8位工业级通用单片机应用笔记综合

1、RF communicationV1.0.02005-1-21单片机技术资料 HYPERLINK http:/w/ http:/wR comnication技保留对此文件修改之权利且不另行通知。技所提供提之信息相信为正确且可靠之信息，但并不保证本文件中绝无错误。请于向技出订单前，自行确定所使用之相关技术文件及规格为之版本。若因贵公司使用本公司之文件或产品，而涉及第三人之专利或著作权等智能，本公司仅单纯贩售产品，上述关于同意及权之应用及配合时，则应由贵公司负责取得同意及，非属本公司应为保证之责任。又技相关设备。之正式，本公司之所有产品不得使用于医疗器生命系统及飞航等1Romun c tion0目

2、录页码0目录21修订. . . 42系统概要系统说明5系统框图5MCU 使用资源63RF 系统设计功能介绍7设计原理7通信协议84说明. . . 10子程序说明10变量说明135流程图25.135.14主流程图18主程序初始化流程图20键盘扫描流程图21LED 显示流程图22数据发射初始化流程图23锁上延时流程图24发送长导言流程图25发送起始位流程图26中断流程图27数据发送流程图28字节发送流程图29接收初始化流程图30接收数据流程图30接收数据校正

3、流程图322Romnication6附录 SPRF2716B 简介36.76.8基本描述33模块的引脚定义34简单应用连接图35功能&应用说明3627M 电波特性38如低自身的干扰源及提高灵敏度38DEMO 板原理图39语音通道的使用方法. 403Rommu ca io1修订录4日期版本写及修订说200 1-211.0.0初始版本R c mmun cat on2系统概要2.1系说明本系统应于 SUNPLUS SPMC65x series 上， 用通用 I/O 和 RF 模块实现无线通信的规格说明，提供的范例程序的硬件部分是以 SPMC6 P24 4A*2

4、p 为开发对象。2.2系统框图图 2-1系统框图516 HzLED howingKey c nRF Mod leSPMC65P 404A*28p4172R comunicat2.3M U 使资源M资源内注M数据射by数接8b e键处理3teL D 显1e主程te初始9 by中处理3 by数据射4 9 by数据接2 5 by键处理6 b teLED 显示55 byte数据接收、盘扫描、L D 显示相硬件Timer ba1.024m 时基用于主循环Timer347 us 计时Ca u e3 中断收IPORTPO TA键盘与显P RTB数据接收与发送nly2P 5POR C未使用PORTD未使用Rm

5、munic ion3RF 系统设计3.1功能介绍本例采用SPMC65P2404A*28p，外接的 RF 模组SPRF2716B，实现无线数据通讯，本例给出了应用电路，RF 模组S RF2 16B 的并描述了无线通讯的一般特性。见附录。3.2设计原理如图 3-1所示，这是一个完整的系统，可以接受和发射数据。使用两个这 的系统，实现双向接受和发射数据。当没有按键按下时，系统处于接收模式，不断搜寻是否有规定通信格式的信号发射过来，若接收到数据，则通过LED显示出来。当有按键按下时，系统立刻由接受模式转换为发射模式，将按键值（0 F）采用规定的通信格式发射出去。PA口接1个按键和一个数码管，PB2、P

6、B3、PB4、PB5分别与R 模组的T/R、 AEN、Data in、Data out相接。RF模组输入和输出的电平是3v，所以和SPMC652 IO口连接时必须进行电平转换。PB2、PB3、PB4为输出控制口，所以由一个2K和3K的电阻分压，接至RF模组。PB5为输 RF模组的DataOut脚输出，经过两个三极进行电平转换，才可以接到PB5。RF模组的CHS0、CHS1、CHS2接地，以RF模组接收和发射采用通道0。，由LED初始状态显示“0”，当有键按下时，显示值加1，同时，该个系统。示值作为键值，发送给另一7R communication图 3 1 RF 原理图3.3通信协议本协议使用离

7、散式多机通信，即不分主机和从机。系统平时处于接收状态，当有键按时，发送一帧数据。数据格式如下：50u3.29ms图 3-2 通信格式一帧完整的数据包括：长导言、起始位、ID 号、数据 2、数据 3、数据 4。在本例中，ID 号为$AA；数据 1 为发送的按键值，数据 2 是数据 1 的反码，数据 3 是数据 2的反码，数据 4 是数据 3 的反码，即：数据 1 和数据 3 为按键值，数据 2 和数据 4 为按键值的反码。当发送的 4 个数据中有两个数据收到干扰，仍可以得正确的数据。编码格式：8comVSS ANT长导言起始位ID号数据1、2、3、480ms3.76ms101010100 0 0

