nRF24L01中文全数据手册翻译

1、单芯片2.4GHz射频收发机RNF2401产品特性：24针脚小体积包装单芯片射频收发机（体积尺寸：5X5ir）m）数据传输速率o至1兆比特每秒只有2个外部纽件多通道运行功能125个通道通道切换吋间小于200微妙支持频率间的调换数据传输切换/时钟信号可恢复数据收发地址与接收数据校验CRC计算同时双向无线接收低功耗无线发送模式，工作在超低耗环境下，便以减轻微处理器的执行任工作环境电压范围：1.9至3.6V低电流发送特性，垠高电流10.5mA,5dBm输出功率低电流接收特性，丁作在接受模式下最大耗电流WmA100%射频测试无需外置SAW滤波器全球普遍使用产品应用方向：无线鼠标、键盘、操作杆无钥门禁系

2、统无线数据通信安全警报系统智能家居监督系统自动装置遥感探测智能运动器材工业传感器玩具核心参考数据:ParameterVralueMinimumsupplywltase1.9Maximumoutputpo-ei0Maximumdatarate1000Supplycunrentmtransmita-5dBmoutputpower10.5SupplycurrentmreceivemodeISTempeannerange-40to+85Sensitivity-90SupplycwrentinPowerDownmode1表:nRF2401核心参考数据最小供电电压：1.9V最大输岀功率：OdBm最大数据传

3、输速率：1000kbps发送模式下5dBm输出功率需求电流：10.5mA接收模式下需求电流：18mA丁作环境温度范用：40至+80摄氏度敏感度：-90dBm掉电模式需求电流：luATypeNumberDescription：RF24C1IC24pmQFN5x5NRF2401EVKITEquationht(2testPCB.2configuntionPCB,SW)表2:nRF2401订货须知NRF24011C:24引脚QFN封装，体积5X5mm,版本ANRF2401-EVKIT:评估套件（2个测试用PCB,2个配置有PCB,SW）,芯片方框图:nRF2401引脚功能:PinNamePinrunc

4、tionDescription1CEDigitalInputChipEnableActivatesRXorTXmode2DR2DigitalOutputRXDataReadyatDataChannel2(ShockBur3CLK2DigitalVOClockOutputInputforRXDataChannel24DOUT2DigitalOutputRXDataChannel25CSDigitalInputClupSelectActivatesConfigurationMode6DR1DigitalOutputRXDataReadyatDataChannel1(ShockBur7CLK1Dig

5、italVOClockInput(TX)&Output.Input(RX)forDi3-wireinterface8DATADigitalI/ORXDataChannel1TXDataInput/3-wiremt9DVDDPowerPositiveDigitalSupplyoutputfordecoupling10VSSPowerGround(0V)11XC2AnalogOutputCrystalPin212XClAnalogInputCrystalPin113VDDPAPowerOutputPowerSupply(+1.8V)toPowerAmplifier14ANTIRFAntennamt

6、erfoce115ANT2RFAntennainterface216VSSPAPowerGround(0V)17VDDPowerPowerSupply(+3VDC)18VSSPowerGround(0V)19IREFAnalogInputReferencecurrent20VSSPowerGround(0V)21VDDPowerPowerSupply(+3VDC)22VSSPowerGround(0V)23PWRUPDigitalInputPowerUp24VDDPowerPowerSupply(+3VDC)表3：nRF2401引脚功能引脚CE,数字信号输入，使能芯片进入接收或发送模式引脚DR

7、2,数字信号输出，接收的数据在数据通道2准备(只用于无线数引脚CLK2,数字信号输入/输出，在数据通道2上接收数据时产生输出/输引脚DOUT2,数字信号输出，数据通道2接收数据引脚CS,数字信号输入，片选激活配置模式引脚CLK1,数字信号输入/输出，在数据通道1工作在发送模式时产生输/模式时产生输入/输出吋钟，3线接口Z引脚DATA,数字信号输入/输出，数据通道1可以接收数据，町以发送数:之一引脚DVDD,供电，为数字信号提供电源，目的在于去耦弓IWVSS,供电，接地(0V)引脚XC2,模拟信号输出，外部晶振接脚2引脚XC1,模拟信号输入，外部晶振接脚1引脚VDDPA,供电输出，为功率放大器提

8、供1.8V电能引脚VSS,供电，接地（0V）引脚PWRUP,数组信号输入，上电引脚VDD,供电，提供3V直流电nRF2401引脚分布:VDDPWR_UPVSSVDDVSSIREF242322212019I1RF2401QFN245x5CEDR2CLK2DOUT2CSDR1789101112CLK1DATADVDDVSSXC2XC1图2：nRF2401引脚分布（止视图），QFN封装5X5minRF2401电气特性：Conditions:VDD=+3V.VSS=OV,TA=40Cto+85CSymbolParameter(condition)NotesMin.Typ.Operatingcondit

9、ionsVDDSupplyvoltage1.93.0TEMPOperatmgTemperature-40+27DigitalinputpinVmHIGHlevelinputvoltageVDD-0.3TransmitteroperationPrtMaxunumOutputPower4)0PrfcRFPowerControlRange1620PrfcrRFPowerControlRangeResolutionPbw20dBBandwidthforModulatedCamer2ndAdjacentChannelTransmitPower2MHzPrF33rdAdjacentChannelTrans

10、mitPower3MHz】VDDSupplycurrentOdBmoutputpower5)13】VDDSupplycurrent(ft20dBmoutputpower5)8.8】VDDAverageSupplycurrent5dBmoutputpower.SliockBurst6)0.8】VDDAverageSupplycurrentmstand-bymode7)12【VDDAverageSupplycurrentinpowerdown1Receiveroperation】VDDSupplycurrentonechaimel25Okbps18】VDDSupplycurrentonechaim

11、ellOOOkbps19ITDSupplycurrenttwochannels250kbps23】VDDSupplycurrenttwochannelslOOOkbps25RXsensSensitivityat0.1%BER(250kbps)-9CRXsemsSensitivityat0.1%BER(lOOOkbps)-8CC/IcoC/ICo-chaimel6C/IiST1stAdjacentChannelSelectivityC/I1MHz-1严AdjacentChannelSelectivityCI2MHz-1(C/I3RJ)3rdAdjacentChaimelSelectivityC/

12、I3MHzrxbBlockingDataChannel241实际电气特性山逻辑环境决定外部晶振频率选择可能有不同的5中参考值（4、8、12、16及20MHz）,据配置字的设定，可参照表&16MHz的频率要求1Mbps的运行环境数据发送或接收速率要么是：250Kbps要么是：1000Kbps天线负载外接电阻为400Q天线负载外接电阻为400（2,确保数据传输速率为250Kbps或1000Kbps天线负载外接电阻为400Q,确保数据传输速率为10Kbps如果使用4MHz晶振则有电流产生表4：nRF2401射频特性nRF2401封装外形：nRF2401使用QFN24引脚5X5封装格式,尺寸规格：mm

13、PINIl山山!山山帀壬EEoSbdS日m-3-fk吕R7EXPCSATTACI耐巾血巾串124KbC3ESM4SQDPackageTypeAAiA2bDEeQFN24(5x5mm)Mintyp.Max0.810.00.050.7510.250.30355BSC5BSC0.65BSC图3：nRF2401封装外形nRF2401全部最大额定条件：供电电压：PD（TA=85摄氏度）90mW环境温度工作温度零下40至零上85摄氏度能承受的温度零下40至零上125摄氏度注意：在运行工作中如果nRF2401严重超过一个或更多的参考限制值口I能会造久性损害。特别提示：该芯片是电器敏感性器件存放吋定要注意保护

14、nRF2401术语览衣:TermDescriptionCLKClockCRCCyclicRedundancyCheckCSChipSelectCEChipEnableDRDataReadyGFSKGaussianFrequencyShiftKeyingISMIndustnal-Scientific-MedicalMCUMicrocontrollerODOverdnvePWRDWNPowerDownPWRUPPowerUpRXReceiveSTBYStandbyTXTransmit农5：术语表CLK：系统时钟CRC：多次循环校验CS：片选CE：芯片使能DR：数据就绪GFSK：高斯频移键控nRF2

15、401运行模式:概述：通过不同的设置PWR_UP、CE、CS这三个引脚，nRF2401町以丁作在下主ModePWRUPCEActive(RXTX)11Configuration10Standby10Powerdown0X表6：nRF2401主要工作模式激活模式（接收/发送）：PWR_UPCECS（110）配置模式：PWRUPCECS（101）睡眠模式：PWRUPCECS（100）掉电模式：PWRUPCEYS（0XX）对于完整概述ORF2401输入/输出引脚的不同丁作模式的设置请参照衣70激活模式：nRF2401有两种接收/发送工作模式:无线射频模式直接发送模式nRF2401工作于何种激活模式完

16、全依照于配置字的纽成，而配置字存在于专有无线射频模式（ShockBurst）：无线射频技术使用片上的先入先出（FIFO）功能來记录低速的数据写入，的速率进行数据发送，因此这样可以极大的减少电能损耗。当nRF2401匸作在无线射频模式时，你可以通过山2.4GHz的频带來获得X输速率（1Mbps）而不需要额外的费用，而这吐数据的传输加丁均山高速的微处通过片上的无线射频协议來处理高速信号的传输，nRF2401具有如下优势大大减小电流的损耗更低的系统花费（使用相对便宜的微处理器）通过短时间传输大大减低信号在空中的因传输扰I佃产生的危险nRF2401可以通过使用3线接口來对其进行编程处理，其数据的传输速

17、率L处理速率决定。当无线射频连接在最大数据传输速率吋,让芯片会把运行状态下的数字处迅最低速率，此时nRF2401I.作在无线射频模式下时可以在相当大的范围内减才损耗。下图中分别示意了在没有无线射频发送时，数据传输速率山MCU决定I射频发送时的时钟状态：WithoutShockBurst,runningatspeeddictatedby10KbsMCU_10mAperiode巧什10mAperiod10KbsMCUwithShockBurst02040608010012014016018020DATAYDR2CLK2D0UT2图9：双发送模式与两个独立的数据通道同吋接收配置模式：15宁节的配置字

18、会在配置模式时下载到ORF2401中，这一事实的发生町以7模式时会被保存HRF2401中不同工作模式吋的引脚配置:nRF240!MODESINPUTPINSBIDIRPINSOUTPUTPINSPWRIPCECSdirectiondirectiondirectionDRIDR2CLKIDATACLK2Powerdown00XInInIn00XXXStandby100InInIn00XXXConfiguiation101IuInIn00CLKCONHGDATACLKTXShockBurst110InInIn00CLKDATAXTXDirect110InInIn00Setto0DATACLKRXS

19、hockBurstinowechannel110InOutInDRI0CLKDATACLKRXShcxkBurstintwochannels)110InOutInDRIDR2CLKDATACLK.RXDirectinonechannel110OutOutOur00CLKDATA0RXDiieciiutwochannels110Ou!OutOu!DRIDR2CLKDATACLK表7：nRF2401的引脚配置掉电模式:输入引脚PWR_UP、CE、CS（00X）,双向引脚CLK1（输入X：入X）、CLK2（输入X）,输出引脚DR1、DR2、D0UT2（000）唾眠模式：输入引脚PWR_UP、CE、C

20、S（100）,双向引脚CLK1（输入X：入X）、CLK2（输入X）,输出引脚DR1、DR2、DOUT2（000）配置模式:输入引脚PWR_UP、CE、CS（101）,双向引脚CLK1（输入C（输入CONFIGDATA）CLK2（输入CLK）,输出引脚DR1、DR2、DO无线射频发送模式：输入引脚PWRUP、CE、CS（110）,双向引脚CLK1（DATA（输入DATA）、CLK2（输入X）,输岀引脚DR1、DR2、DOUT2（直接发送模式：输入引脚PWR_UP、CE、CS（100）,双向引脚CLK1（显DATA（输入DATA）、CLK2（输入CLK）,输出引脚DR1、DR2、DOUT单通道无线

