（38）STM32——NRF24L01无线通信

// 24l01.h
#include "24l01.h"
#include "lcd.h"
#include "delay.h"
#include "spi.h"
    
const u8 TX_ADDRESS[TX_ADR_WIDTH]={0x34,0x43,0x10,0x10,0x01}; //发送地址
const u8 RX_ADDRESS[RX_ADR_WIDTH]={0x34,0x43,0x10,0x10,0x01}; //发送地址

// 使能SPI
void NRF24L01_SPI_Init(void)
{
	
 	SPI_InitTypeDef  SPI_InitStructure;
	
	SPI_Cmd(SPI1, DISABLE); //失能SPI外设
	
	SPI_InitStructure.SPI_Direction = SPI_Direction_2Lines_FullDuplex;  //设置SPI单向或者双向的数据模式:SPI设置为双线双向全双工
	SPI_InitStructure.SPI_Mode = SPI_Mode_Master;		//设置SPI工作模式:设置为主SPI
	SPI_InitStructure.SPI_DataSize = SPI_DataSize_8b;		//设置SPI的数据大小:SPI发送接收8位帧结构
	SPI_InitStructure.SPI_CPOL = SPI_CPOL_Low;		//串行同步时钟的空闲状态为低电平
	SPI_InitStructure.SPI_CPHA = SPI_CPHA_1Edge;	//串行同步时钟的第1个跳变沿（上升或下降）数据被采样
	SPI_InitStructure.SPI_NSS = SPI_NSS_Soft;		//NSS信号由硬件（NSS管脚）还是软件（使用SSI位）管理:内部NSS信号有SSI位控制
	SPI_InitStructure.SPI_BaudRatePrescaler = SPI_BaudRatePrescaler_256;		//定义波特率预分频的值:波特率预分频值为256
	SPI_InitStructure.SPI_FirstBit = SPI_FirstBit_MSB;	//指定数据传输从MSB位还是LSB位开始:数据传输从MSB位开始
	SPI_InitStructure.SPI_CRCPolynomial = 7;	//CRC值计算的多项式
	SPI_Init(SPI1, &SPI_InitStructure);  //根据SPI_InitStruct中指定的参数初始化外设SPIx寄存器
 
	SPI_Cmd(SPI1, ENABLE); //使能SPI外设
	
}
 
//初始化24L01的IO口
void NRF24L01_Init(void)
{  
	GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;


	RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOB|RCC_AHB1Periph_GPIOG, ENABLE);//使能GPIOB,G时钟
	
  //GPIOB14初始化设置:推挽输出
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_14;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;//普通输出模式
  GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;//推挽输出
  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;//100MHz
  GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;//上拉
  GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);//初始化PB14
	
	//GPIOG6,7推挽输出
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;//普通输出模式
  GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;//推挽输出
  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;//100MHz
  GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;//上拉
  GPIO_Init(GPIOG, &GPIO_InitStructure);//初始化PG6,7
	
	//GPIOG.8上拉输入
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN;//输入
  GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;//上拉
  GPIO_Init(GPIOG, &GPIO_InitStructure);//初始化PG8

  GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_14);//PB14输出1,防止SPI FLASH干扰NRF的通信 
  
