nRF24L01中文全數(shù)據(jù)手冊翻譯

1、單芯片2.4GHz射頻收發(fā)機RNF2401產(chǎn)品特性：24針腳小體積包裝單芯片射頻收發(fā)機（體積尺寸：5X5ir）m）數(shù)據(jù)傳輸速率o至1兆比特每秒只有2個外部紐件多通道運行功能125個通道通道切換吋間小于200微妙支持頻率間的調(diào)換數(shù)據(jù)傳輸切換/時鐘信號可恢復(fù)數(shù)據(jù)收發(fā)地址與接收數(shù)據(jù)校驗CRC計算同時雙向無線接收低功耗無線發(fā)送模式，工作在超低耗環(huán)境下，便以減輕微處理器的執(zhí)行任工作環(huán)境電壓范圍：1.9至3.6V低電流發(fā)送特性，垠高電流10.5mA,5dBm輸出功率低電流接收特性，丁作在接受模式下最大耗電流WmA100%射頻測試無需外置SAW濾波器全球普遍使用產(chǎn)品應(yīng)用方向：無線鼠標(biāo)、鍵盤、操作桿無鑰門禁系

2、統(tǒng)無線數(shù)據(jù)通信安全警報系統(tǒng)智能家居監(jiān)督系統(tǒng)自動裝置遙感探測智能運動器材工業(yè)傳感器玩具核心參考數(shù)據(jù):ParameterVralueMinimumsupplywltase1.9Maximumoutputpo-ei0Maximumdatarate1000Supplycunrentmtransmita-5dBmoutputpower10.5SupplycurrentmreceivemodeISTempeannerange-40to+85Sensitivity-90SupplycwrentinPowerDownmode1表:nRF2401核心參考數(shù)據(jù)最小供電電壓：1.9V最大輸岀功率：OdBm最大數(shù)據(jù)傳

3、輸速率：1000kbps發(fā)送模式下5dBm輸出功率需求電流：10.5mA接收模式下需求電流：18mA丁作環(huán)境溫度范用：40至+80攝氏度敏感度：-90dBm掉電模式需求電流：luATypeNumberDescription：RF24C1IC24pmQFN5x5NRF2401EVKITEquationht(2testPCB.2configuntionPCB,SW)表2:nRF2401訂貨須知NRF24011C:24引腳QFN封裝，體積5X5mm,版本ANRF2401-EVKIT:評估套件（2個測試用PCB,2個配置有PCB,SW）,芯片方框圖:nRF2401引腳功能:PinNamePinrunc

4、tionDescription1CEDigitalInputChipEnableActivatesRXorTXmode2DR2DigitalOutputRXDataReadyatDataChannel2(ShockBur3CLK2DigitalVOClockOutputInputforRXDataChannel24DOUT2DigitalOutputRXDataChannel25CSDigitalInputClupSelectActivatesConfigurationMode6DR1DigitalOutputRXDataReadyatDataChannel1(ShockBur7CLK1Dig

5、italVOClockInput(TX)&Output.Input(RX)forDi3-wireinterface8DATADigitalI/ORXDataChannel1TXDataInput/3-wiremt9DVDDPowerPositiveDigitalSupplyoutputfordecoupling10VSSPowerGround(0V)11XC2AnalogOutputCrystalPin212XClAnalogInputCrystalPin113VDDPAPowerOutputPowerSupply(+1.8V)toPowerAmplifier14ANTIRFAntennamt

6、erfoce115ANT2RFAntennainterface216VSSPAPowerGround(0V)17VDDPowerPowerSupply(+3VDC)18VSSPowerGround(0V)19IREFAnalogInputReferencecurrent20VSSPowerGround(0V)21VDDPowerPowerSupply(+3VDC)22VSSPowerGround(0V)23PWRUPDigitalInputPowerUp24VDDPowerPowerSupply(+3VDC)表3：nRF2401引腳功能引腳CE,數(shù)字信號輸入，使能芯片進(jìn)入接收或發(fā)送模式引腳DR

