STM32和NRF24L01实现无线传输

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//NRF24L01寄存器操作命令

#define READ_REG        0x00  //读配置寄存器,低5位为寄存器地址

#define WRITE_REG       0x20  //写配置寄存器,低5位为寄存器地址

#define RD_RX_PLOAD     0x61  //读RX有效数据,1~32字节

#define WR_TX_PLOAD     0xA0  //写TX有效数据,1~32字节

#define FLUSH_TX        0xE1  //清除TX FIFO寄存器.发射模式下用

#define FLUSH_RX        0xE2  //清除RX FIFO寄存器.接收模式下用

#define REUSE_TX_PL     0xE3  //重新使用上一包数据,CE为高,数据包被不断发送.

#define NOP             0xFF  //空操作,可以用来读状态寄存器  

//SPI(NRF24L01)寄存器地址

#define CONFIG          0x00  //配置寄存器地址;bit0:1接收模式,0发射模式;bit1:电选择;bit2:CRC模式;bit3:CRC使能;

                              //bit4:中断MAX_RT(达到最大重发次数中断)使能;bit5:中断TX_DS使能;bit6:中断RX_DR使能

#define EN_AA           0x01  //使能自动应答功能  bit0~5,对应通道0~5

#define EN_RXADDR       0x02  //接收地址允许,bit0~5,对应通道0~5

#define SETUP_AW        0x03  //设置地址宽度(所有数据通道):bit1,0:00,3字节;01,4字节;02,5字节;

#define SETUP_RETR      0x04  //建立自动重发;bit3:0,自动重发计数器;bit7:4,自动重发延时 250*x+86us

#define RF_CH           0x05  //RF通道,bit6:0,工作通道频率;

#define RF_SETUP        0x06  //RF寄存器;bit3:传输速率(0:1Mbps,1:2Mbps);bit2:1,发射功率;bit0:低噪声放大器增益

#define STATUS          0x07  //状态寄存器;bit0:TX FIFO满标志;bit3:1,接收数据通道号(最大:6);bit4,达到最多次重发

                              //bit5:数据发送完成中断;bit6:接收数据中断;

#define MAX_TX   0x10  //达到最大发送次数中断

#define TX_OK   0x20  //TX发送完成中断

#define RX_OK   0x40  //接收到数据中断

#define OBSERVE_TX      0x08  //发送检测寄存器,bit7:4,数据包丢失计数器;bit3:0,重发计数器

#define CD              0x09  //载波检测寄存器,bit0,载波检测;

#define RX_ADDR_P0      0x0A  //数据通道0接收地址,最大长度5个字节,低字节在前

#define RX_ADDR_P1      0x0B  //数据通道1接收地址,最大长度5个字节,低字节在前

#define RX_ADDR_P2      0x0C  //数据通道2接收地址,最低字节可设置,高字节,必须同RX_ADDR_P1[39:8]相等;

#define RX_ADDR_P3      0x0D  //数据通道3接收地址,最低字节可设置,高字节,必须同RX_ADDR_P1[39:8]相等;

#define RX_ADDR_P4      0x0E  //数据通道4接收地址,最低字节可设置,高字节,必须同RX_ADDR_P1[39:8]相等;

#define RX_ADDR_P5      0x0F  //数据通道5接收地址,最低字节可设置,高字节,必须同RX_ADDR_P1[39:8]相等;

#define TX_ADDR         0x10  //发送地址(低字节在前),ShockBurstTM模式下,RX_ADDR_P0与此地址相等

#define RX_PW_P0        0x11  //接收数据通道0有效数据宽度(1~32字节),设置为0则非法

#define RX_PW_P1        0x12  //接收数据通道1有效数据宽度(1~32字节),设置为0则非法

#define RX_PW_P2        0x13  //接收数据通道2有效数据宽度(1~32字节),设置为0则非法

#define RX_PW_P3        0x14  //接收数据通道3有效数据宽度(1~32字节),设置为0则非法

#define RX_PW_P4        0x15  //接收数据通道4有效数据宽度(1~32字节),设置为0则非法

#define RX_PW_P5        0x16  //接收数据通道5有效数据宽度(1~32字节),设置为0则非法

#define FIFO_STATUS     0x17  //FIFO状态寄存器;bit0,RX FIFO寄存器空标志;bit1,RX FIFO满标志;bit2,3,保留

