系統(tǒng)芯片nRF24E1及其在無(wú)繩電話中的應(yīng)用

摘要：首先，簡(jiǎn)要介紹系統(tǒng)級(jí)RF收發(fā)芯片nRF24E1的各個(gè)功能模塊及其特性。然后，分析無(wú)繩電話的工作原理，介紹怎樣用nRF24E1在無(wú)繩電話中實(shí)現(xiàn)話音信號(hào)的無(wú)線接收和發(fā)送。最后，給出實(shí)際應(yīng)用中的一些體會(huì)。
引言
nRF24E1收發(fā)器和nRF24E2發(fā)射器是Nordic VLSI推出的兩種系統(tǒng)級(jí)芯片，采用先進(jìn)的0。18μs CMOS工藝、6mm×6mm的36引腳QFN封裝；以nRF2401/02芯片結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，將射頻、8051MCU、9輸入12位ADC、125通道、 UART、SPI、PWM、RTC、WDT全部集成到單芯片中；內(nèi)部有電壓高速器（工作電壓1.9～3.6V）和VDD電壓監(jiān)視，通常開(kāi)關(guān)時(shí)間小于 200μs，數(shù)據(jù)速率1Mbps，輸出功率0dBm；不需要外接SAW濾波器，是目前世界首次推出的、全球2.4GHz通用的、完事的低成本射頻系統(tǒng)級(jí)芯 片。nRF24E1/nRF24E2適用于無(wú)線鼠標(biāo)和鍵盤(pán)、無(wú)線手持終端、無(wú)線頻率識(shí)別、數(shù)字視頻、遙控和汽車(chē)電子及其它短距離無(wú)線高速應(yīng)用。
1 nRF24E1功能介紹
nRF24E1微處理器的指令系統(tǒng)與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)8051的指令系統(tǒng)相兼容，但兩者的指令執(zhí)行 時(shí)間有些不同。通常，nRF24Ex的每條指令執(zhí)行時(shí)間為4～20個(gè)時(shí)鐘周期，而工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)8051的每條指令執(zhí)行時(shí)間為12～48個(gè)時(shí)鐘周期。 nRF24E1比工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)8051增加了ADC、SPI、RF接收器1、RF接收器2、喚醒定時(shí)器5個(gè)中斷源，以及3個(gè)與8051一樣的定時(shí)器。 NRF24E1內(nèi)含1個(gè)與8051相同的UART，在傳統(tǒng)的異步通信方式下，可用定時(shí)器1和定時(shí)器2作為UART的波特率發(fā)生器。為了便于和外部RAM區(qū) 進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞，nRF24E1的CPU還集成2個(gè)數(shù)據(jù)指針。nRF24E1微控制器的時(shí)鐘直接來(lái)源泉于晶振。

微處理器中有256字節(jié)的數(shù)據(jù)RAM和512字節(jié)的ROM。上電復(fù)位或軟件復(fù)位后，處理器自動(dòng)執(zhí)行ROM中引導(dǎo)區(qū)的代碼。用戶程序通常是在引導(dǎo)區(qū)的引導(dǎo)下， 從EEPROM加載到1個(gè)4KB的RAM中，這個(gè)4KB的RAM也可作存儲(chǔ)數(shù)據(jù)用。如果應(yīng)用當(dāng)中不用掩膜ROM（也即內(nèi)含的ROM），程序代碼必須從外部 非易失性存儲(chǔ)器中加載。比較常見(jiàn)的是通過(guò)SPI接口擴(kuò)展型號(hào)為25320的EEPROM。
為了控制一些標(biāo)準(zhǔn)8051沒(méi)有的功能，nRF24E1增加了一些特殊功能寄存器，如 RADIO（P2）、ADCCON、ADCDATAH、ADCDATAL、ADCSTATIC、PWMCON、PWMDUTY等。其P0和P1也和標(biāo)準(zhǔn) 8051有所不同，其它的特殊功能豁口與標(biāo)準(zhǔn)8051相同。
（3） PWM和SPI接口
nRF24E1具有一個(gè)可編程控制的PWM輸出。使用時(shí)，通過(guò)程序改變DIO9（即P0.9）的功能，并可編程決定PWM工作于6位、7位或8位。