8、 0 0 0 0ANT1 ANTENNASPMC65P2404A*28PXIXOdpVD SPRF2716 a gVSSDataInVSS20p16MHz20pXI f g b fXO Data IneRESETVSSCHS0e d .c dCHS1L1cPEAN HS23 3uhVDDbVSSPAEN R 1+5VaT/RPD1DataOut T/RVSS PB5VCCData OutVCC16VSSSPEAKER15VSS+5V+5VPB2PB3PB44.7K5.1KRESET2K2K2K5. KPB5510T/RPEANDataIn1045108050DataOut3K3K3K8050B

9、PB4PC3PB3PB0PB2PB1PB3PB2R communicationB t“1”Bit“0”470us470us7 us470 x3us图 3-3 “1”、“0”的编码格式对于这种编码格式数据，数据“1”“0”是通过测周期来辨别，这种编码的能力比较强，但是数据的比较麻烦。在序中，采用捕获功能实现测量周期。使用以上数据参数，发射和接收效果很好如果改变参数，效果可能有所降低。9RF ommu ica ion4软说明4.2程序明V_R setF_ ainV容备注I puteOutpG _T1_OverFlow说明接收数据时周期 发射数据时 470属于Ma n. sm备注In utNOutp

10、utN ne说明等待 4ms 到来， 进行键盘扫描、按、键显示、数据的接收属于ai .a m备注In utNOut utNo e说明MCUerre et 后所指到的向属于in as文名功能类型main asmMa n prsSou ce fil (Sa ple)RF.asmS nd Datas、 eceive D tas Key Scan、L D Sh wing、 S urce file (User)SPMC65 2404A. ncSPMC65X symb l de initionHead fileRF communic ioF_RF_ nitFKeyFL ghtFSend_ nitF_ oc

11、k1内容备注IutGB_ en _FlaOu utGB_Send_Fla说明射数前进行锁上延属于RF.asm容备注I puOu utGB_Sendla说明数初始化属RF as内容备注InputIB_ShowBuf、GB_ReceidataNo e到的据asmeOutputGB_KeyDowB f按键描aseNo e说明变ms断.asmRF communication_S nd Data_ eadat _S artSe d_ ataF_ endF Re eive_ nit1内容备注InputGB_Send_FlaGB_Rec ive_FlagOutpuGB Receivela说明接属于RF.as

12、m内容备注InputGB_DataBuGB_Sen ing_FlagOutpuGB Sending_Flag说明发送区 G _DataB面的值属于RF.asm内容备注InputGB_SenaBufOu说明发送以 GB_DataBuf 为首和 I号asm内容备注IFlagOu送起位asm内容备注IutGB_ en _FlaOu utGB_Send_Flag说明发送长导言开 T mer3 的 4s 计时属于RF.asmRF communiconF_Receiv_D taCor ect4.3变量_K yDowGagIBKeyuag13内容备注内容说明按键 按下后是否被)放开标志，其值为：0按键已经被

13、放开1-按键按下后仍没ibyte始值0Sym ol 定值1内容备注内容说明按键动作标志，其值为：0按ibyte始值0Sym ol 定e内容值01内容备Input_ F_ ataut utG_RF_data说明将 4byte 变量RF data 里的进行校属于RF.asm内容备注InputGB_Send_FlaGB_Rec ive_FlagOutputGB_Recei_F ag、GF_ ata说接收数据属于RF.asmRF communicatiIB CmmersI _ShoBufG _Loc_NumGB Se ding FlagGB_Send_Flag1内容备注内容说明bit 发射控制单元（I

14、D 号、数据 1数据 4 共 40bit） t31：40bit 发射完毕 0：40bit 没有发射完 t21：8bit 发射毕0：8bit 没有发射完毕 it11：发射的 it 是 10：发射的 bit 是 01：1bit 发中0：1bi 发射完毕bit3 t0有ze1byte初始值S mbol 定e内容值$0$F内容备注内明40 s 计时，用上延时ze1byte初始值Sy bol 定one内容值010内容备注内容说明显示缓放要显示数据，低 4ibyte始值0Sym ol 定义No内容值$00$F内容备注内容说明按键值连续相等的次数，用于消抖处理。直到连续7 次等，则认按键的抖动ibyte始值

