |
1010-0000 |
1~32字节,LSB优先 |
写入TX载荷，1~32字节，用于TX模式 |
| FLUSH_TX |
1110-0001 |
0 |
清空TX FIFO，用于TX模式 |
| FLUSH_RX |
1110-0010 |
0 |
清空RX FIFO，用于RX模式，不应该在传输期间执行，否则无应答 |
| REUSE_TX_PL |
1110-0011 |
0 |
用于PTX设备，复用上次发送载荷，TX载荷被复用直到 W_TX_PAYLOAD或FLUSH_TX被执行，不能在传输期间改变复用状态 |
| R_RX_PL_WID |
0110-0000 |
1 |
读取RX载荷宽度，用于顶层RX FIFO的R_RX_PAYLOAD， 读取值大于32字节则表示RX FIFO被清空了 |
| W_ACK_PAYLOAD |
1010-1PPP |
1~32字节,LSB优先 |
用于RX模式，写载荷供发送，以及ACK包到管道PPP(PPP在000~101间)， 最大3个ACK包载荷可以在未决，相同PPP的载荷按先入先出规则 |
| W_TX_PAYLOAD_NOACK |
1011-0000 |
1~32字节,LSB优先 |
用于TX模式，禁用AUTOACK在这个特定的包 |
| NOP |
1111-1111 |
0 |
无操作，用以读取STATUS寄存器 |
如上的R_RX_PL_WID、W_ACK_PAYLOAD、W_TX_PAYLOAD_NOACK需要FEATURE寄存器的设置。
W_REGISTER和R_REGISTER命令基于单字节或多字节寄存器。当访问多字节寄存器时，读写是LSB优先。你可以在所有字节写入前终止写入，此时离开会保持后续的MSB部分字节不变。例如RX_ADDR_P0的LSB可以通过修改一个字节来改变。而STATUS寄存器总是在CSN拉低后首次SPI通信输出。
STATUS寄存器的3bit管道信息会在IRQ的下降沿更新。在IRQ从高到低转换过程中STATUS寄存器的管道信息是不可信的。
SPI操作和时序如下图。nRF24L01+必须在待机或掉电模式才能哪过写配置寄存器。
如下缩写：
- Cn：SPI命令位
- Sn：STATUS寄存器位
- Dn：数据位，LSB到MSB，每个字节里MSB优先
如下则是表格22和27对应的R_pull和C_load：
@page 53-55 后续是一堆表格，展示各种时序对应的时间
数据FIFO存储传输的载荷(TX_FIFO)或接收的载荷(RX_FIFO)。FIFO可以在PTX模式或PRX模式访问。
nRF24L01+有如下FIFO：
- TX三级，32byte FIFO
- RX三级，32byte FIFO
这两个FIFO都有控制器，并通过SPI访问，使用特定的SPI命令。一个PRXTX FIFO可以存储ACK包载荷对应三个不同的PTX设备。如果TX_FIFO包含多余一个载荷，载荷使用先入先出策略处理。PRX的TX_FIFO在地址到管道连接的PTX丢失时会阻塞。此时，MCU可以清空TX_FIFO，通过FLUSH_TX命令。
PRX的RX_FIFO可以包含载荷，来自最高3个不同的PTX设备，一个PTX的TX_FIFO可以最高存储3个载荷。
可以用W_TX_PAYLOAD写TX_FIFO，以及PTX模式的W_TX_PAYLOAD_NO_ACK和PRX模式的W_ACK_PAYLOAD。所有三个命令都提供了访问TX_PLD寄存器。
RX_FIFO可以在PTX/PRX模式通过R_RX_PAYLOAD读取。这个命令提供了RX_PLD寄存器的访问。
PTX模式的TX_FIFO载荷在MAX_RT IRQ发生时不会被删除。
可以通过FIFO_STATUS寄存器获得TX_FIFO或RX_FIFO是否为满或空的信息。
nRF24L01+有个低电平有效的IRQ引脚。可以通过TX_DS、RX_DR、MAX_RT来激活。IRQ通过STATUS寄存器设置为高，IRQ会在MCU写1到STATUS对应的中断源为1时复位。IRQ屏蔽在CONFIG寄存器，用以选择允许哪些事件来激活IRQ。通过设置MASK位，对应的中断源可以被禁用。缺省所有中断源都启用。
STATUS的3bit管道信息在IRQ的下降沿更新。在IRQ的下降沿时读取STATUS不可信。
通过SPI访问如下寄存器映射来控制和访问。
所有未定义的位都是多余的，读出的值都是0。
地址0x18到0x1b都保留供测试目的，修改他们可能导致芯片功能异常。
Reserved对应的位，如果需要写则必须写0。
地址：0x00，默认值0x08。
| bit No |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
0 |
| 位段 |
Reserved |
MASK_RX_DR |
MASK_TX_DS |
MASK_MAX_RT |
EN_CRC |
CRCO |
PWR_UP |
PRIM_RX |
| 默认值 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
| 读写 |
RW |
RW |
RW |
RW |
RW |
RW |
RW |
RW |
- MASK_RX_DR：屏蔽RX_DR中断，1=中断不影响IRQ，0=映射RX_DR为低电平激活IRQ
- MASK_TX_DS：屏蔽TX_DS中断，1=中断不影响IRQ，0=映射TX_DS为低电平激活IRQ
- MASK_MAX_RT：屏蔽MAX_RT中断，1=中断不影响IRQ，0=映射MAX_RT为低电平激活IRQ
- EN_CRC：启用CRC，如果EN_AA中任意一位为高，则自动启用
- CRCO：CRC编码样式，0=1字节，1=2字节
- PWR_UP：上电，1=上电，0=掉电
- PRIM_RX：RX/TX控制，1=PRX、0=PTX
地址0x01，默认值0x3f。
| bit No |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
0 |
| 位段 |
Reserved |
Reserved |
ENAA_P5 |
ENAA_P4 |
ENAA_P3 |
ENAA_P2 |
ENAA_P1 |
ENAA_P0 |
| 默认值 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
| 读写 |
RW |
RW |
RW |
RW |
RW |
RW |
RW |
RW |
- ENAA_P<N>：启用数据通道<N>的自动应答，N取0~5
地址0x02，默认值0x03。
| bit No |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
0 |
| 位段 |
Reserved |
Reserved |
ERX_P5 |
ERX_P4 |
ERX_P3 |
ERX_P2 |
ERX_P1 |
ERX_P0 |
| 默认值 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |