无线收发模块 - 图文

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表2.1引脚及其功能

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表2.2 nrf905的电气特性

1) 输出频率4MHZ,外部时钟脚负载5Pf,晶体为4MHZ; 2) 晶体为4MHZ;

3) POWERDOWN模式时SPI时钟为1MHZ; 4) 工作在433,868,915MHZ的ISM频段;

5) 晶体频率有5种不同的取值(4,8,12,16,20MHZ); 6)

7) 通道宽度和通道间隔为200KH 8)

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2.4工作模式

nRF905采用Nordic公司的VLSI ShockBurst技术。ShockBurst技术使nRF905能够提供高速的数据传输,而不需要昂贵的高速MCU来进行数据处理/时钟覆盖。通过将与RF协议有关的高速信号处理放到芯片内,nRF905提供给应用的微控制器一个SPI接口,速率由微控制器自己设定的接口速度决定。nRF905通过ShockBurst工作模式在RF以最大速率进行连接时降低数字应用部分的速度来降低在应用中的平均电流消耗。在ShockBurst RX模式中,地址匹配AM和数据准备就绪DR信号通知MCU一个有效的地址和数据包已经各自接收完成。在ShockBurst TX模式中,nRF905自动产生前导码和CRC校验码,数据准备就绪DR信号通知MCU数据传输已经完成。总之,这意味着降低MCU的存储器需求也就是说降低MCU成本,又同时缩短软件开发时间。 1)、典型ShockBurst TX模式:

①、当应用MCU有遥控数据节点时,接收节点的地址TX-address和有效数据

TX-payload通过SPI接口传送给nRF905应用协议或MCU设置接口速度; ②、MCU设置TRX_CE、TX_EN为高来激活nRF905 ShockBurst传输; ③、nRF905 ShockBurst:无线系统自动上电

数据包完成(加前导码和CRC校验码)

数据包发送(100kbps,GFSK,曼切斯特编码) ④、如果AUTO_RETRAN被设置为高nRF905将连续地发送数据包直到

TRX_CE被设置为低;

⑤、当TRX_CE被设置为低时,nRF905结束数据传输并自动进入standby模

式。

2)、典型ShockBurst RX模式

①、通过设置TRX_CE高,TX_EN低来选择ShockBurst模式; ②、650us以后,nRF905监测空中的信息;

③、当nRF905发现和接收频率相同的载波时,载波检测CD被置高; ④、当nRF905接收到有效的地址时,地址匹配AM被置高;

⑤、当nRF905接收到有效的数据包(CRC校验正确)时,nRF905去掉前导

码、地址和CRC位,数据准备就绪(DR)被置高; ⑥、MCU设置TRX_CE低,进入standby模式低电流模式; ⑦、MCU可以以合适的速率通过SPI接口读出有效数据;

⑧、当所有的有效数据被读出后,nRF905将AM和DR置低;

⑨、nRF905将准备进入ShockBurst RX、ShockBurst TX或Powerdown模式。 3)、掉电模式

在掉电模式中,nRF905被禁止,电流消耗最小,典型值低于2.5uA。当进入这种模式时,nRF905是不活动的状态。这时候平均电流消耗最小,电池使用寿命最长。在掉电模式中,配置字的内容保持不变。 4)、STANDBY模式

Standby模式在保持电流消耗最小的同时保证最短的ShockBurstRX、

ShockBurstTX的启动时间。当进入这种模式时,一部分晶体振荡器是活动的。电流消耗取决于晶体振荡器频率,如:当频率为4MHZ时,IDD=12uA;当频率为20MHZ 时,IDD=46uA。如果uPCLK(Pin3)被使能,电流消耗将增加。并且取决于负载电容和频率。在此模式中,配置字的内容保持不变。

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2.5器件配置

nRF905的所有配置都通过SPI接口进行。SPI接口由5个寄存器组成,一条SPI指令用来决定进行什么操作。SPI接口只有在掉电模式和Standby模式是激活的。

1)、状态寄存器(Status-Register):寄存器包含数据就绪DR和地址匹配AM

状态。

2)、RF配置寄存器(RF-Configuration Register):寄存器包含收发器的频率、

输出功率等配置信息。

3)、发送地址(TX-Address):寄存器包含目标器件地址,字节长度由配置寄

存器设置。

4)、发送有效数据(TX-Payload):寄存器包含发送的有效ShockBurst数据包数

据,字节长度由配置寄存器设置。

5)、接收有效数据(RX-Payload):寄存器包含接收到的有效ShockBurst数据包

数据,字节长度由配置寄存器设置。在寄存器中的有效数据由数据准备就绪DR指示。 2.6接口

1)、模式控制接口: 该接口由PWR、TRX_CE、TX_EN组成控制由nRF905

组成的高频头的四种工作模式:掉电和SPI编程模式;待机和SPI编程模式;发射模式;接收模式。

2)、SPI接口: SPI 接口由CSN、SCK、MOSI以及MISO组成。在配置模式

下单片机通过SPI接口配置高频头的工作参数;在发射/接收模式下单片机SPI接口发送和接收数据。

3)、状态输出接口:提供载波检测输出CD,地址匹配输出AM,数据就绪输出

DR。 2.7接收流程

A. 当TRX_CE为高、TX_EN为低时,nRF905进入ShockBurstTM接收模式; B. 650us后,nRF905不断监测,等待接收数据;

C. 当nRF905检测到同一频段的载波时,载波检测引脚被置高; D. 当接收到一个相匹配的地址,地址匹配引脚被置高;

E. 当一个正确的数据包接收完毕,nRF905自动移去字头、地址和CRC校验位,然后把数据准备好引脚置高

F. 微控制器把TRX_CE置低,nRF905进入空闲模式;

G. 微控制器通过SPI口,以一定的速率把数据移到微控制器内;

H. 当所有的数据接收完毕,nRF905把数据准备好引脚和地址匹配引脚置低; I. nRF905此时可以进入ShockBurstTM 接收模式、ShockBurstTM发送模式或关机模式。

当正在接收一个数据包时,TRX_CE 或TX_EN 引脚的状态发生改变,nRF905立即把其工作模式改变,数据包则丢失。当微处理器接到地址匹配引脚的信号之后,其就知道nRF905正在接收数据包,其可以决定是让nRF905继续接收该数据包还是进入另一个工作模式。

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