15、0Symbol 定义CBi ers6）内容值0RF comu icat onB_ it_n mberB_Da aBufI _4 0us_ ount15内容备注内容说明470us 计时（起始位、 号、数据 数据 4 的时基）ze1byte初始值S mbo义e内容值07内备注内说明数据缓冲区ze1byte初始值S mbol 定义ne内容值$00$F内容备注内容说明已经发bit 数一个字节共it）ze1byte初始值S mbo义e内容0内容注内容说明数据发射控器bit71：允许发射0：发射 it61：允许射数据 40：发射数据 it51：允许射数据 30：发射数据 it41：允许射数据 20：发射数

16、据 it31：允许射数据 10：发数据 1 t21：允许发ID 号0：发射 ID it11：允许射起始位0：发射起始 it01：允许长导言0：发射长导言GB_Send_Flag1 00,0 00B 时，锁上延ze1byte初始值S mbol 定义ne内容值$00$RF communicationGB Re eiveFlagG_RF TimeG_RF dataG RF_N mber内容备注内容说明已经接收的 bit 数（I号、数据 数据 4 共bitze1byte初始值0Syml 定义C_RF_Number内容备内容说明接收的数 存器G_ F_data： 存 数据 4 G RF_data1： 存

17、 数据 3 G RF_data2： 存 数据 2 G RF_data3： 存 数据 1 G F_da a4： ID 号Sizeyte初始值RandS mbol 定义e内容值$00F备注容说明当捕获值Sizeyte初始值RandS mbol 定义e内容值$0$F内容备注内容说明数据接收控制it41：接全部完毕0：接收没有完毕 bit3允许接收 ID 号和数据 140：接收 ID 号和数据 1 it21：允许收起始位0：接收起始 it11：允许收初始化0：接1：允许收0接收Bit4 t0有ze1byte初始值S mbol 定义one内容值$ FRF comuon17内容值040RF omm nic

18、 tion5流程图5.1主流程图开始图 5-1主流程184ms到了？NYN有键按下？ Y数据发射初始化（ F_Send_ n t）按键按下志置0数据接收初始化（ F_Receive_Init）发送长导言(F_Send_Data_Head)锁上延时（ F_Lock）LED显示（ F_Light）键盘扫描（ F_Key）初始化（ F_RF_Init）RF communication19RF comunicatio5.2主程序初始化流程F_RF_Init返图 5-2 主程序初始化子流程20变量初始化IO初始化设置Time base作为1 s基RF comunicat on5.3键盘扫描流程图（ _

19、ey）N按键放开标志 0？NPA7=1？NPA7=0？YY相等次数=6？ N相等次数=6？(IB_Cmimers=6?)(IB_Cmimers=6?)YY返回图 5-3 键盘扫描子流程21相等次数置0 (IB_Cmimers=0)键值加1，按键动作标志和按键放开标志置1 (GB_KeyDownFlag=1)（IB_KeyupFlag=1）按键已经被放开，按键放开标志置0 (IB_KeyupFlag=0)相等次数加1 (IB_Cmimers加1）相等次数加1 (IB_Cmimers加1）RF comunicati n5.4LED 显示流程图F_Light接收到新数据？Y返回图 5-4 LED 显

20、示子流程22查表获取显示数据 段送PA PA6显示新数据（G_RF_data+1）RF comunication5.5数据发射初始化流程图F_Send_Init回图 5-5 数据发射初始化子流程23设置 i mer3为定时模式关闭捕获 断发射标志置1，允许发射允许锁上延时（GB_Send_Flag）接收标志置0，接收（GB_Receive_Flag）RF comunicat on5.6锁上延时流程图F_LockN允许发射？YN允许锁上延时？循环次数10？Y返回图 5-6 锁上延时子流程24锁上延时，允许发送长导言（GB_S n _）循环次数置0循环次数加1（GB_Lock_Num）PEAN和T

21、/R置高、 Datain置低RF comunicati n5.7发送长导言流程图F_Send_Data_HeadN允许发射？YN允许发送长导言？Y返回图 5-7 发送长导言子流程25发送长导言，允许发送起始位（GB_Send_Flag）Time 定 470 s， Datain 高发送长导言RF comunicati n5.8发送起始位流程图F_Send_Data_StartN允许发送起始位？YY470us计数值 7N470 s计数值7？Y返回图 5-8 发送起始位子流程26in置低发送长导言，允许发送ID号（GB_Send_Flag）Data470us计数器加1470us计数值置0RF com