 	SPI1_Init();    		//初始化SPI1  
	
	NRF24L01_SPI_Init();//针对NRF的特点修改SPI的设置

	NRF24L01_CE=0; 			//使能24L01
	NRF24L01_CSN=1;			//SPI片选取消	 		 	 
}
//检测24L01是否存在
//返回值:0，成功;1，失败	
u8 NRF24L01_Check(void)
{
	u8 buf[5]={0XA5,0XA5,0XA5,0XA5,0XA5};
	u8 i;
	SPI1_SetSpeed(SPI_BaudRatePrescaler_8); //spi速度为10.5Mhz（24L01的最大SPI时钟为10Mhz）   	 
	NRF24L01_Write_Buf(NRF_WRITE_REG+TX_ADDR,buf,5);//写入5个字节的地址.	
	NRF24L01_Read_Buf(TX_ADDR,buf,5); //读出写入的地址  
	for(i=0;i<5;i++)if(buf[i]!=0XA5)break;	 							   
	if(i!=5)return 1;//检测24L01错误	
	return 0;		 //检测到24L01
}	 	 
//SPI写寄存器
//reg:指定寄存器地址
//value:写入的值
u8 NRF24L01_Write_Reg(u8 reg,u8 value)
{
	u8 status;	
  NRF24L01_CSN=0;                 //使能SPI传输
  status =SPI1_ReadWriteByte(reg);//发送寄存器号 
  SPI1_ReadWriteByte(value);      //写入寄存器的值
  NRF24L01_CSN=1;                 //禁止SPI传输	   
  return(status);       			//返回状态值
}
//读取SPI寄存器值
//reg:要读的寄存器
u8 NRF24L01_Read_Reg(u8 reg)
{
	u8 reg_val;	    
  NRF24L01_CSN = 0;          //使能SPI传输		
  SPI1_ReadWriteByte(reg);   //发送寄存器号
  reg_val=SPI1_ReadWriteByte(0XFF);//读取寄存器内容
  NRF24L01_CSN = 1;          //禁止SPI传输		    
  return(reg_val);           //返回状态值
}	
//在指定位置读出指定长度的数据
//reg:寄存器(位置)
//*pBuf:数据指针
//len:数据长度
//返回值,此次读到的状态寄存器值 
u8 NRF24L01_Read_Buf(u8 reg,u8 *pBuf,u8 len)
{
  u8 status,u8_ctr;	       
  NRF24L01_CSN = 0;           //使能SPI传输
  status=SPI1_ReadWriteByte(reg);//发送寄存器值(位置),并读取状态值   	   
  for(u8_ctr=0;u8_ctr<len;u8_ctr++)pBuf[u8_ctr]=SPI1_ReadWriteByte(0XFF);//读出数据
  NRF24L01_CSN=1;       //关闭SPI传输
  return status;        //返回读到的状态值
}
//在指定位置写指定长度的数据
//reg:寄存器(位置)
//*pBuf:数据指针
//len:数据长度
//返回值,此次读到的状态寄存器值
u8 NRF24L01_Write_Buf(u8 reg, u8 *pBuf, u8 len)
{
  u8 status,u8_ctr;	    
 	NRF24L01_CSN = 0;          //使能SPI传输
  status = SPI1_ReadWriteByte(reg);//发送寄存器值(位置),并读取状态值
  for(u8_ctr=0; u8_ctr<len; u8_ctr++)SPI1_ReadWriteByte(*pBuf++); //写入数据	 
  NRF24L01_CSN = 1;       //关闭SPI传输
  return status;          //返回读到的状态值
}				   
//启动NRF24L01发送一次数据
//txbuf:待发送数据首地址
//返回值:发送完成状况
u8 NRF24L01_TxPacket(u8 *txbuf)
{
	u8 sta;
 	SPI1_SetSpeed(SPI_BaudRatePrescaler_8);//spi速度为10.5Mhz（24L01的最大SPI时钟为10Mhz）   
	NRF24L01_CE=0;
  NRF24L01_Write_Buf(WR_TX_PLOAD,txbuf,TX_PLOAD_WIDTH);//写数据到TX BUF  32个字节
 	NRF24L01_CE=1;//启动发送	   
	while(NRF24L01_IRQ!=0);//等待发送完成
	sta=NRF24L01_Read_Reg(STATUS);  //读取状态寄存器的值	   
	NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+STATUS,sta); //清除TX_DS或MAX_RT中断标志
	if(sta&MAX_TX)//达到最大重发次数
	{
		NRF24L01_Write_Reg(FLUSH_TX,0xff);//清除TX FIFO寄存器 
		return MAX_TX; 
	}
	if(sta&TX_OK)//发送完成
	{
		return TX_OK;
	}
	return 0xff;//其他原因发送失败
}
//启动NRF24L01发送一次数据
//txbuf:待发送数据首地址
//返回值:0，接收完成；其他，错误代码
u8 NRF24L01_RxPacket(u8 *rxbuf)
{
	u8 sta;		    							   
	SPI1_SetSpeed(SPI_BaudRatePrescaler_8); //spi速度为10.5Mhz（24L01的最大SPI时钟为10Mhz）   
	sta=NRF24L01_Read_Reg(STATUS);  //读取状态寄存器的值    	 
	NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+STATUS,sta); //清除TX_DS或MAX_RT中断标志
	if(sta&RX_OK)//接收到数据
	{
		NRF24L01_Read_Buf(RD_RX_PLOAD,rxbuf,RX_PLOAD_WIDTH);//读取数据
		NRF24L01_Write_Reg(FLUSH_RX,0xff);//清除RX FIFO寄存器 
		return 0; 
	}	   
	return 1;//没收到任何数据
}					    
//该函数初始化NRF24L01到RX模式
//设置RX地址,写RX数据宽度,选择RF频道,波特率和LNA HCURR
//当CE变高后,即进入RX模式,并可以接收数据了		   
void NRF24L01_RX_Mode(void)
{
  NRF24L01_CE=0;	  
  NRF24L01_Write_Buf(NRF_WRITE_REG+RX_ADDR_P0,(u8*)RX_ADDRESS,RX_ADR_WIDTH);//写RX节点地址
	  
  NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+EN_AA,0x01);    //使能通道0的自动应答    
  NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+EN_RXADDR,0x01);//使能通道0的接收地址  	 
  NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+RF_CH,40);	     //设置RF通信频率		  
  NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+RX_PW_P0,RX_PLOAD_WIDTH);//选择通道0的有效数据宽度 	    
  NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+RF_SETUP,0x0f);//设置TX发射参数,0db增益,2Mbps,低噪声增益开启   
  NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+CONFIG, 0x0f);//配置基本工作模式的参数;PWR_UP,EN_CRC,16BIT_CRC,接收模式 
  NRF24L01_CE = 1; //CE为高,进入接收模式 
}						 
//该函数初始化NRF24L01到TX模式
//设置TX地址,写TX数据宽度,设置RX自动应答的地址,填充TX发送数据,选择RF频道,波特率和LNA HCURR
//PWR_UP,CRC使能
//当CE变高后,即进入RX模式,并可以接收数据了		   
//CE为高大于10us,则启动发送.	 
void NRF24L01_TX_Mode(void)
{														 
	NRF24L01_CE=0;	    
  NRF24L01_Write_Buf(NRF_WRITE_REG+TX_ADDR,(u8*)TX_ADDRESS,TX_ADR_WIDTH);//写TX节点地址 
  NRF24L01_Write_Buf(NRF_WRITE_REG+RX_ADDR_P0,(u8*)RX_ADDRESS,RX_ADR_WIDTH); //设置TX节点地址,主要为了使能ACK	  

  NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+EN_AA,0x01);     //使能通道0的自动应答    
  NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+EN_RXADDR,0x01); //使能通道0的接收地址  
  NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+SETUP_RETR,0x1a);//设置自动重发间隔时间:500us + 86us;最大自动重发次数:10次
  NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+RF_CH,40);       //设置RF通道为40
  NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+RF_SETUP,0x0f);  //设置TX发射参数,0db增益,2Mbps,低噪声增益开启   
	NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+CONFIG,0x0e);    //配置基本工作模式的参数;PWR_UP,EN_CRC,16BIT_CRC,发送模式,开启所有中断
	NRF24L01_CE=1;//CE为高,10us后启动发送
}

// main.c
#include "sys.h"
#include "delay.h"
#include "usart.h"
#include "led.h"
#include "spi.h"
#include "key.h" 
#include "24l01.h"	 
	
int main(void)
{ 
	u8 key,mode;
	u16 t=0;			 
	u8 tmp_buf[33];	
	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//设置系统中断优先级分组2
	delay_init(168);  //初始化延时函数
	uart_init(115200);	//初始化串口波特率为115200
	LED_Init();					//初始化LED 
 	KEY_Init();					//按键初始化
 	NRF24L01_Init();    		//初始化NRF24L01 
	while(NRF24L01_Check())
	{
		printf ("NRF24L01 Error");
		printf ("\r\n\r\n");
		delay_ms(200);
	}
	printf ("NRF24L01 OK"); 
		printf ("\r\n\r\n");	
 	while(1)
	{	
		key=KEY_Scan(0);
		if(key==KEY0_PRES)
		{
			mode=0;   
			break;
		}else if(key==KEY1_PRES)
		{
			mode=1;
			break;
		}
		t++;
		if(t==100)
			{
				printf ("KEY0:RX_Mode  KEY1:TX_Mode"); //闪烁显示提示信息
				printf ("\r\n\r\n");
				t =0;
		}
		delay_ms(5);	  
	}      
	if(mode==0)//RX模式
	{
		printf ("NRF24L01 RX_Mode");
		printf ("\r\n\r\n");		
		NRF24L01_RX_Mode();		  
		while(1)
		{	  		    		    				 
			if(NRF24L01_RxPacket(tmp_buf)==0)//一旦接收到信息,则显示出来.
			{
				tmp_buf[32]=0;//加入字符串结束符
				printf ("Received DATA:%s",tmp_buf); 
				printf ("\r\n\r\n");				
			}else delay_us(100);	   
			t++;
			if(t==10000)//大约1s钟改变一次状态
			{
				t=0;
				LED0=!LED0;
			} 				    
		};	
	}else//TX模式
	{							    
		printf ("NRF24L01 TX_Mode");
		printf ("\r\n\r\n");		
		NRF24L01_TX_Mode();
		mode=' ';//从空格键开始  
		while(1)
		{	  		   				 
			if(NRF24L01_TxPacket(tmp_buf)==TX_OK)
			{	
				printf ("Sended DATA:%s",tmp_buf); 
				printf ("\r\n\r\n");
				key=mode;
				for(t=0;t<32;t++)
				{
					key++;
					if(key>('~'))key=' ';
					tmp_buf[t]=key;	
				}
				mode++; 
				if(mode>'~')mode=' ';  	  
				tmp_buf[32]=0;//加入结束符		   
			}else
			{										   			   
				printf ("Send Failed "); 
				printf ("\r\n\r\n");
			};
			LED0=!LED0;
			delay_ms(1500);				    
		};
	}     
		
}