24L01和三大接口协议

条件：VDD=+3V，VSS=0V，TA=－40℃到+85℃符号参数（条件）最小值典型值最大值单位操作条件VDD电源1.93.03.6V温度工作温度－40+27+85℃数字输入脚VOH高电平输出电压（IOH=-0.5mA）VDD-0.3VDDVVOL高电平输出电压（IOL=0.5mA）VSS0.3V常用射频条件fOP工作频率24002525MHzfXTAL晶振频率16MHz△f1M频移@1000kbps±160kHz△f2M频移@2000kbps±320kHzRGFSKShockBrust模式下数据传输率02000KbpsFCHANNEL频道间距@1000kbps1MHzFCHANNEL频道间距@2000kbps2MHz发射操作PRF最大输出功率0+4dBmPRFC射频功率控制范围161820dBPRFCR射频电源±4dBPBW载波调制的20dB带宽18002000kHzPRF1第一邻近通道发射功率2MHz-20dBmPRF2第二邻近通道发射功率4MHz-50dBmIVDD输出功率-18dBm下电流11.3mAIVDD输出功率-18dBm下电流7.0mAIVDD-6dBm输出功率ShockBrust模式下电流0.05mAIVDD待机状态下电流32uAIVDD掉电状态下电流900nA接收操作IVDD2000kbps数据传输率下，单通道工作电流12.3mAIVDD1000kbps数据传输率下，单通道工作电流11.8mARXSENS在0.1%BRE(@2000kbps)下的灵敏度-82dBmRXSENS在0.1%BRE(@1000kbps)下的灵敏度-85dBmShockBurstTM模式下与nRF2401/nRF2402/nRF24E1/nRF24E2相兼容的数据包形式前导码地址（3—5字节）数据（1—32字节）CRC校验（0/1/2字节）前导码前导码用来检测0和1。芯片在接收模式下去除前导码，在发送模式下加入前导码。地址地址内容为接收机地址地址宽度可以是3、4或5字节宽度地址可以对接收通道及发送通道分别进行配置从接收的数据包中自动去除地址。标志位PID：数据包识别。其中两位：是用来每当接收到新的数据包后加一七位保留，用作将来与其它产品相兼容当nRF24L01与nRF2401/nRF24E1通讯时不起作用。数据1—32字节宽度CRCCRC校验是可选的0—2字节宽度的CRC校验8位CRC校验的多项式是：X8+X2+X+116位CRC校验的多项式是：X16+X12+X5+1表12、数据包描述nRF24L01时序信息nRF24L01时序最大值最小值参数名掉电模式→待机模式1.5msTpd2stby待机模式→发送/接收模式130usTstby2aCE高电平保持时间10usThceCSN为低电平，CE上升沿的延迟时间4usTpece2csn表13、nRF24L01工作时序nRF24L01在掉电模式下转入发射模式或接收模式前必须经过1.5ms的待机模式。注意：当关掉电源串口进行通信的方式有两种：同步通信方式和异步通信方式1串行通信的概念图1-1所谓“串行通信”是指外设和计算机间使用一根数据信号线(另外需要地线,可能还需要控制线),数据在一根数据信号线上一位一位地进行传输，每一位数据都占据一个固定的时间长度。如图1-1所示。这种通信方式使用的数据线少，在远距离通信中可以节约通信成本，当然，其传输速度比并行传输慢。由于CPU与接口之间按并行方式传输，接口与外设之间按串行方式传输，因此，在串行接口中，必须要有“接收移位寄存器”（串→并）和“发送移位寄存器”（并→串）。典型的串行接口的结构如1-2所示。图1-2在数据输入过程中，数据1位1位地从外设进入接口的“接收移位寄存器”，当“接收移位寄存器”中已接收完1个字符的各位后，数据就从“接收移位寄存器”进入“数据输入寄存器”。CPU从“数据输入寄存器”中读取接收到的字符。（并行读取，即D7~D0同时被读至累加器中）。“接收移位寄存器”的移位速度由“接收时钟”确定。在数据输出过程中，CPU把要输出的字符（并行地）送入“数据输出寄存器”，“数据输出寄存器”的内容传输到“发送移位寄存器”，然后由“发送移位寄存器”移位，把数据1位1位地送到外设。“发送移位寄存器”的移位速度由“发送时钟”确定。接口中的“控制寄存器”用来容纳CPU送给此接口的各种控制信息，这些控制信息决定接口的工作方式。“状态寄存器”的各位称为“状态位”，每一个状态位都可以用来指示数据传输过程中的状态或某种错误。例如，用状态寄存器的D5位为“1”表示“数据输出寄存器”空，用D0位表示“数据输入寄存器满”，用D2位表示“奇偶检验错”等。能够完成上述“串--并”转换功能的电路，通常称为“通用异步收发器”（UART：UniversalAsynchronousReceiverandTransmitter）,典型的芯片有：Intel8250/8251,16550．＊＊＊＊＊＊第一个区别当然是名字：SPI(SerialPeripheralInterface：串行外设接口);I2C(INTERICBUS：意为IC之间总线)UART(UniversalAsynchronousReceiverTransmitter：通用异步收发器)第二，区别在电气信号线上：SPI总线由三条信号线组成：串行时钟(SCLK)、串行数据输出(SDO)、串行数据输入(SDI)。SPI总线可以实现多个SPI设备互相连接。提供SPI串行时钟的SPI设备为SPI主机或主设备(Master)，其他设备为SPI从机或从设备(Slave)。主从设备间可以实现全双工通信，当有多个从设备时，还可以增加一条从设备选择线。如果用通用IO口模拟SPI总线，必须要有一个输出口(SDO)，一个输入口(SDI)，另一个口则视实现的设备类型而定，如果要实现主从设备，则需输入输出口，若只实现主设备，则需输出口即可，若只实现从设备，则只需输入口即可。