22、unic tion5.9中断流程图V_N捕获中断？NTimer3中断？YN允许发射？Y返回图 5-9 中断子流程27除中断 志位发送数据（F_Send_Dat ）发送起始位（F_Send_Data_Start）接收数据（F_Receive）清除中断标志位RF comunicati n5.10数据发送流程图F_Send_DataY允许发送ID号？NY发送ID号，然后允许发送数据1（F_Send）允许发送数据1？NY允许发送数据2？N数据3？NN数据4？Y结束？N返回图5-10 数据发送子流程28送结束标志ndi g_Flag）数据4 Send）发送数据1，然后允许发送数据2（F_Send）Y允许

23、发送允许发送数据发送发送（F_置数据发（G _ e发送数据3，然后允许发送数据4（F_Send）发送标志置0，发送，关闭Timer1中断发送数据2，然后允许发送数据3（F_Send）RF comunicati n5.11字节发送流程图F_SendNBit为“0”？Y8Bit发送完毕？Y_Sen图 5-11 字节发送子流程29发送结束标志置1（GB_Sending_Fla ）发送“1”发送“0”取发送数据的一个bitRF comunicatio5.12接收初始化流程图F_Receive_InitY发射模式？NY 接收模式？允许接收初返回图 5 12 接收初始5.13接收数据流程图30接收初接收设

24、置捕获中Timer3计允许接受，允许化（GB_Rece关闭 获中断N接收初始ive_Flag）始化？Y断，用数始化，允许始RF communicationF_ReceiveY发射模式？ N接收模式？ Y返回允许接收起始位？ NNN允许接收ID号？ 接收到起始位？ YY接收起始位，允许接收ID号Y接收的bit数 8？NN Y 5byte的数据接收完毕？接收的数据与ID号相等？ Y返回图 5-13 接收数据子流程31据标志置1，次接收接收数据校正接收出错，重新接收接收到新数允许下一将接收的数据移入5byte的数据寄存器接收出错，重新接收根据捕获值判断接收的是“ 0”或“ 1”计算捕获值接收标志0关

25、闭捕获中断RF comunication5.14接收数据校正流程图F_Dorrect Y数据1数据3？N数据2数据4？NY数据1数据2$FF？NY数据1数据4$FF？NY数据3数据2$FF？NN数据3数据4$FF？Y返回5-14 接收数据校正子流程图32Z1，没有 到 确值Z=0,得到正确值数据3的值送给数据1数据2取反，其值送给数据1RF omnication附录 SPRF2716B 简介SPRF2716A是大学计划推出的一款用于无线通讯的，随着电子技术的飞速发展，无线数据通讯技术得到了广阔的应用，如门禁系统，电动玩具，信息家电，无线鼠标和键盘等领域，.以往设计无线数据通讯产品往往需要相当的

26、无线专业知识和价格高昂的专业设备，电路繁琐，调试，产品开发周期长。SPRF2716 是由公司开发的单片无线收发器。SPRF2716 构成的无线数据通讯系统具有接口简单，可扩展功强大，于应用，调的特点。6.1基本描述12327M 载频 RF 模块，FS 半工收发器，单片解决无线数据传输速率 5Kbps8 通道， 0mW 功率，-1 0dBm 灵敏度发通频率设置表： Cryal = 10.2 0 MH音频传输功能27MHz 载频时线与传输距离的关系如下表所示：33HS2HSCHSTx F ex FreqCH00007.1 5 Mz2 . 40 MHzCH10017.1 5 Mz2 . 90 MHz

27、CH20107.0 5 Mz2 . 40 MHzCH30117.0 5 Mz2 . 90 MHzCH41007.2 5 Mz2 . 90 MHzCH51017.1 5 Mz2 . 30 MHzCH61107.0 5 Mz2 . 80 MHzCH71116.9Hz26. 3MHzRF comunicat.2模块的引脚定义S RF27 6 封图RV GNData nCH 0 HS1 CHS2PAE PDT/RData Out VDDRF communicationSP2716 模的引定义6.3简单应用连接图NT NNA3.3uHGNDData In CHS0 CHS1 CHS2 PAE PDT/R

