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基于SPI总线的无线数据传输系统设计 - 通信-网络 - 免费猫

发布时间:2020-02-17 14:19:22 阅读: 来源:闸阀厂家

基于SPI总线的无线数据传输系统设计 - 通信/网络 - 电子工程网

SPI(Serial Peripheral Interface串行外设接口)总线系统是一种同步串行外设接口,它可以使MCU与各种外围设备以串行方式进行通信以交换信息。该接口一般使用4条线:串行时钟线(SCK)、主机输入从机输出数据线MISO、主机输出/从机输入数据线MOSI和低电平有效的从机选择线SS。可见SPI总线只需要少数的几根线,就可以实现与具有SPI总线硬件接口功能的各种器件进行通信,并且用SPI总线接口简化电路设计,节省许多I/O口线供其它功能使用,提高了设计的可靠性。而对于一些不具有SPI硬件接口的器件,可以用I/O口线来模拟SPI。由于nRF905射频收发模块是通过SPI接口由MCU控制的,而采用不具有SPI接口的单片机,只能通过单片机的I/O口来模拟SPI总线接口,实现无线通信系统的设计。这样当传输速度要求不是太高时,使用I/O口模拟 SPI总线,既可以增加应用系统接口器件的种类,同时还提高系统的性能,节约成本。

3 nRF905无线收发芯片

nRF905是挪威Nordic VLSI公司推出的单片射频收发器,工作电压1.9~3.6 V,工作于433/868/915MHz这3个ISM频段,频道转换时间 650μs,最大数据速率为100kbit/s。nRF905由频率合成器、接收解调器、功率放大器、晶体振荡器和GFSK调制器组成。自动产生前导码和CR校验码,可以很容易通过SPI接口进行编程配置。外围器件连接简单,无需外部SAw滤波器。nRF905有两种工作模式和两种节能模式。两种工作模式分别是ShockBurst TM发送模式和ShockBurst RM接收模式,两种节能模式分别是掉电和SPI编程模式,Standby和SPI编程模式。nRF905的工作模式由 TRX_CE,TX_EN,PWR_UP这3个引脚的设置来决定。

4 nRF905和STC89C52RC的硬件连接电路

nRF905具有标准的SPI硬件接口,对于不带SPI串行总线接口的STC89C52RC单片机来说,可以使用软件来模拟SPI的操作。单片机和 NRF905的对应接法是:P1.6接MISO,P1.5口接MOSI,Pl.7口接SCIOCK,P1.3接CSN。选用单片机的P1.5模拟数据输出端MOSI;Pl.6模拟数据输入端MISO P1.7模拟SCK的输出端;P1.3模拟从机选择端CSN,由程序清零此I/O口,使得与它通信的NRF905做从机。采用SPI的进行数据传送时,在 SCK的每个下降沿将89C52配置NRF905的命令和数据通过MOSI引脚移入,在SCK的每个上升沿将欲传给89C52的数据从MISO引脚移出。所以,这里将串行时钟输出口P1.7的初始状态设置为低电平,选通从机,即P1.3=0低电平后,再置P1.1为高电平。这样,89C52在输出1位 SCK时钟的同时,将使NRF905中数据串行左移,从而输出1位数据至89C52的P1.6口,此后再置P1.7为0,使89C52从P1.5输出1位数据至NRF905,至此结束了模拟1位数据的传输。按上述步骤循环8次,即完成通过SPI总线传输1 bit的操作。nRF905有5个内部寄存器,分别是状态寄存器、RF配置寄存器、发送地址寄存器、发送数据寄存器和接收数据寄存器,这5个寄存器都是通过89C52软件模拟的SPI接口来配置的。除了对寄存器进行配置外,89C52还要对nRF905的工作模式进行切换控制。

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