E01-ML01DP5是一款成都億佰特公司標(biāo)志性產(chǎn)品，其工作在2.4G無線模塊，是當(dāng)今市面上最優(yōu)秀的nRF24l01P+PA+LNA射頻模塊，芯片方案采用挪威Nordic公司原裝進(jìn)口的nRF24l01P，配備美國進(jìn)口的20dBm功率放大芯片，同時將接收靈敏度提升3dB，使得模塊超過nRF24l01P自身8倍以上的通信距離，硬件設(shè)計上帶有抗干擾屏蔽罩，使得模塊的抗干擾能力大大提升。
本文將介紹E01-ML01DP5軟件開發(fā)流程及操作方式。E01-ML01DP5是一款硬件模塊，可通過外部MCU使用標(biāo)準(zhǔn)串行外設(shè)接口SPI通訊協(xié)議對射頻芯片nRF24l01進(jìn)行配置及操作。
nRF24L01P是由NORDIC生產(chǎn)的工作在2.4GHz~2.5GHz的ISM 頻段的單片無線收發(fā)器芯片。無線收發(fā)器包括：頻率發(fā)生器、增強(qiáng)型“SchockBurst”模式控制器、功率放大器、晶體振蕩器、調(diào)制器和解調(diào)器。輸出功率頻道選擇和協(xié)議的設(shè)置可以通過SPI 接口進(jìn)行設(shè)置。幾乎可以連接到各種單片機(jī)芯片，并完成無線數(shù)據(jù)傳送工作。當(dāng)工作在發(fā)射模式下發(fā)射功率為0dBm 時電流消耗為11.3mA ，接收模式時為12.3mA，掉電模式和待機(jī)模式下電流消耗1uA。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由RF Transmitter和Baseband兩大板塊構(gòu)成，在Baseband塊中主要包含了射頻控制、外部交互接口及芯片本身集成的Enhanced ShortBurst Engine, RF Transmitter板塊中則主要包含無線信號調(diào)制、解調(diào)、濾波放大等電路，其功能結(jié)構(gòu)框圖如圖1-1所示：
3.nRF24l01單片機(jī)射頻芯片功能及控制
從編程控制的角度看，我們只需要用外部單片機(jī)控制框圖1-1中右邊的6個引腳，其主要功能如下：
CSN：芯片的片選線，CSN 為低電平芯片工作。
SCK：芯片控制的時鐘線（SPI時鐘）
MISO：芯片控制數(shù)據(jù)線（Master input slave output）
MOSI：芯片控制數(shù)據(jù)線（Master output slave input）
IRQ：中斷信號。無線通信過程中 MCU主要是通過IRQ與NRF24L01P 進(jìn)行通信。
CE：芯片的模式控制線。在CSN為低的情況下，CE協(xié)同nRF24L01P的CONFIG寄存器共同決定nRF24L01P的狀態(tài)。
對于nRF24L01P固件編程工作主要是參照nRF24L01P 的狀態(tài)機(jī)。該射頻芯片主要有以下幾個狀態(tài)：
Power Down Mode：掉電模式
Tx Mode：發(fā)射模式
Rx Mode：接收模式
Standby-1Mode：待機(jī) 1 模式
Standby-2 Mode：待機(jī) 2 模式
當(dāng)芯片處于某狀態(tài)下，想切換到另外的狀態(tài)有的狀態(tài)可以直接切換，有的則需要中間某個狀態(tài)進(jìn)行過度，并且需要外部具備一定條件，比如電壓等。具體轉(zhuǎn)換方式如圖2-1所示：
1）置CSN為低，使能芯片，配置芯片各個參數(shù)。配置參數(shù)在 Power Down 狀態(tài)中完成。
2）如果是Tx模式，填充Tx FIFO。
3）配置完成以后，通過CE與CONFIG中的PWR_UP與PRIM_RX參數(shù)確定24L01要切換到的狀態(tài)。TxMode：PWR_UP=1; PRIM_RX=0; CE=1 (保持超過 10us 就可以)；Rx Mode: PWR_UP=1; PRIM_RX=1; CE=1;
4）IRQ 引腳會在以下三種情況變低：Tx FIFO發(fā)送完成并且收到ACK（使能ACK情況下）、Rx FIFO有數(shù)據(jù)到達(dá)、最大重發(fā)次數(shù)到達(dá)設(shè)定值（最大15次）。
將nRF24l01配置在發(fā)送模式下，具體步驟及相關(guān)寄存器如表3-1所示：
4.3 TX模式初始化步驟
將nRF24l01配置在接收模式下，具體步驟及相關(guān)寄存器如表3-2所示：
按照上述流程操作配置nRF24l01以后，就能實(shí)現(xiàn)兩個節(jié)點(diǎn)間通訊。
目前市面上單射頻芯片（非SCO）軟件操作方式都大同小異，熟悉一款芯片操作方式以后其他的都信手拈來。當(dāng)然，無論做任何產(chǎn)品、任何形式的開發(fā)，最好的方式都是按照官方數(shù)據(jù)手冊上描述的流程一步步進(jìn)行，這樣可以極大的提高開發(fā)效率同時也能避免開發(fā)過程中遇到更多難以解決的問題。更多關(guān)于在軟件上如何配置操作E01-ML01DP5(nRF24l01)模塊的相關(guān)資料請參閱成都億佰特電子科技有限公司官方鏈接：twohalves.cn
