文档介绍：NRF905无线收发芯片原理及设计实现
摘要:介绍了无线收发芯片nRF905的功能,及其与51单片机的接口设计。单片机可以很容易地通过SPI接口访问nRF905,功耗低。多频道多频段,可以很方便地实现点对点及点对多点无线通信。
关键词:无线收发器;SPI接口;单片机

1引言

nRF905是NordicVLSI公司推出的一款无线收发芯片。32脚封装(32LQFN5x5mm),~,工作于433/868/915MHz三个ISM(工业、科学和医学)频道。可自动处理字头和CRC(循环冗余码校验)。微处理器可以通过SPI接口及相关指令访问nRF905的寄存器。功耗低,高抗干扰GFSK调制,可跳频,载波检测输出,地址匹配输出以及数据就绪输出。nRF905适用于遥感、遥测、无线抄表、工业数据采集以及家庭自动化等领域。

2nRF905简介

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MOSI/MISO是发射/接收数据的通道;TRX_CE,TX_EN是收/发通道的控制端;PWR_UP是工作模式控制端;CSN、SCK为串行接口控制端;CD是接收模式下载波监测信号输出端;
AM是接收到正确的数据包地址后芯片指示信号的输出端;DR是发射完一个数据包后芯片指示信号的输出端;uPCLK是芯片提供的一个可设置的时钟源信号输出端;ANT1和ANT2用于天线部分;XC1和XC2外接电路构成了晶体振荡电路。nRF905片内集成了电源管理、晶体振荡器、低噪声放大器、频率合成器、功率放大器、通信协议控制等模块,曼彻斯特编码/解码由片内硬件完成,无需用户对数据进行曼彻斯特编码,因此使用非常方便。可自动处理字头和CRC(循环冗余码校验),使用SPI接口与微控制器通信,配置非常方便。由于nRF905采用抗干扰能力强的高斯频移键控(GFSK)调制方式,抗干扰能力强,能很好的减少噪声环境对系统性能的干扰。
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nRF905有两种工作模式和两种节能模式。两种工作模式分别是接收模式和发送模式,两种节能模式分别是关机模式和空闲模式。nRF905的工作模式由TRX_CE、TX_EN和PWR_UP三个引脚决定。详见表1。
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由于nRF905具有ShockBurstTM功能,使得nRF905不需要使用昂贵的高速微控制处理器(MCU)对数据处理/时钟恢复,也能达到较高的数据率。通过在芯片上将所有的高速信号处理变为射频通信协议,nRF905芯片提供了一个具有微控制器能力的SPI接口,数据率由具有微控制器功能的接口速率自行设定。收发电路的数字部分是一个低速率电路,而收发电路的射频链接却是一个处于最高速率的电路,整个电路要通过变速才能解决速率上的差异。nRF905芯片的
ShockBurstTM模式减少了在这一过程中的平均电流消耗。在ShockBurstTMRX模式中,当一个有效地址的数据包被接收时,能够通过AM和DR两个信号外送给MCU。在ShockBurstTMTX模式中,nRF905芯片自动地完成报头的生成和CRC校验,当发送过程完成后,能够通过DR信号外送给MCU,发送工作已经完成。这样可以降低MCU对内存的