7、2,數(shù)字信號輸出，接收的數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)通道2準(zhǔn)備(只用于無線數(shù)引腳CLK2,數(shù)字信號輸入/輸出，在數(shù)據(jù)通道2上接收數(shù)據(jù)時產(chǎn)生輸出/輸引腳DOUT2,數(shù)字信號輸出，數(shù)據(jù)通道2接收數(shù)據(jù)引腳CS,數(shù)字信號輸入，片選激活配置模式引腳CLK1,數(shù)字信號輸入/輸出，在數(shù)據(jù)通道1工作在發(fā)送模式時產(chǎn)生輸/模式時產(chǎn)生輸入/輸出吋鐘，3線接口Z引腳DATA,數(shù)字信號輸入/輸出，數(shù)據(jù)通道1可以接收數(shù)據(jù)，町以發(fā)送數(shù):之一引腳DVDD,供電，為數(shù)字信號提供電源，目的在于去耦弓IWVSS,供電，接地(0V)引腳XC2,模擬信號輸出，外部晶振接腳2引腳XC1,模擬信號輸入，外部晶振接腳1引腳VDDPA,供電輸出，為功率放大器提

8、供1.8V電能引腳VSS,供電，接地（0V）引腳PWRUP,數(shù)組信號輸入，上電引腳VDD,供電，提供3V直流電nRF2401引腳分布:VDDPWR_UPVSSVDDVSSIREF242322212019I1RF2401QFN245x5CEDR2CLK2DOUT2CSDR1789101112CLK1DATADVDDVSSXC2XC1圖2：nRF2401引腳分布（止視圖），QFN封裝5X5minRF2401電氣特性：Conditions:VDD=+3V.VSS=OV,TA=40Cto+85CSymbolParameter(condition)NotesMin.Typ.Operatingcondit

9、ionsVDDSupplyvoltage1.93.0TEMPOperatmgTemperature-40+27DigitalinputpinVmHIGHlevelinputvoltageVDD-0.3TransmitteroperationPrtMaxunumOutputPower4)0PrfcRFPowerControlRange1620PrfcrRFPowerControlRangeResolutionPbw20dBBandwidthforModulatedCamer2ndAdjacentChannelTransmitPower2MHzPrF33rdAdjacentChannelTrans

10、mitPower3MHz】VDDSupplycurrentOdBmoutputpower5)13】VDDSupplycurrent(ft20dBmoutputpower5)8.8】VDDAverageSupplycurrent5dBmoutputpower.SliockBurst6)0.8】VDDAverageSupplycurrentmstand-bymode7)12【VDDAverageSupplycurrentinpowerdown1Receiveroperation】VDDSupplycurrentonechaimel25Okbps18】VDDSupplycurrentonechaim

11、ellOOOkbps19ITDSupplycurrenttwochannels250kbps23】VDDSupplycurrenttwochannelslOOOkbps25RXsensSensitivityat0.1%BER(250kbps)-9CRXsemsSensitivityat0.1%BER(lOOOkbps)-8CC/IcoC/ICo-chaimel6C/IiST1stAdjacentChannelSelectivityC/I1MHz-1嚴(yán)AdjacentChannelSelectivityCI2MHz-1(C/I3RJ)3rdAdjacentChaimelSelectivityC/

12、I3MHzrxbBlockingDataChannel241實際電氣特性山邏輯環(huán)境決定外部晶振頻率選擇可能有不同的5中參考值（4、8、12、16及20MHz）,據(jù)配置字的設(shè)定，可參照表&16MHz的頻率要求1Mbps的運行環(huán)境數(shù)據(jù)發(fā)送或接收速率要么是：250Kbps要么是：1000Kbps天線負(fù)載外接電阻為400Q天線負(fù)載外接電阻為400（2,確保數(shù)據(jù)傳輸速率為250Kbps或1000Kbps天線負(fù)載外接電阻為400Q,確保數(shù)據(jù)傳輸速率為10Kbps如果使用4MHz晶振則有電流產(chǎn)生表4：nRF2401射頻特性nRF2401封裝外形：nRF2401使用QFN24引腳5X5封裝格式,尺寸規(guī)格：mm