21、射频接收模式：输入引脚PWRUP、CE、CS（110）,双向引月入CLK）、DATA（输出DATA）、CLK2（输入CLK）,输出引脚DR1、DI（DR1、00）双通道无线射频接收模式：输入引脚PWRUP、CE、CS（110）,双向引月入CLK）、DATA（输出DATA）、CLK2（输入CLK）,输出引脚DR1、DI（DR1、DR2、DATA）卩通道冇接接收模式：输入引脚PWR_UP、CE、CS（110）,双向引脚CLK1（DATA（输出DATA）、CLK2（输出0）,输岀引脚DR1、DR2、DOUT2（双通道冇接接收模式：输入引脚PWRUP、CE、CS（110）,双向引脚CLK1（DATA（

22、输出DATA）、CLK2（输出0）,输岀引脚DR1、DR2、DOUT2（DATA）注：上述括号中的X衣示任意电平无线射频模式下的配置纟II成模块如下：有效数据区的宽度：指定一个射频数据包中有效数据的位数，这一行“RF2041区分出有效数据与CRC校验数据接收机地址宽度：设置射频数据包中接收机地址的大小，这-机制口H区分出地址数据与有效数据接收机地址（通道1或2接收）：指定数据接收到终端CRC校验码：使能nRF2401片上CRC校验码产生与去除注意：在这些配置模块中，除了CRC校验码外，其余模块都是保证nRF2401能去的在数据发送模式中，MCU必须产生一组止确地址与一块有效数据区，而J当的配置

23、大小，用以保证nRF2401能接收数据在使用nRF2401片上CRC校验码生产功能时，要保证CRC校验码使能，与接收设备间要有相同长度的CRC校验码PRE-AMBLEADDRESSPAYLOAD图10：数据包的组成模块直接收发模式运行下的配置：对于直接收发模式运行下的nRF2401來说，只有开始两个字节的配置字至配置字概观：BitpositionNumberofbitsNameFunctionShockBurstconfiguration143;12024THSTReservedfortesung119:1128PATA2.WLengthofdat3psvloadsectionRXchanne

24、l2111:1048DATA1.WLengthofdatapayloadsectionRXchannel1103.6440ADDR2Upto5bv-tenddrenforRXchannel263:2440ADDR1Upro5by诧addressforRXchannel123:186ADDR.WNumberofaddressbits(bothRXchannels)171CRCLMB*Sor16bitCRC161CRCENEnableon-chipCRCzenerauoncheckingjration151RX2-ENEaabletwochannelreceivexnode141CMCommumc

25、anonmode(DirectorShockBurst配置字是在CLK1时钟上升沿到來时进行最高数据有效位进行移位的，新的的下降沿到來吋进行的注：在CS下降沿到來时，nRF2401会在垠后一次配置期间按照实际移位情况边小的更新例如：如果“RF2401在无线射频模式时配置了数据通道2接收数据，在VDD1卡位数达到120位的配置字在第-次配置期间就必须被移入旦想修改收发协议、调试模式、以及射频通道时，那么只需要RXEN位彳间进行选择并移入即可配置字详细描述：以下信息描述了144位配置字（最高有效数据位是第143位）的功能，即用來卡的一般设备配置:位域范围15：0无线射频模式配置：位域范围【119：

26、0检测配置:【143：120】MSBTEST.D143D142|DU1|D】3|Di39DBS|D137|D136Repavedfortesuaz110|0V-ni|i-0DcfaulTESTKKfiHEKDIH|621|k|14|LipIReservedfbitestingL0LIDll.射频通道与方向(RFchannel&direction):RFCH#RXEF765437010农17：通道频率与接收、发送设這位域71：RFCH#：设置nRF2401运行的通道频率在发送吋通道频率的计算有下试决定：Channel=2400MHz+RF_CH#1RF_CH#：口以在2400MHz与2527MH

