系統(tǒng)芯片nRF24E1及其在無繩電話中的應用

摘要：首先，簡要介紹系統(tǒng)級RF收發(fā)芯片nRF24E1的各個功能模塊及其特性。然后，分析無繩電話的工作原理，介紹怎樣用nRF24E1在無繩電話中實現(xiàn)話音信號的無線接收和發(fā)送。最后，給出實際應用中的一些體會。
引言
nRF24E1收發(fā)器和nRF24E2發(fā)射器是Nordic VLSI推出的兩種系統(tǒng)級芯片，采用先進的0。18μs CMOS工藝、6mm×6mm的36引腳QFN封裝；以nRF2401/02芯片結(jié)構(gòu)為基礎，將射頻、8051MCU、9輸入12位ADC、125通道、 UART、SPI、PWM、RTC、WDT全部集成到單芯片中；內(nèi)部有電壓高速器（工作電壓1.9～3.6V）和VDD電壓監(jiān)視，通常開關(guān)時間小于 200μs，數(shù)據(jù)速率1Mbps，輸出功率0dBm；不需要外接SAW濾波器，是目前世界首次推出的、全球2.4GHz通用的、完事的低成本射頻系統(tǒng)級芯 片。nRF24E1/nRF24E2適用于無線鼠標和鍵盤、無線手持終端、無線頻率識別、數(shù)字視頻、遙控和汽車電子及其它短距離無線高速應用。
1 nRF24E1功能介紹
nRF24E1微處理器的指令系統(tǒng)與工業(yè)標準8051的指令系統(tǒng)相兼容，但兩者的指令執(zhí)行 時間有些不同。通常，nRF24Ex的每條指令執(zhí)行時間為4～20個時鐘周期，而工業(yè)標準8051的每條指令執(zhí)行時間為12～48個時鐘周期。 nRF24E1比工業(yè)標準8051增加了ADC、SPI、RF接收器1、RF接收器2、喚醒定時器5個中斷源，以及3個與8051一樣的定時器。 NRF24E1內(nèi)含1個與8051相同的UART，在傳統(tǒng)的異步通信方式下，可用定時器1和定時器2作為UART的波特率發(fā)生器。為了便于和外部RAM區(qū) 進行數(shù)據(jù)傳遞，nRF24E1的CPU還集成2個數(shù)據(jù)指針。nRF24E1微控制器的時鐘直接來源泉于晶振。

微處理器中有256字節(jié)的數(shù)據(jù)RAM和512字節(jié)的ROM。上電復位或軟件復位后，處理器自動執(zhí)行ROM中引導區(qū)的代碼。用戶程序通常是在引導區(qū)的引導下， 從EEPROM加載到1個4KB的RAM中，這個4KB的RAM也可作存儲數(shù)據(jù)用。如果應用當中不用掩膜ROM（也即內(nèi)含的ROM），程序代碼必須從外部 非易失性存儲器中加載。比較常見的是通過SPI接口擴展型號為25320的EEPROM。
為了控制一些標準8051沒有的功能，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也和標準 8051有所不同，其它的特殊功能豁口與標準8051相同。
（3） PWM和SPI接口
nRF24E1具有一個可編程控制的PWM輸出。使用時，通過程序改變DIO9（即P0.9）的功能，并可編程決定PWM工作于6位、7位或8位。