13、PINIl山山!山山帀壬EEoSbdS日m-3-fk呂R7EXPCSATTACI耐巾血巾串124KbC3ESM4SQDPackageTypeAAiA2bDEeQFN24(5x5mm)Mintyp.Max0.810.00.050.7510.250.30355BSC5BSC0.65BSC圖3：nRF2401封裝外形nRF2401全部最大額定條件：供電電壓：PD（TA=85攝氏度）90mW環(huán)境溫度工作溫度零下40至零上85攝氏度能承受的溫度零下40至零上125攝氏度注意：在運行工作中如果nRF2401嚴(yán)重超過一個或更多的參考限制值口I能會造久性損害。特別提示：該芯片是電器敏感性器件存放吋定要注意保護

14、nRF2401術(shù)語覽衣:TermDescriptionCLKClockCRCCyclicRedundancyCheckCSChipSelectCEChipEnableDRDataReadyGFSKGaussianFrequencyShiftKeyingISMIndustnal-Scientific-MedicalMCUMicrocontrollerODOverdnvePWRDWNPowerDownPWRUPPowerUpRXReceiveSTBYStandbyTXTransmit農(nóng)5：術(shù)語表CLK：系統(tǒng)時鐘CRC：多次循環(huán)校驗CS：片選CE：芯片使能DR：數(shù)據(jù)就緒GFSK：高斯頻移鍵控nRF2

15、401運行模式:概述：通過不同的設(shè)置PWR_UP、CE、CS這三個引腳，nRF2401町以丁作在下主ModePWRUPCEActive(RXTX)11Configuration10Standby10Powerdown0X表6：nRF2401主要工作模式激活模式（接收/發(fā)送）：PWR_UPCECS（110）配置模式：PWRUPCECS（101）睡眠模式：PWRUPCECS（100）掉電模式：PWRUPCEYS（0XX）對于完整概述ORF2401輸入/輸出引腳的不同丁作模式的設(shè)置請參照衣70激活模式：nRF2401有兩種接收/發(fā)送工作模式:無線射頻模式直接發(fā)送模式nRF2401工作于何種激活模式完

16、全依照于配置字的紐成，而配置字存在于專有無線射頻模式（ShockBurst）：無線射頻技術(shù)使用片上的先入先出（FIFO）功能來記錄低速的數(shù)據(jù)寫入，的速率進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送，因此這樣可以極大的減少電能損耗。當(dāng)nRF2401匸作在無線射頻模式時，你可以通過山2.4GHz的頻帶來獲得X輸速率（1Mbps）而不需要額外的費用，而這吐數(shù)據(jù)的傳輸加丁均山高速的微處通過片上的無線射頻協(xié)議來處理高速信號的傳輸，nRF2401具有如下優(yōu)勢大大減小電流的損耗更低的系統(tǒng)花費（使用相對便宜的微處理器）通過短時間傳輸大大減低信號在空中的因傳輸擾I佃產(chǎn)生的危險nRF2401可以通過使用3線接口來對其進(jìn)行編程處理，其數(shù)據(jù)的傳輸速

17、率L處理速率決定。當(dāng)無線射頻連接在最大數(shù)據(jù)傳輸速率吋,讓芯片會把運行狀態(tài)下的數(shù)字處迅最低速率，此時nRF2401I.作在無線射頻模式下時可以在相當(dāng)大的范圍內(nèi)減才損耗。下圖中分別示意了在沒有無線射頻發(fā)送時，數(shù)據(jù)傳輸速率山MCU決定I射頻發(fā)送時的時鐘狀態(tài)：WithoutShockBurst,runningatspeeddictatedby10KbsMCU_10mAperiode巧什10mAperiod10KbsMCUwithShockBurst02040608010012014016018020DATAYDR2CLK2D0UT2圖9：雙發(fā)送模式與兩個獨立的數(shù)據(jù)通道同吋接收配置模式：15寧節(jié)的配置字

