NRF24l01使用手册以及函数指令寄存器介绍 芯片简介
NRF24L01 是 NORDIC 公司最近生产的一款无线通信通信芯片，采用 FSK 调制，内部集成 NORDIC 自己的 Enhanced Short Burst 协议。可以实现点对点或是 1 对 6 的无线通信。无线通信速度可以达到 2M（ bps）。 NORDIC 公司提供通信模块的 GERBER 文件，可以直接加工生产。嵌入式工程师或是单片机爱好者只需要为单片机系统预留 5 个 GPIO， 1 个中断输入引脚，就可以很容易实现无线通信的功能，非常适合用来为 MCU 系统构建无线通信功能。
NRF24L01功能框图
NRF24L01 的框图如 Fig.1 所示，从单片机控制的角度来看，我们只需要关注 Fig.1 右面的六个控制和数据信号，分别为 CSN、 SCK、 MISO、 MOSI、 IRQ、 CE。 CSN：芯片的片选线， CSN 为低电平芯片工作。 SCK：芯片控制的时钟线（ SPI 时钟）
MISO：芯片控制数据线（ Master input slave output） MOSI：芯片控制数据线（ Master output slave input）
IRQ：中断信号。无线通信过程中 MCU 主要是通过 IRQ 与 NRF24L01 进行通信。 CE：芯片的模式控制线。 在 CSN 为低的情况下， CE 协同 NRF24L01 的 CONFIG 寄存器共同决定 NRF24L01 的状态（参照 NRF24L01 的状态机）。
NRF24L01状态机
NRF24L01 的状态机见 Fig.2 所示，对于 NRF24L01 的固件编程工作主要是参照 NRF24L01 的状态机。主要有以下几个状态 Power Down Mode：掉电模式 Tx Mode：发射模式 Rx Mode：接收模式
Standby-1Mode：待机 1 模式 Standby-2 Mode：待机 2 模式
上面五种模式之间的相互切换方法以及切换所需要的时间参照 Fig.2。
对 24L01 的固件编程的基本思路如下：
1） 置 CSN 为低，使能芯片，配置芯片各个参数。（过程见 3.Tx 与 Rx 的配置过程） 配置参数在 Power Down 状态中完成。 2） 如果是 Tx 模式，填充 Tx FIFO。
3） 配置完成以后，通过 CE 与 CONFIG 中的 PWR_UP 与 PRIM_RX 参数确定 24L01要切换到的状态。Tx Mode： PWR_UP=1; PRIM_RX=0; CE=1 (保持超过 10us 就可以)；Rx Mode: PWR_UP=1; PRIM_RX=1; CE=1; 4) IRQ 引脚会在以下三种情况变低：Tx FIFO 发完并且收到 ACK（使能 ACK 情况下）Rx FIFO 收到数据达到最大重发次数将 IRQ 接到外部中断输入引脚，通过中断程序进行处理。
Tx 模式初始化过程
1）写 Tx 节点的地址 TX_ADDR
2）写 Rx 节点的地址（主要是为了使能 Auto Ack） RX_ADDR_P0 3）使能 AUTO ACK EN_AA 4）使能 PIPE 0 EN_RXADDR
5）配置自动重发次数 SETUP_RETR 6）选择通信频率 RF_CH
7）配置发射参数（低噪放大器增益、发射功率、无线速率） RF_SETUP 8 ) 选择通道 0 有效数据宽度 Rx_Pw_P0
9）配置 24L01 的基本参数以及切换工作模式 CONFIG。
Rx 模式初始化过程：初始化步骤 24L01 相关寄存器
1）写 Rx 节点的地址 RX_ADDR_P0 2）使能 AUTO ACK EN_AA 3）使能 PIPE 0 EN_RXADDR 4）选择通信频率 RF_CH
5) 选择通道 0 有效数据宽度 Rx_Pw_P0
6）配置发射参数（低噪放大器增益、发射功率、无线速率） RF_SETUP 7）配置 24L01 的基本参数以及切换工作模式 CONFIG
4 控制程序详解
NRF24L01 的控制程序主要包括以下几个函数 uchar SPI_RW(uchar byte);
uchar SPI_RW_Reg(uchar reg, uchar value); uchar SPI_Read(uchar reg);
uchar SPI_Read_Buf(uchar reg, uchar *pBuf, uchar bytes); uchar SPI_Write_Buf(uchar reg, uchar *pBuf, uchar bytes); void RX_Mode(void); void TX_Mode(void);
4.1.1 uchar SPI_RW(uchar byte)
uchar SPI_RW(uchar byte) {
uchar bit_ctr;
for(bit_ctr=0;bit_ctr<8;bit_ctr++) // output 8-bit {
MOSI = (byte & 0x80); // output 'byte', MSB to MOSI byte = (byte << 1); // shift next bit into MSB.. SCK = 1; // Set SCK high..