28、 Data Out VDDGNDData In CHS0 CHS1 CHS2 PAEPDT/R Data OutVDDMicrocontrollerMicrocontrollerABSPEAKER GNDSPEAKEGN3V27MHz RF Module27MHz RF Module简单应用连接图5GNDANTGND脚名输/输描述型VD5. VNDData Out输数据接收，输出抗10k数字输出T/R输入收发控端，是发射，低电平是接收，空是接收带有 00k下拉阻.0v or VSSPD输入电源下降控制，电源下降，低电平有效，空电源下，带100 上拉电阻3. v or VSSPAEN入RF 放大

29、使能端，使能，低电平禁带有 00k下拉电阻3 0 or VSSCHS2IT 通选择位，照设置表输入，悬空3 0 or V SCH 1同 HS2.3 0 or V SCH 0同 HS2.3. v or VSSData InI调制据输入数据发射端，输入阻抗 30数输入PEAKER输出16m 扬器16 OhmANT-天50 Ohm loadRF comunicat on6 4能&应用说明1、 制时图 A 是发射控时序图， 图 B 是接收控制时序AT/ RPAEND ta i n锁上延时B T/ RPAEData out随机噪音数据收发应选用相同的通讯通道（CH0,CH1,CH2 相同），PAEN 可

30、以和 T/R 连接在一起，这样在打开收发控的同时放大立即生锁上延时时间依据相环的带宽。2、传输协议介绍在无线通讯中资料常以 Fr me 或 Pack t 的方式传送,提高可靠度。Preamble 常用式为 10101010 的续资料, 目使接收端的 Da a Sr 进入稳定状态. Sync 的作:使接收端易判断资料的起始点。CRC 误码校正，也可以仅用 Check um 来判断 Data 内容是否正确。所有内避免连续的1或连续的 0, 否则将使接收端的 Dat Slicer 不稳而解错资料。SPRF2716 可以用任何数编码格式，下面两种编码式：（1）Manches er CoStar t B

31、 i ting 数据编码格式：B i t“0”B i t“1”600us00us 200us20000us2 0usStart B t是一组数据的开始标志Bit 0”表示数据位为“0” ,Bit “1”表示数据位为“1”发射模式。以 Manchester Coding 的编码式规划数据信息包的发射格式如下：36RF communication长导言起始位ID号数据1数据2数据3数据4导言起始位20us 2800us0 1 0 0 01 1 0 1导言在无线电通讯中是必需的，它有助于发射充分打开收发控制有助于对起始位的确认。ID号是用户定义的接收装置的地址，以符合广播式的多机数据通讯，收到的 I

32、D 号和自己的 ID 号相比较，相同表示主机和自己通讯，否则，放弃从新接收。数据 2 可以是数据 1 的反数，数据 4可以是数据 3 的反数，或数据 4数据 1，数据 2，数据 的校验和。Manches er Coding 数据接收方法：无线电接收时，常常会收到随机噪音数据，起始位的检测常重要起始位后第一位为“0”按设定波特样示意图检测到起始位设置采 波特起始位后第一位为“1”按设定波特率采样示意图检测到起始位置采样波特率注： 无线通讯时， T/R 有效应，在收发转换是有时间余量（2）周期编码格式Bit“1”Bit“0”200us200us00us600us对于这种编码格式数据，数据“1”“0

33、”是通过测周期来辨别，它的能力比较强，但是数据的比较麻烦。长导言、始位的格式与 Man hester Coding 相同。37RF comunicat on6.527M 电波特性 波长约 11 公尺，若要达到最好的辐射及接收效率，理论上天线为 1/4 波长2.7 公尺，产品不容许这么笨的机构设计，天线愈小，效率愈差。 电波容易被金属阻挡吸收而衰减，力弱，也就是说，隔墙时讯号衰减剧烈，置于金属桌面讯号衰减严重，例如：27MHz 无线鼠标放金属桌面时，距离将小于 50 公分。容易受到家电的干扰，如压缩机，电视机，计算机，马达等。数据输率低，不适合做高速资料量的送户外应用：车，对讲机等鼠标键盘，互动玩具等室用：无6.6如2 MHz低自的干扰源及提高灵敏度容易受到家电产品的干扰。干扰使接收灵敏度变差，传输距离缩短。自身的干扰及提高灵敏度：.5.避免 C Ulock 的倍频落入接收频带电