18、會在配置模式時下載到ORF2401中，這一事實的發(fā)生町以7模式時會被保存HRF2401中不同工作模式吋的引腳配置:nRF240!MODESINPUTPINSBIDIRPINSOUTPUTPINSPWRIPCECSdirectiondirectiondirectionDRIDR2CLKIDATACLK2Powerdown00XInInIn00XXXStandby100InInIn00XXXConfiguiation101IuInIn00CLKCONHGDATACLKTXShockBurst110InInIn00CLKDATAXTXDirect110InInIn00Setto0DATACLKRXS

19、hockBurstinowechannel110InOutInDRI0CLKDATACLKRXShcxkBurstintwochannels)110InOutInDRIDR2CLKDATACLK.RXDirectinonechannel110OutOutOur00CLKDATA0RXDiieciiutwochannels110Ou!OutOu!DRIDR2CLKDATACLK表7：nRF2401的引腳配置掉電模式:輸入引腳PWR_UP、CE、CS（00X）,雙向引腳CLK1（輸入X：入X）、CLK2（輸入X）,輸出引腳DR1、DR2、D0UT2（000）唾眠模式：輸入引腳PWR_UP、CE、C

20、S（100）,雙向引腳CLK1（輸入X：入X）、CLK2（輸入X）,輸出引腳DR1、DR2、DOUT2（000）配置模式:輸入引腳PWR_UP、CE、CS（101）,雙向引腳CLK1（輸入C（輸入CONFIGDATA）CLK2（輸入CLK）,輸出引腳DR1、DR2、DO無線射頻發(fā)送模式：輸入引腳PWRUP、CE、CS（110）,雙向引腳CLK1（DATA（輸入DATA）、CLK2（輸入X）,輸岀引腳DR1、DR2、DOUT2（直接發(fā)送模式：輸入引腳PWR_UP、CE、CS（100）,雙向引腳CLK1（顯DATA（輸入DATA）、CLK2（輸入CLK）,輸出引腳DR1、DR2、DOUT單通道無線

21、射頻接收模式：輸入引腳PWRUP、CE、CS（110）,雙向引月入CLK）、DATA（輸出DATA）、CLK2（輸入CLK）,輸出引腳DR1、DI（DR1、00）雙通道無線射頻接收模式：輸入引腳PWRUP、CE、CS（110）,雙向引月入CLK）、DATA（輸出DATA）、CLK2（輸入CLK）,輸出引腳DR1、DI（DR1、DR2、DATA）卩通道冇接接收模式：輸入引腳PWR_UP、CE、CS（110）,雙向引腳CLK1（DATA（輸出DATA）、CLK2（輸出0）,輸岀引腳DR1、DR2、DOUT2（雙通道冇接接收模式：輸入引腳PWRUP、CE、CS（110）,雙向引腳CLK1（DATA（

22、輸出DATA）、CLK2（輸出0）,輸岀引腳DR1、DR2、DOUT2（DATA）注：上述括號中的X衣示任意電平無線射頻模式下的配置纟II成模塊如下：有效數(shù)據(jù)區(qū)的寬度：指定一個射頻數(shù)據(jù)包中有效數(shù)據(jù)的位數(shù)，這一行“RF2041區(qū)分出有效數(shù)據(jù)與CRC校驗數(shù)據(jù)接收機地址寬度：設(shè)置射頻數(shù)據(jù)包中接收機地址的大小，這-機制口H區(qū)分出地址數(shù)據(jù)與有效數(shù)據(jù)接收機地址（通道1或2接收）：指定數(shù)據(jù)接收到終端CRC校驗碼：使能nRF2401片上CRC校驗碼產(chǎn)生與去除注意：在這些配置模塊中，除了CRC校驗碼外，其余模塊都是保證nRF2401能去的在數(shù)據(jù)發(fā)送模式中，MCU必須產(chǎn)生一組止確地址與一塊有效數(shù)據(jù)區(qū)，而J當(dāng)?shù)呐渲?/p>