                              //bit4,TX FIFO空标志;bit5,TX FIFO满标志;bit6,1,循环发送上一数据包.0,不循环;

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//24L01片选信号

#define CE_H()   GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_12) 

#define CE_L()   GPIO_ResetBits(GPIOB, GPIO_Pin_12)

//SPI片选信号

#define CSN_H()  GPIO_SetBits(GPIOC, GPIO_Pin_4)

#define CSN_L()  GPIO_ResetBits(GPIOC, GPIO_Pin_4)

//IRQ主机数据输入

//#define NRF24L01_IRQ  GPIO_ReadInputData(GPIOC,GPIO_Pin_5)  

//24L01发送接收数据宽度定义

#define TX_ADR_WIDTH    5   //5字节的地址宽度

#define RX_ADR_WIDTH    5   //5字节的地址宽度

#define TX_PLOAD_WIDTH  3  //32字节的用户数据宽度

#define RX_PLOAD_WIDTH  3  //32字节的用户数据宽度

void NRF24L01_Init(void);//初始化

void RX_Mode(void);//配置为接收模式

void TX_Mode(void);//配置为发送模式

u8 NRF24L01_Write_Buf(u8 reg, u8 *pBuf, u8 u8s);//写数据区

u8 NRF24L01_Read_Buf(u8 reg, u8 *pBuf, u8 u8s);//读数据区  

u8 NRF24L01_Read_Reg(u8 reg); //读寄存器

u8 NRF24L01_Write_Reg(u8 reg, u8 value);//写寄存器

u8 NRF24L01_Check(void);//检查24L01是否存在

u8 NRF24L01_TxPacket(u8 *txbuf);//发送一个包的数据

u8 NRF24L01_RxPacket(u8 *rxbuf);//接收一个包的数据

//#include "stm32f10x_spi.h"

//#include "NRF24L01.h"

const u8 TX_ADDRESS[TX_ADR_WIDTH]={0x34,0x43,0x10,0x10,0x01}; //发送地址

const u8 RX_ADDRESS[RX_ADR_WIDTH]={0x34,0x43,0x10,0x10,0x01}; //发送地址

// SPI总线速度设置 

#define SPI_SPEED_2   0

#define SPI_SPEED_8   1

#define SPI_SPEED_16  2

#define SPI_SPEED_256 3

void SPI2_SetSpeed(u8 SpeedSet)

{

   SPI2->CR1&=0XFFC7;//Fsck=Fcpu/256

   if(SpeedSet==SPI_SPEED_2)//二分频

{

SPI2->CR1|=0<<3;//Fsck=Fpclk/2=36Mhz

}else if(SpeedSet==SPI_SPEED_8)//八分频 

{

SPI2->CR1|=2<<3;//Fsck=Fpclk/8=9Mhz

}else if(SpeedSet==SPI_SPEED_16)//十六分频

{

SPI2->CR1|=3<<3;//Fsck=Fpclk/16=4.5Mhz

}else //256分频

{

SPI2->CR1|=7<<3; //Fsck=Fpclk/256=281.25Khz 低速模式

}

SPI2->CR1|=1<<6; //SPI设备使能

}

u8 SPI_ReadWriteByte(u8 data)

{

    u8 retry=0;  

while((SPI2->SR&1<<1)==0)//等待发送区空

{

retry++;

if(retry>200)return 0;

}  

SPI2->DR=data;  //发送一个byte 

retry=0;

while((SPI2->SR&1<<0)==0) //等待接收完一个byte  

{

retry++;

if(retry>200)return 0;

}      

return SPI2->DR;          //返回收到的数据

}

void SPI2_Init()

{

   SPI_InitTypeDef  SPI_InitStructure;

   SPI_I2S_DeInit(SPI2);                          

