nRF2401是單片射頻收發(fā)芯片，工作于2.4～2.5GHz ISM頻段，芯片內(nèi)置頻率合成器、功率放大器、晶體振蕩器和調(diào)制器等功能模塊，輸出功率和通信頻道可通過(guò)程序進(jìn)行配置。芯片能耗非常低，以-5dBm的功率發(fā)射時(shí)，工作電流只有10.5mA，接收時(shí)工作電流只有18mA，多種低功率工作模式，節(jié)能設(shè)計(jì)更方便。其DuoCeiverTM技術(shù)使nRF2401可以使用同一天線，同時(shí)接收兩個(gè)不同頻道的數(shù)據(jù)。nRF2401適用于多種無(wú)線通信的場(chǎng)合，如無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、無(wú)線鼠標(biāo)、遙控開(kāi)鎖、遙控玩具等。

　　NRF2401引腳

　　NRF2401工作原理

　　nRF2401有工作模式有四種：收發(fā)模式、配置模式、空閑模式和關(guān)機(jī)模式。nRF2401的工作模式由PWR_UP 、CE、CS三個(gè)引腳決定。

　　NRF2401的內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理及外部組成框圖如圖２所示，下面介紹其工作原理。

　　ＳｈｏｃｋＢｕｒｓｔＴＭ模式

　　NRF2401的ＳｈｏｃｋＢｕｒｓｔＴＭ ＲＸ／ＴＸ模式采用片上先進(jìn)先出（ＦＩＦＯ）來(lái)進(jìn)行低數(shù)據(jù)率的時(shí)鐘同步和高數(shù)據(jù)率的傳輸，因此極大的降低了功耗。

　　ＳｈｏｃｋＢｕｒｓｔＴＭ發(fā)射主要通過(guò)ＭＣＵ接口引腳ＣＥ、ＣＬＫ１和ＤＡＴＡ來(lái)完成。當(dāng)ＭＣＵ請(qǐng)求發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，置ＣＥ為高電平，此刻的接收機(jī)地址和有效載荷數(shù)據(jù)作為 NRF2401的內(nèi)部時(shí)鐘，可用請(qǐng)求協(xié)議或ＭＣＵ將速率調(diào)至１Ｍｂｐｓ；置ＣＥ為低電平可激活ＳｈｏｃｋＢｕｒｓｔＴＭ發(fā)射。

　　ＳｈｏｃｋＢｕｒｓｔＴＭ接收主要使用ＭＣＵ接口引腳ＣＥ、 ＤＲ１、 ＣＬＫ１和ＤＡＴＡ來(lái)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)正確設(shè)置射頻包輸入載荷的地址和大小后，置ＣＥ為高電平可激活ＲＸ。此后便可在NRF2401監(jiān)測(cè)信息輸入２００μｓ，若收到有效數(shù)據(jù)包，則給ＭＣＵ一個(gè)中斷并置ＤＲ１為高電平，以使ＭＣＵ 以時(shí)鐘形式輸出有效載荷數(shù)據(jù)，待系統(tǒng)收到全部數(shù)據(jù)后煟睿遙疲玻矗埃痹僦茫模遙蔽低牬聳比綣ＣＥ保持高電平，則等候新的數(shù)據(jù)包。若ＣＥ置低電平，則開(kāi)始接收新的序列。

　　ＤｕｏＣｅｉｖｅｒＴＭ的雙信道接收模式

　　NRF2401的 ＤｕｏＣｅｉｖｅｒＴＭ技術(shù)為ＲＸ供給了兩個(gè)獨(dú)立的專(zhuān)用數(shù)字信道，因而可代替兩個(gè)單獨(dú)接收系統(tǒng)。圖３所示是ＤｕｏＣｅｉｖｅｒＴＭ同時(shí)雙接收信道結(jié)構(gòu)圖。NRF2401 能夠通過(guò)一個(gè)天線接口從相隔８ＭＨｚ的兩個(gè)１Ｍｂｐｓ接收機(jī)上接收數(shù)據(jù)。同時(shí)將兩個(gè)數(shù)字信道的輸出反饋到兩個(gè)單獨(dú)的ＭＣＵ接口。具體的兩個(gè)信道如下：

　　應(yīng)當(dāng)解釋的是，數(shù)字信道２的頻率只有在比數(shù)字信道１的頻率高出８ＭＨｚ時(shí)，才能保證正常接收。

　　電路原理nRF2401電路原理圖

　　NRF24L01 芯片構(gòu)成的通信模塊電路設(shè)計(jì)

　　NRF24L01 芯片通信模塊電路核心器件NRF24L01 配合網(wǎng)絡(luò)晶振、解耦電容、偏極電阻一起工作構(gòu)造穩(wěn)定射頻通信模塊。該芯片是貼片結(jié)構(gòu)， 模塊占用空間少， 如圖2 所示。

　　圖2由NRF24L01 芯片構(gòu)成的通信模塊電路圖。