23、大小，用以保證nRF2401能接收數(shù)據(jù)在使用nRF2401片上CRC校驗碼生產(chǎn)功能時，要保證CRC校驗碼使能，與接收設(shè)備間要有相同長度的CRC校驗碼PRE-AMBLEADDRESSPAYLOAD圖10：數(shù)據(jù)包的組成模塊直接收發(fā)模式運行下的配置：對于直接收發(fā)模式運行下的nRF2401來說，只有開始兩個字節(jié)的配置字至配置字概觀：BitpositionNumberofbitsNameFunctionShockBurstconfiguration143;12024THSTReservedfortesung119:1128PATA2.WLengthofdat3psvloadsectionRXchanne

24、l2111:1048DATA1.WLengthofdatapayloadsectionRXchannel1103.6440ADDR2Upto5bv-tenddrenforRXchannel263:2440ADDR1Upro5by詫addressforRXchannel123:186ADDR.WNumberofaddressbits(bothRXchannels)171CRCLMB*Sor16bitCRC161CRCENEnableon-chipCRCzenerauoncheckingjration151RX2-ENEaabletwochannelreceivexnode141CMCommumc

25、anonmode(DirectorShockBurst配置字是在CLK1時鐘上升沿到來時進(jìn)行最高數(shù)據(jù)有效位進(jìn)行移位的，新的的下降沿到來吋進(jìn)行的注：在CS下降沿到來時，nRF2401會在垠后一次配置期間按照實際移位情況邊小的更新例如：如果“RF2401在無線射頻模式時配置了數(shù)據(jù)通道2接收數(shù)據(jù)，在VDD1卡位數(shù)達(dá)到120位的配置字在第-次配置期間就必須被移入旦想修改收發(fā)協(xié)議、調(diào)試模式、以及射頻通道時，那么只需要RXEN位彳間進(jìn)行選擇并移入即可配置字詳細(xì)描述：以下信息描述了144位配置字（最高有效數(shù)據(jù)位是第143位）的功能，即用來卡的一般設(shè)備配置:位域范圍15：0無線射頻模式配置：位域范圍【119：

26、0檢測配置:【143：120】MSBTEST.D143D142|DU1|D】3|Di39DBS|D137|D136Repavedfortesuaz110|0V-ni|i-0DcfaulTESTKKfiHEKDIH|621|k|14|LipIReservedfbitestingL0LIDll.射頻通道與方向(RFchannel&direction):RFCH#RXEF765437010農(nóng)17：通道頻率與接收、發(fā)送設(shè)這位域71：RFCH#：設(shè)置nRF2401運行的通道頻率在發(fā)送吋通道頻率的計算有下試決定：Channel=2400MHz+RF_CH#1RF_CH#：口以在2400MHz與2527MH

27、z間進(jìn)行設(shè)置在接收時數(shù)據(jù)通道1通道頻率的計算如下（接收在引腳8）：Channel,=2400MHz+RF_CH#-1.0MHz（ReceiveRFCH#：數(shù)值可以在2400MHz與2524MHz間進(jìn)行設(shè)置注意：通道超過83只有在確定地域運行（例如：日本）在接收時數(shù)據(jù)通道2通道頻率的計算如下（接收在引腳4）：Channel汕=2400Mlh+/#1.0Mllz+8MHz（ReceiveRFCH#：數(shù)值可以在2400MHz與2524MHz間進(jìn)行設(shè)置位域0：激活模式設(shè)置：邏輯0：發(fā)送模式邏輯1：接收模式數(shù)據(jù)包的紐成描述：PRE-AMBLEADDRESSPAYLOAD圖11：數(shù)據(jù)包圖解無論是無線射頻模