   SPI_Cmd(SPI2, DISABLE); //必须先禁用,才能改变MODE

   SPI_InitStructure.SPI_Direction = SPI_Direction_2Lines_FullDuplex;  //两线全双工

   SPI_InitStructure.SPI_Mode = SPI_Mode_Master;       //主

   SPI_InitStructure.SPI_DataSize = SPI_DataSize_8b;      //8位

   SPI_InitStructure.SPI_CPOL = SPI_CPOL_Low;        //CPOL=0 时钟悬空低

   SPI_InitStructure.SPI_CPHA = SPI_CPHA_1Edge;       //CPHA=0 数据捕获第1个

   SPI_InitStructure.SPI_NSS = SPI_NSS_Soft;        //软件NSS

   SPI_InitStructure.SPI_BaudRatePrescaler = SPI_BaudRatePrescaler_4 ; //256分频

   SPI_InitStructure.SPI_FirstBit = SPI_FirstBit_MSB;      //高位在前

   SPI_InitStructure.SPI_CRCPolynomial = 7;        //CRC7

    

   SPI_Init(SPI2, &SPI_InitStructure);

   SPI_Cmd(SPI2, ENABLE);

   SPI_ReadWriteByte(0xff);   //启动传输

}

void  NRF24L01_Init(void)

{

//   GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_12);

//   GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_4);

//   GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_5);

   SPI2_Init(); //初始化SPI

   CE_L();          //使能24L01

   CSN_H();        //SPI片选取消

}

u8 NRF24L01_Check(void)

{

u8 buf[5]={0XA5,0XA5,0XA5,0XA5,0XA5};

u8 i;

SPI2_SetSpeed(SPI_SPEED_8); //spi速度为9Mhz（24L01的最大SPI时钟为10Mhz）    

NRF24L01_Write_Buf(WRITE_REG+TX_ADDR,buf,5);//写入5个字节的地址.

NRF24L01_Read_Buf(TX_ADDR,buf,5); //读出写入的地址  

for(i=0;i<5;i++)if(buf[i]!=0XA5)break;   

if(i!=5)return 1;//检测24L01错误

return 0; //检测到24L01

}  

   

 

u8 NRF24L01_Write_Reg(u8 reg,u8 value)

{

    u8 status;

CSN_L();                          //使能SPI传输

  status=SPI_ReadWriteByte(reg);    //发送寄存器号 

  SPI_ReadWriteByte(value);         //写入寄存器的值

  CSN_H();                          //禁止SPI传输

return(status);    //返回状态值

}

u8 NRF24L01_Read_Reg(u8 reg)

{

u8 reg_val;    

  CSN_L();                        //使能SPI传输

  SPI_ReadWriteByte(reg);         //发送寄存器号

  reg_val=SPI_ReadWriteByte(0XFF);//读取寄存器内容

  CSN_H();                        //禁止SPI传输    

  return(reg_val);                //返回状态值

}

u8 NRF24L01_Read_Buf(u8 reg,u8 *pBuf,u8 len)

{

u8 status,u8_ctr;       

  CSN_L();                             //使能SPI传输

  status=SPI_ReadWriteByte(reg);       //发送寄存器值(位置),并读取状态值 

    

  for(u8_ctr=0;u8_ctr<len;u8_ctr++)

pBuf[u8_ctr]=SPI_ReadWriteByte(0XFF);//读出数据

  CSN_H();                             //禁止SPI传输

  return status;                       //返回读到的状态值

}

u8 NRF24L01_Write_Byte(u8 reg, u8 pBuf)

{

u8 status;    

  CSN_L();                        //使能SPI传输

  status = SPI_ReadWriteByte(reg);//发送寄存器值(位置),并读取状态值

SPI_ReadWriteByte(pBuf);        //写入数据  

  CSN_H();                        //关闭SPI传输

  return status;                  //返回读到的状态值

}

u8 NRF24L01_Write_Buf(u8 reg, u8 *pBuf, u8 len)

{

u8 status,u8_ctr;    

  CSN_L();                        //使能SPI传输

  status = SPI_ReadWriteByte(reg);//发送寄存器值(位置),并读取状态值

  for(u8_ctr=0; u8_ctr<len; u8_ctr++)

SPI_ReadWriteByte(*pBuf++);     //写入数据  

  CSN_H();                        //关闭SPI传输

  return status;                  //返回读到的状态值

}

  

u8 NRF24L01_TxPacket(u8 *txbuf)

{

u8 sta;

  SPI2_SetSpeed(SPI_SPEED_8);//spi速度为9Mhz（24L01的最大SPI时钟为10Mhz）   

CE_L();