27、z间进行设置在接收时数据通道1通道频率的计算如下（接收在引脚8）：Channel,=2400MHz+RF_CH#-1.0MHz（ReceiveRFCH#：数值可以在2400MHz与2524MHz间进行设置注意：通道超过83只有在确定地域运行（例如：日本）在接收时数据通道2通道频率的计算如下（接收在引脚4）：Channel汕=2400Mlh+/#1.0Mllz+8MHz（ReceiveRFCH#：数值可以在2400MHz与2524MHz间进行设置位域0：激活模式设置：逻辑0：发送模式逻辑1：接收模式数据包的纽成描述：PRE-AMBLEADDRESSPAYLOAD图11：数据包图解无论是无线射频模

28、式通信还是肓接收发模式通信，数据包都山以下四部分纽成1数据序头在无线射频模式或育接收发模式时，数据序头幸(PREAMBLE)数据序头长度有是8位或4位，収决与直接模丿第一位数据：PREAMBLE1(first)ADDR0101010101010101013有效数据(PAYLOAD)这才是瑕需要被发送的数据在无线射频模式个有效数据长度山256减去如(Address：8to40bits+CRC：8or16bits)在青接收发模式下有效数据长度定义为以1Mb作4ms(4000bits)來减去如下数据大小：(Preamble：8or4bits+Address：8to40bits+CRC：4.CRC校验

29、码CRC检验码在无线射频模式下是可以选择的，1式下不使用校验码长度8or16位在接到数据后校验号码会被移除农18：数据包描述重要的数据定吋：接下來的时间选择是在nRF2401运行状态下测试的:nRF2401的时钟信息:I1RF240ItimingMax.Min.PWRDWN9STBYmode3nisPWRDWN9Activemode(RXTX)3msST0V9TXSliockBurst195gsSTBY9TXDiiectMode202gsSTBY9RXmode202psMiiiinnundelayfromCStodata.MsMiiiinnniidelayfromCEtodataMiiiiim

30、undelayfromDR12toelk.50nsMaximumdelayfromelktodata50nsDelaybetweenedges50nsSetuptime500nsHoldtime500nsDelaytofinishintenialGFSKdata1datarateMiiiiniuminputclockliigli500nsSet-upofdatainDirectMode50nsMiiiimuniclockhigliinDiiectMode300nsMiiiimiuiiclocklowinDiiectMode230ns农19：nRF2401的时钟选择当nRF2401处于掉电模式时

31、，在它进入配置模式或者激活模式Z前，它必须处(Tpd2sby)：PWR_UP/!0!ICSi/:PWRUPCSCECLK1DATATpd2a图13：掉电模式到激活模式的图解注意：为RF2401进入掉电模式后，配置字会丢失，在设备想进入任意激活模式I新配置，日-重新配置好后，设备可以市接从掉电模式过渡到你需要的激活模注：CS与CE可能不会在同-吋间都为高电平，将它们置高或置低，会决定nRF置模式还是激活模式配置模式中的时序：PWR_UPCSCECLK1DATAcccct0|csCE当一个或更多的配置字位需要改变时，设备运行时序如下：无线射频模式时序:尢线射频发送：PWR_UPCSCECLK1DA

32、TAANT1/ANT2yiLwwpopoc111AA/WJOOODQCLK1DATACSIlkiIfIk1匸!二XcTnsTensEeolPWRUPCSCE)OCKO图15：无线射频发送模式下的吋序数据包长度与数据传播速率在空中传播会有些延时影响，影响见如下公式:7；二1datarate(ftdatahits+1)无线射频接收模式：IIDR1/2CLK1/2DATA/IX5UT2ANT1/ANT2TdTsby2rxMHI_/wyvuCOQOOG在数据下载期间CE川能会-育保持为高，但是会山更高的电流损耗（18m是在DR1变低后没有200us的启动时间TT.接收发模式:立接发送模式:ToaDMTsby2txDM图17：直接发送模式的时序在直接发送模式下，输入数据会被nRF2401进行采样，因此无需时钟信息,时，考虑到噪声的影响，在发送期间时钟应该稳足的处于低电平状态，