28、式通信還是肓接收發(fā)模式通信，數(shù)據(jù)包都山以下四部分紐成1數(shù)據(jù)序頭在無線射頻模式或育接收發(fā)模式時，數(shù)據(jù)序頭幸(PREAMBLE)數(shù)據(jù)序頭長度有是8位或4位，収決與直接模丿第一位數(shù)據(jù)：PREAMBLE1(first)ADDR0101010101010101013有效數(shù)據(jù)(PAYLOAD)這才是瑕需要被發(fā)送的數(shù)據(jù)在無線射頻模式個有效數(shù)據(jù)長度山256減去如(Address：8to40bits+CRC：8or16bits)在青接收發(fā)模式下有效數(shù)據(jù)長度定義為以1Mb作4ms(4000bits)來減去如下數(shù)據(jù)大?。?Preamble：8or4bits+Address：8to40bits+CRC：4.CRC校驗

29、碼CRC檢驗碼在無線射頻模式下是可以選擇的，1式下不使用校驗碼長度8or16位在接到數(shù)據(jù)后校驗號碼會被移除農(nóng)18：數(shù)據(jù)包描述重要的數(shù)據(jù)定吋：接下來的時間選擇是在nRF2401運行狀態(tài)下測試的:nRF2401的時鐘信息:I1RF240ItimingMax.Min.PWRDWN9STBYmode3nisPWRDWN9Activemode(RXTX)3msST0V9TXSliockBurst195gsSTBY9TXDiiectMode202gsSTBY9RXmode202psMiiiinnundelayfromCStodata.MsMiiiinnniidelayfromCEtodataMiiiiim

30、undelayfromDR12toelk.50nsMaximumdelayfromelktodata50nsDelaybetweenedges50nsSetuptime500nsHoldtime500nsDelaytofinishintenialGFSKdata1datarateMiiiiniuminputclockliigli500nsSet-upofdatainDirectMode50nsMiiiimuniclockhigliinDiiectMode300nsMiiiimiuiiclocklowinDiiectMode230ns農(nóng)19：nRF2401的時鐘選擇當(dāng)nRF2401處于掉電模式時

31、，在它進(jìn)入配置模式或者激活模式Z前，它必須處(Tpd2sby)：PWR_UP/!0!ICSi/:PWRUPCSCECLK1DATATpd2a圖13：掉電模式到激活模式的圖解注意：為RF2401進(jìn)入掉電模式后，配置字會丟失，在設(shè)備想進(jìn)入任意激活模式I新配置，日-重新配置好后，設(shè)備可以市接從掉電模式過渡到你需要的激活模注：CS與CE可能不會在同-吋間都為高電平，將它們置高或置低，會決定nRF置模式還是激活模式配置模式中的時序：PWR_UPCSCECLK1DATAcccct0|csCE當(dāng)一個或更多的配置字位需要改變時，設(shè)備運行時序如下：無線射頻模式時序:尢線射頻發(fā)送：PWR_UPCSCECLK1DA

32、TAANT1/ANT2yiLwwpopoc111AA/WJOOODQCLK1DATACSIlkiIfIk1匸!二XcTnsTensEeolPWRUPCSCE)OCKO圖15：無線射頻發(fā)送模式下的吋序數(shù)據(jù)包長度與數(shù)據(jù)傳播速率在空中傳播會有些延時影響，影響見如下公式:7；二1datarate(ftdatahits+1)無線射頻接收模式：IIDR1/2CLK1/2DATA/IX5UT2ANT1/ANT2TdTsby2rxMHI_/wyvuCOQOOG在數(shù)據(jù)下載期間CE川能會-育保持為高，但是會山更高的電流損耗（18m是在DR1變低后沒有200us的啟動時間TT.接收發(fā)模式:立接發(fā)送模式:ToaDMTsby2txDM圖17：直接發(fā)送模式的時序在直接發(fā)送模式下，輸入數(shù)據(jù)會被nRF2401進(jìn)行采樣，因此無需時鐘信息,時，考慮到噪聲的影響，在發(fā)送期間時鐘應(yīng)該穩(wěn)足的處于低電平狀態(tài)，