byte |= MISO; // capture current MISO bit SCK = 0; // ..then set SCK low again }
return(byte); // return read byte }
最基本的函数，完成 GPIO 模拟 SPI 的功能。将输出字节（ MOSI）从 MSB 循环输出，同时将输入字节（ MISO）从 LSB 循环移入。上升沿读入，下降沿输出。（从 SCK 被初始化为低电平可以判断出）。
4.1.2 uchar SPI_RW_Reg (uchar reg, uchar value)
uchar SPI_RW_Reg(uchar reg, uchar value)
{
uchar status;
CSN = 0; // CSN low, init SPI transaction status = SPI_RW(reg); // select register SPI_RW(value); // ..and write value to it.. CSN = 1; // CSN high again
return(status); // return nRF24L01 status byte }
寄存器访问函数：用来设置 24L01 的寄存器的值。基本思路就是通过 WRITE_REG 命令（也就是 0x20+寄存器地址）把要设定的值写到相应的寄存器地址里面去，并读取返回值。对于函数来说也就是把 value 值写到 reg 寄存器中。需要注意的是，访问 NRF24L01 之前首先要 enable 芯片（ CSN=0；），访问完了以后再 disable芯片（ CSN=1；）。
4.1.3 uchar SPI_Read (uchar reg);
uchar SPI_Read(uchar reg) {
uchar reg_val;
CSN = 0; // CSN low, initialize SPI communication.. SPI_RW(reg); // Select register to read from.. reg_val = SPI_RW(0); // ..then read registervalue CSN = 1; // CSN high, terminate SPI communication return(reg_val); // return register value }
读取寄存器值的函数：基本思路就是通过 READ_REG 命令（也就是 0x00+寄存器地址），把寄存器中的值读出来。对于函数来说也就是把 reg 寄存器的值读到 reg_val 中去。
4.1.4 uchar SPI_Read_Buf (uchar reg, uchar *pBuf, uchar bytes);
uchar SPI_Read_Buf(uchar reg, uchar *pBuf, uchar bytes) {
uchar status,byte_ctr;
CSN = 0; // Set CSN low, init SPI tranaction
status = SPI_RW(reg); // Select register to write to and read status byte for(byte_ctr=0;byte_ctr pBuf[byte_ctr] = SPI_RW(0); // Perform SPI_RW to read byte from nRF24L01 CSN = 1; // Set CSN high again return(status); // return nRF24L01 status byte } 接收缓冲区访问函数：主要用来在接收时读取 FIFO 缓冲区中的值。基本思路就是通过READ_REG 命令把数据从接收 FIFO（ RD_RX_PLOAD）中读出并存到数组里面去。 4.1.5 uchar SPI_Write_Buf (uchar reg, uchar *pBuf, uchar bytes); uchar SPI_Write_Buf(uchar reg, uchar *pBuf, uchar bytes{
NRF24l01使用手册函数介绍
