NRF24L01+实现一对一数据双向传输

目录
- 说明
- 带负载数据ACK的双向通信
- 配置NRF24L01+的收发程序
- 收发双方数据的处理
- 测试代码和结果

最近在diy四轴飞行器的时候，需要实现四轴和遥控器之间的双向通信。手头上用的模块是NRF24L01+和SI24R1，这两个芯片的引脚功能相同，不仅硬件上可以直接进行替换使用，程序往往还可以互用(因为还是有点差别)，两个芯片的差别很小，其中一个是SI24R1的功率最大达到7dB，而NRF24L01+最大是0dB，这个在配置参数的时候要注意。
NRF24L01+和SI24R1都可以配置为发送或接收模式，为了减少打字的麻烦，下文全都以NRF24L01+来写。实现四轴和遥控器的双向通信，可以让NRF24L01+不断在收/发模式之间直接进行切换，小马哥的四轴用的就是这种方式，但我用HAL库实现这种方式的时候，会出现这种问题：两者可以进行双向的数据传输，但一会儿之后就不能传输了，我也不清楚是怎么回事。
后来查询芯片数据手册，仔细研究NRF24L01+的工作方式之后，发现NRF24L01+工作在ACK模式时，发送端发送数据给接收端时，接收端收到并检验数据无误后，会回复一个ACK信号给发送端，收到ACK的发送端就认为数据发送完成，并产生TX_DS中断，这就是一个应答机制。而接收端回复的ACK信号可以是选择带负载数据的，利用这一点，就可以把接收端要回传的数据发送回发送端，以此来实现双向数据传输。

带负载数据ACK的双向通信

要使用带负载数据的ACK信号(ACKPAYLOAD)需要配置FEATURE寄存器中的EN_ACK_PAY位，同时收发双方要开启动态负载长度(通过配置DYNPD和FEATURE寄存器来实现)。

配置NRF24L01+的收发程序

程序改自正点原子的实验例程。
接收方

 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_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+EN_AA,0x01);       //使能通道0的自动应答  NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+FEATURE,0x06);     //使能动态负载(收发数据)长度NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+DYNPD,0x01);       //使能通道0动态负载长度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;

发送方

 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ACKNRF24L01_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40NRF24L01_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+FEATURE,0x07); //使能动态负载(收发数据)长度NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+DYNPD,0x01);   //使能通道0动态负载长度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+CONFIG,0x0e);  //配置基本工作模式的参数;PWR_UP,EN_CRC,16BIT_CRC,接收模式,开启所有中断NRF24L01_CE=1;//CE为高,10us后启动发送

以上配置经过测试是可以使用的，在NRF24L01+之间，SI24R1之间，NRF24L01和SI24R1之间都可以进行双向通信。

收发双方数据的处理

首先是写两个发送数据的函数(其实这两个函数是把数据写入到发送缓冲区，而不是实现数据的发送)
一个是发送端主动发送数据给接收端：

void nrf_txPacket(u8 *txbuf,u8 len)
{NRF24L01_CE=0;NRF24L01_Write_Buf(WR_TX_PLOAD,txbuf,len);//写数据到TX BUFNRF24L01_CE=1;
}

另一个是接收端回复带负载数据的ACK信号(把要回传的数据写入到发送缓冲区，等待接收端自动发送应答信号)

void nrf_txPacket_AP(u8 *txbuf,u8 len)
{NRF24L01_CE=0;NRF24L01_Write_Buf(W_ACK_PAYLOAD(0),txbuf,len);//写数据到TX BUFNRF24L01_CE=1;
}

然后是处理数据的函数，我是在中断回调函数里处理的

     u8 sta = NRF24L01_Read_Reg(NRF_READ_REG + STATUS);if(sta & TX_OK){NRF24L01_CE = 0;NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG + STATUS,TX_OK); //清除发送完成标志·NRF24L01_Write_Reg(FLUSH_TX,0xff); //清除TX_FIFO//在这里对发送完的数据进行数据处理NRF_TX_DATA[0]++;NRF24L01_CE = 1;}if(sta & RX_OK){NRF24L01_CE=0;u8 len = NRF24L01_Read_Reg(R_RX_PL_WID);if(len>0 && len<33)//数据长度有效{NRF24L01_Read_Buf(RD_RX_PLOAD,NRF_RX_DATA,len);}nrf_txPacket_AP(NRF_TX_DATA,1);//发送ACK Payload,数据长度为1NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG + STATUS,RX_OK);//清除发送完成标志NRF24L01_Write_Reg(FLUSH_RX,0xff); //清除RX_FIFONRF24L01_CE=1;}if(sta & MAX_TX){NRF24L01_CE = 0;NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+STATUS,MAX_TX);//清除达到最大重发标志NRF24L01_Write_Reg(FLUSH_TX,0xff); //清除TX_FIFONRF24L01_CE = 1;}

测试代码和结果

接收端的代码：显示接收端接收到的和发送出去的数据

 while(1){LCD_ShowxNum(30+14*8,170,NRF_RX_DATA[0],3,16,0);LCD_ShowxNum(30+14*8,190,NRF_TX_DATA[0],3,16,0);delay_ms(1);    t++;if(t==1000)//大约1s钟改变一次状态{t=0;LED0=!LED0;} }

发送端的代码：显示发送端发送的数据和接收到的数据

 while(1){LCD_ShowxNum(30+14*8,170,NRF_RX_DATA[0],3,16,0);LCD_ShowxNum(30+14*8,190,NRF_TX_DATA[0]++,3,16,0);delay_ms(1);    t++;if(t==1000)//大约1s钟改变一次状态{t=0;LED0=!LED0;nrf_txPacket(NRF_TX_DATA,1);}}

测试效果

最后，本人没什么写博客的经验，表达不够清晰，写的也比较水，为的是记录一下调试的经历，如果表述中有什么错误的地方欢迎各位大佬批评指正。想知道更详细的内容需要查阅一下数据手册，了解一下NRF24L01+/SI24R1的工作流程。