nRF2401的收发模式有ShockBurstTM收发模式和直接收发模式两种,收发模式由器件配置字决定,具体配置将在器件配置部分详细介绍。
ShockBurstTM收发模式
ShockBurstTM收发模式下,使用片内的先入先出堆栈区,数据低速从微控制器送入,但高速(1Mbps)发射,这样可以尽量节能,因此,使用低速的微控制器也能得到很高的射频数据发射速率。与射频协议相关的所有高速信号处理都在片内进行,这种做法有三大好处:尽量节能;低的系统费用(低速微处理器也能进行高速射频发射);数据在空中停留时间短,抗干扰性高。nRF2401的ShockBurstTM技术同时也减小了整个系统的平均工作电流。
在ShockBurstTM收发模式下,nRF2401自动处理字头和CRC校验码。在接收数据时,自动把字头和CRC校验码移去。在发送数据时,自动加上字头和CRC校验码,当发送过程完成后,数据准备好引脚通知微处理器数据发射完毕。
ShockBurstTM发射流程
接口引脚为CE,CLK1,DATA
A. 当微控制器有数据要发送时,其把CE置高,使nRF2401工作;
B. 把接收机的地址和要发送的数据按时序送入nRF2401;
C. 微控制器把CE置低,激发nRF2401进行ShockBurstTM发射;
D. nRF2401的ShockBurstTM发射
给射频前端供电;
射频数据打包(加字头、CRC校验码);
高速发射数据包;
发射完成,nRF2401进入空闲状态。
ShockBurstTM接收流程
接口引脚CE、DR1、CLK1和DATA(接收通道1)
A. 配置本机地址和要接收的数据包大小;
B. 进入接收状态,把CE置高;
C. 200us后,nRF2401进入监视状态,等待数据包的到来;
D. 当接收到正确的数据包(正确的地址和CRC校验码),nRF2401自动把字头、地址和CRC校验位移去;
E. nRF2401通过把DR1(这个引脚一般引起微控制器中断)置高通知微控制器;
F. 微控制器把数据从nRF2401移出;
G. 所有数据移完,nRF2401把DR1置低,此时,如果CE为高,则等待下一个数据包,如果CE为低,开始其它工作流程。
直接收发模式
在直接收发模式下,nRF2401如传统的射频收发器一样工作。
直接发送模式
接口引脚为CE、DATA
A. 当微控制器有数据要发送时,把CE置高;
B. nRF2401射频前端被激活;
C. 所有的射频协议必须在微控制器程序中进行处理(包括字头、地址和CRC校验码)。
直接接收模式
接口引脚为CE、CLK1和DATA
A. 一旦nRF2401被配置为直接接收模式,DATA引脚将根据天线接收到的信号开始高低变化(由于噪声的存在);
B. CLK1引脚也开始工作;
C. 一旦接收到有效的字头,CLK1引脚和DATA引脚将协调工作,把射频数据包以其被发射时的数据从DATA引脚送给微控制器;
D. 这头必须是8位;
E. DR引脚没用上,所有的地址和CRC校验必须在微控制器内部进行。
配置模式
在配置模式,15字节的配置字被送到nRF2401,这通过CS、CLK1和DATA三个引脚完成,具体的配置方法请参考本文的器件配置部分。
空闲模式
nRF2401的空闲模式是为了减小平均工作电流而设计,其最大的优点是,实现节能的同时,缩短芯片的起动时间。在空闲模式下,部分片内晶振仍在工作,此时的工作电流跟外部晶振的频率有关,如外部晶振为4MHz时工作电流为12uA,外部晶振为16MHz时工作电流为32uA。在空闲模式下,配置字的内容保持在nRF2401片内。
关机模式
在关机模式下,为了得到最小的工作电流,一般此时的工作电流小于1uA。关机模式下,配置字的内容也会被保持在nRF2401片内,这是该模式与断电状态最大的区别。