I2C总线是双向、两线(SCL、SDA)、串行、多主控（multi-master）接口标准，具有总线仲裁机制，非常适合在器件之间进行近距离、非经常性的数据通信。在它的协议体系中，传输数据时都会带上目的设备的设备地址，因此可以实现设备组网。如果用通用IO口模拟I2C总线，并实现双向传输，则需一个输入输出口(SDA)，另外还需一个输出口(SCL)。（注：I2C资料了解得比较少，这里的描述可能很不完备）UART总线是异步串口，因此一般比前两种同步串口的结构要复杂很多，一般由波特率产生器(产生的波特率等于传输波特率的16倍)、UART接收器、UART发送器组成，硬件上由两根线，一根用于发送，一根用于接收。显然，如果用通用IO口模拟UART总线，则需一个输入口，一个输出口。第三，从第二点明显可以看出，SPI和UART可以实现全双工，但I2C不行；第一种说法：UART（universalasynchronousreceiver/transmitter）是通用异步收发器，是串行通讯接口的总称。RS232是美国EIA制定的串行通讯标准。第二种说法：UART:UniversalAsynchronousReceiver/Transmitter，通用异步接收/发送装置，UART是一个并行输入成为串行输出的芯片，通常集成在主板上，多数是16550AFN芯片。因为计算机内部采用并行数据数据，不能直接把数据发到Modem，必须经过UART整理才能进行异步传输，其过程为：CPU先把准备写入串行设备的数据放到UART的寄存器（临时内存块）中，再通过FIFO（FirstInputFirstOutput，先入先出队列）传送到串行设备，若是没有FIFO，信息将变得杂乱无章，不可能传送到Modem。第三篇文章说法：UART(UniversalAsynchronousReceiver/Transmitter)通用异步收发器UART是用于控制计算机与串行设备的芯片。有一点要注意的是，它提供了RS-232C数据终端设备接口，这样计算机就可以和调制解调器或其它使用RS-232C接口的串行设备通信了。作为接口的一部分，UART还提供以下功能：将由计算机内部传送过来的并行数据转换为输出的串行数据流。将计算机外部来的串行数据转换为字节，供计算机内部使用并行数据的器件使用。在输出的串行数据流中加入奇偶校验位，并对从外部接收的数据流进行奇偶校验。在输出数据流中加入启停标记，并从接收数据流中删除启停标记。处理由键盘或鼠标发出的中断信号（键盘和鼠串行设备）。可以处理计算机与外部串行设备的同步管理问题。有一些比较高档的UART还提供输入输出数据的缓冲区，现在比较新的UART是16550，它可以在计算机需要处理数据前在其缓冲区内存储16字节数据，而通常的UART是8250。现在如果您购买一个内置的调制解调器，此调制解调器内部通常就会有16550UART***UART&RS232&COMUART是通用异步收发器（异步串行通信口）的英文缩写，它包括了RS232、RS499、RS423、RS422和RS485等接口标准规范和总线标准规范，即UART是异步串行通信口的总称。而RS232、RS499、RS423、RS422和RS485等，是对应各种异步串行通信口的接口标准和总线标准，它规定了通信口的电气特性、传输速率、连接特性和接口的机械特性等内容。实际上是属于通信网络中的物理层（最底层）的概念，与通信协议没有直接关系。而通信协议，是属于通信网络中的数据链路层（上一层）的概念。COM口是PC（个人计算机）上，异步串行通信口的简写。由于历史原因，IBM的PC外部接口配置为RS232，成为实际上的PC界默认标准。所以，现在PC机的COM口均为RS232。UART（UniversalAsynchronousReceiver/Transmitter）即通用异步收发传输器，工作于数据链路层。包含了RS－232、RS－422、RS－485串口通信和红外(IrDA)等等。UART协议作为一种低速通信协议，广泛应用于通信领域等各种场合。UART基本可分为并口通信及串口通信两种。UARTUART(UniversalAsynchronousReceiver/Transmitter)通用异步收发器UART是用于控制计算机与串行设备的芯片。有一点要注意的是，它提供了RS-232C数据终端设备接口，这样计算机就可以和调制解调器或其它使用RS-232C接口的串行设备通信了。作为接口的一部分，UART还提供以下功能：将由计算机内部传送过来的并行数据转换为输出的串行数据流。将计算机外部来的串行数据转换为字节，供计算机内部使用并行数据的器件使用。在输出的串行数据流中加入奇偶校验位，并对从外部接收的数据流进行奇偶校验。在输出数据流中加入启停标记，并从接收数据流中删除启停标记。处理由键盘或鼠标发出的中断信号（键盘和鼠票也是串行设备）。可以处理计算机与外部串行设备的同步管理问题。有一些比较高档的UART还提供输入输出数据的缓冲区，现在比较新的UART是16550，它可以在计算机需要处理数据前在其缓冲区内存储16字节数据，而通常的UART是8250。现在如果您购买一个内置的调制解调器，此调制解调器内部通常就会有16550UART。1.UART协议的工作特点一、UART简介UART（UniversalAsynchronousReceiver/Transmitter）即通用异步收发传输器，工作于数据链路层。包含了RS－232、RS－422、RS－485串口通信和红外(IrDA)等等。UART协议作为一种低速通信协议，广泛应用于通信领域等各种场合。UART基本可分为并口通信及串口通信两种。异步串口通信协议作为UART的一种，工作原理是将传输数据的每个字符一位接一位地传输。图一给出了其工作模式：图一其中各位的意义如下：起始位：先发出一个逻辑”0”的信号，表示传输字符的开始。资料位：紧接着起始位之后。资料位的个数可以是4、5、