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系统芯片nRF24E1及其在无绳电话中的应用

时间:2007-1-20栏目:电子通信论文

  摘要:首先,简要介绍系统级RF收发芯片nRF24E1的各个功能模块及其特性。然后,分析无绳电话的工作原理,介绍怎样用nRF24E1在无绳电话中实现话音信号的无线接收和发送。最后,给出实际应用中的一些体会。
  关键词:nRF24E1射频无线通信无绳电话8051
  
  引言
  
  nRF24E1收发器和nRF24E2发射器是NordicVLSI推出的两种系统级芯片,采用先进的0。18μsCMOS工艺、6mm×6mm的36引脚QFN封装;以nRF2401/02芯片结构为基础,将射频、8051MCU、9输入12位ADC、125通道、UART、SPI、PWM、RTC、WDT全部集成到单芯片中;内部有电压高速器(工作电压1.9~3.6V)和VDD电压监视,通常开关时间小于200μs,数据速率1Mbps,输出功率0dBm;不需要外接SAW滤波器,是目前世界首次推出的、全球2.4GHz通用的、完事的低成本射频系统级芯片。nRF24E1/nRF24E2适用于无线鼠标和键盘、无线手持终端、无线频率识别、数字视频、遥控和汽车电子及其它短距离无线高速应用。
  
  1nRF24E1功能介绍
  
  nRF24E1结构框图如图1所示。
  
  (1)微处理器
  
  nRF24E1微处理器的指令系统与工业标准8051的指令系统相兼容,但两者的指令执行时间有些不同。通常,nRF24Ex的每条指令执行时间为4~20个时钟周期,而工业标准8051的每条指令执行时间为12~48个时钟周期。nRF24E1比工业标准8051增加了ADC、SPI、RF接收器1、RF接收器2、唤醒定时器5个中断源,以及3个与8051一样的定时器。NRF24E1内含1个与8051相同的UART,在传统的异步通信方式下,可用定时器1和定时器2作为UART的波特率发生器。为了便于和外部RAM区进行数据传递,nRF24E1的CPU还集成2个数据指针。nRF24E1微控制器的时钟直接来源泉于晶振。
  
  微处理器中有256字节的数据RAM和512字节的ROM。上电复位或软件复位后,处理器自动执行ROM中引导区的代码。用户程序通常是在引导区的引导下,从EEPROM加载到1个4KB的RAM中,这个4KB的RAM也可作存储数据用。如果应用当中不用掩膜ROM(也即内含的ROM),程序代码必须从外部非易失性存储器中加载。比较常见的是通过SPI接口扩展型号为25320的EEPROM。
  
  为了控制一些标准8051没有的功能,nRF24E1增加了一些特殊功能寄存器,如RADIO(P2)、ADCCON、ADCDATAH、ADCDATAL、ADCSTATIC、PWMCON、PWMDUTY等。其P0和P1也和标准8051有所不同,其它的特殊功能豁口与标准8051相同。
  
  (3)PWM和SPI接口
  
  nRF24E1具有一个可编程控制的PWM输出。使用时,通过程序改变DIO9(即P0.9)的功能,并可编程决定PWM工作于6位、7位或8位。
  
  SPI(串行外设接口)的3个口与GPIO(DIN0、DION0和DION1)和RF收发器重用。SPI硬件不产生任何片选信号,通常用GPIO的位(P0口)作为外部SPI设备的片选口。
  
  (3

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