發現nRF24L01P與SI24R1竟然完美兼容替換

ID:364163 · 發表于 2018-9-10 11:27

近期有空找出時間把nRF24L01P的數據手冊全部看完了。

總的說來，發現一個新一代nRF24L01P與上一代nRF24L01相比寄存器沒有太大的變化，但是有幾個關于通信管道和ACK的寄存器的配置還是與上一代不同的。另外，個人理解shockburst和enhanced shockburst的區別就在于enhanced shockburst可以在接收機回復ACK時掛上1到32字節的數據包，這樣就實現了所謂的“全雙工”通信。然而實際探查這項功能發現它的作用其實有限，因為是ACK附加數據包，因此它的傳輸可靠性無法由射頻芯片的校驗重發機制保證，只能在接收機軟件上做改進，而這有時還不如讓接收發送機依照發送次序輪流進入發送/接收狀態來的方便。只適合回傳一些實時性要求高，對傳輸可靠性要求不嚴格的數據。

所謂知易行難，在著手做最基礎的SPI通信時就接連遇到了問題。首先是AVR的硬SPI無輸出。經過查找，最終問題是SPI設定為主機時，SS口要么設置為輸出，要么設置為輸入時接上拉，否則當SS為輸入又懸空或者低電平就會進入從機模式，自然沒有輸出。這個問題解決了，接下來遇到了一個更基本的問題，SPI的通信機制。一般說來另外兩種常見的通信方式中，UART是有收、發兩個數據寄存器，I2C則是通過數據包頭來區分接收和發送的數據。而SPI只有一個SPDR寄存器，而且只有寫入的時候啟動SPI產生SCK信號，怎么去讀MISO的數據?要自己做外部中斷讀取嗎？后來才明白，SPI的主機和從機各自的一個SPDR通過MOSI和MISO串聯成一個類似環形的大移位寄存器。主機的SPDR中的數據從MOSI每移除一位，從機就在相同的SCK上升沿或下降沿通過MISO將一位數據發送給主機。這樣，當SCK八個周期后，主機中的SPDR的數據全部移出了而被從機發送來的數據填充，從機則反之，這樣，在一字節的通信結束后再讀取SPDR，所返回的數據也就是從機發送來的數據。

解決了這個問題后與nRF24L01P的通信也就變得簡單了，先將SS拉低，告知nRF24L01P即將啟動SPI通信，當通過MOSI第一次向射頻芯片寫入任何字節時，MISO上都會有一個字節傳送給主機，這個就是芯片默認的0X07狀態寄存器里的數據，如果我們在第一次寫入讀取0X01寄存器的數據，那么0X01寄存器的數據只有在下一字節的通信中才會通過MISO回傳給主機，而發起下一輪字節通信就需要主機繼續發送數據，那么問題來了，讀命令已經發送了，那么接下來我該發送什么。在nRF24L01P的數據手冊中給出的建議是發送0XFF，這個命令對射頻芯片沒有任何意義，其實也可以再隨便發送其他任意一個數，只是為了避免產生不必要的麻煩而發送0XFF.發送0X00也可以，而且網上的絕大多數例程都是這樣用的，但是這實際上是讀0X00寄存器指令。讀取完畢后，將SS拉高，本輪通信結束。當下一次SS再次拉低時，一切又重新開始。也就是如果上一輪通信的最后MOSI上發送的是0X00，在這一輪第一次發送指令時MISO上移入的并不是0X00寄存器的狀態，而依舊是默認的0X07狀態寄存器的狀態。

有些繞，但是仔細看手冊就會發現原來規則很簡單。學習就是一個先將書本學厚，再將書本學薄的過程。

此外，MISO和IRQ信號雖然理論上和實際試驗都可以達到AVR的0.7VDD的高電平檢測電壓，但是在實際應用時必須要做3.3V到5V的電平轉換，否則極容易被干擾。而且對芯片的初始化也要等到開機后500毫秒在進行，以免因為芯片上電后還未穩定工作而配置不正常，事實也的確證明，芯片從上電到穩定的確存在一個比較長的時間。
但近年來國產芯片的替代品出來后，有理由項目國產芯片在支持產品本身需求的前提下，的卻能降低成本。nRF24L01P的國產替代SI24R1也是有一同測試，確實是還可以。

ID:243366 · 發表于 2018-12-18 10:30

好貼啊，受益匪淺，多謝樓主~~！！！

ID:243366 · 發表于 2018-12-18 13:24

但是我覺得樓主帖子中可能有個地方說的不太準確。
原帖里“而且網上的絕大多數例程都是這樣用的，但是這實際上是讀0X00寄存器指令”
我覺得這里0x00并不是讀取0x00寄存器指令，因為此輪通訊還沒有結束，也就是說SS還沒有拉高。從機不會認為是讀取0x00寄存器指令，而會認為是無用的數據，只是為了讓MISO產生數據傳輸。只有當SS被拉高后，結束此輪通訊。當再次拉低SS，下一輪通訊開始，首個字節為0x00時，從機才會認為是要讀取0x00寄存器數據。
手冊上說：Every new instruction must be started by a high to low transition on CSN. （CSN就是樓主帖子中所說的SS）

ID:478263 · 發表于 2019-4-12 10:29

感謝樓主，講的非常細

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