  NRF24L01_Write_Buf(WR_TX_PLOAD,txbuf,TX_PLOAD_WIDTH);//写数据到TX BUF  32个字节

  CE_H();                 //启动发送   

while(GPIOC->IDR&1<<5); //等待发送完成

sta=NRF24L01_Read_Reg(STATUS);  //读取状态寄存器的值   

NRF24L01_Write_Reg(WRITE_REG+STATUS,sta); //清除TX_DS或MAX_RT中断标志

if(sta&MAX_TX)//达到最大重发次数

{

NRF24L01_Write_Reg(FLUSH_TX,0xff);//清除TX FIFO寄存器 

return MAX_TX; 

}

if(sta&TX_OK)//发送完成

{

return TX_OK;

}

return 0xff;//其他原因发送失败

}

u8 NRF24L01_RxPacket(u8 *rxbuf)

{

u8 sta;       

SPI2_SetSpeed(SPI_SPEED_8); //spi速度为9Mhz（24L01的最大SPI时钟为10Mhz）   

sta=NRF24L01_Read_Reg(STATUS);  //读取状态寄存器的值      

NRF24L01_Write_Reg(WRITE_REG+STATUS,sta); //清除TX_DS或MAX_RT中断标志

if(sta&RX_OK)//接收到数据

{

NRF24L01_Read_Buf(RD_RX_PLOAD,rxbuf,RX_PLOAD_WIDTH);//读取数据

NRF24L01_Write_Reg(FLUSH_RX,0xff);//清除RX FIFO寄存器 

return 0; 

}   

return 1;//没收到任何数据

}    

  

void RX_Mode(void)

{

CE_L();  

  NRF24L01_Write_Buf(WRITE_REG+RX_ADDR_P0,(u8*)RX_ADDRESS,RX_ADR_WIDTH);//写RX节点地址

 

  NRF24L01_Write_Reg(WRITE_REG+EN_AA,0x01);             //使能通道0的自动应答    

  NRF24L01_Write_Reg(WRITE_REG+EN_RXADDR,0x01);         //使能通道0的接收地址    

  NRF24L01_Write_Reg(WRITE_REG+RF_CH,40);              //设置RF通信频率  

  NRF24L01_Write_Reg(WRITE_REG+RX_PW_P0,RX_PLOAD_WIDTH);//选择通道0的有效数据宽度    

  NRF24L01_Write_Reg(WRITE_REG+RF_SETUP,0x0f);          //设置TX发射参数,0db增益,2Mbps,低噪声增益开启   

  NRF24L01_Write_Reg(WRITE_REG+CONFIG, 0x0f);           //配置基本工作模式的参数;PWR_UP,EN_CRC,16BIT_CRC,接收模式 

  CE_H();    //CE为高,进入接收模式 

}  

 

void TX_Mode(void)

{  

CE_L();    

  NRF24L01_Write_Buf(WRITE_REG+TX_ADDR,(u8*)TX_ADDRESS,TX_ADR_WIDTH);//写TX节点地址 

  NRF24L01_Write_Buf(WRITE_REG+RX_ADDR_P0,(u8*)RX_ADDRESS,RX_ADR_WIDTH); //设置TX节点地址,主要为了使能ACK  

  NRF24L01_Write_Reg(WRITE_REG+EN_AA,0x01);     //使能通道0的自动应答    

  NRF24L01_Write_Reg(WRITE_REG+EN_RXADDR,0x01); //使能通道0的接收地址  

  NRF24L01_Write_Reg(WRITE_REG+SETUP_RETR,0x1a);//设置自动重发间隔时间:500us + 86us;最大自动重发次数:10次

  NRF24L01_Write_Reg(WRITE_REG+RF_CH,40);       //设置RF通道为40

  NRF24L01_Write_Reg(WRITE_REG+RF_SETUP,0x0f);  //设置TX发射参数,0db增益,2Mbps,低噪声增益开启   

  NRF24L01_Write_Reg(WRITE_REG+CONFIG,0x0e);    //配置基本工作模式的参数;PWR_UP,EN_CRC,16BIT_CRC,接收模式,开启所有中断

CE_H(); //CE为高,10us后启动发送

}