1.2 nRF24L01的指令结构

nRF24L01所有的配置字都由配置寄存器来定义，这些配置寄存器可通过SPI口访问。

1.2.1 SPI接口设置

SPI接口由SCK，MOSI，MISO及CSN组成。

(1)在配置模式下单片机通过SPI接口配置nRF24L01的工作参数。
(2)在发射或接收模式下单片机SPI接口发送或接收数据。

和SPI接口的指令共有8个，使用每个指令时必须使CSN变低，用完后将其变高。单片机的控制指令从nRF24L01的MOSI引脚输入，而nRF24L01的状态信息和数据信息是从其MISO引脚输出并送给单片机的。利用SPI传数时，他是先传低位字节，再传高位字节，并且在传每个字节时是从高位字节传起的。指令分别是；读寄存器指令，格式是000A AAAA；写寄存器指令，格式是001AAAAA(A AAAA代表寄存器在内存中的地址；读Payload指令；写Payload指令；清发射堆栈指令；清接收堆栈指令；发射数据再利用；空操作。

1.2.2 中断 当nRF24L01的中断源(TX_DS，RX_DR，MAX_RT)被置高时(TX_DS为发送成功标志位，RX_DR为接收数据成功标志位，MAX_RT为自动重发超上限标志位)，就会使IRQ引脚置低。可以向状态寄存器写1来清这些中断标志位。通过设置CONFIG寄存器的某些位来屏蔽掉这些中断源，默认情况下，这三个中断源都是允许的。

1.2.3 内存区

下面介绍nRF24L01的内存区，一共24个寄存器，以下选取几个重要的加以介绍。

0号寄存器：第7位是保留位；第6位到第4位分别是TX_DS，RX_DR，MAX_RT屏蔽位，置高能屏蔽相应的中断源；第3位是CRC使能位；第2位是选择CRC长度；第1位是PWR_UP位，高电平为使芯片上电；第0位是发射、接收选择位，高电平是发射，低电平是接收。

1号寄存器：第7和第6位是保留位，第5到第0位是使能通道5到通道0的自动应答，高电平有效。

2号寄存器：第7和第6位是保留位，第5到第0位是使能接收通道地址5到地址0，高电平有效。

4号寄存器：第7位到第4位是设置自动重发的时间，第3位到第0位是设置自动重发的次数。

7号寄存器是状态寄存器，第7位是保留位，第6位是RX_DR位(1：接收堆栈中有了数据)，第5位是TX_DS位(1：数据成功发送到接收方)，第4位是MAX_RT位(1：达到重发射上限，产生超时中断)，第3到第1位是标志哪个通道接收数据，第0位是发射堆栈状态位。

1.3 nRF24L01的功能描述

nRF24L01可以通过设置CE和状态寄存器来选择他的工作状态，如表1所示。

当nRF24L01收到应答信号时，他将认为该包数据成功发送到接收方，并把这包数据从发射堆栈中清除，同时IRQ变低，STATUS寄存器里的中断标志位TX_DS置高。

用增强式ShockBurst技术来发射数据可以有以下好处：极大地降低了电流损耗；系统开销低；极大地降低了数据在空气中的碰撞率。

2 系统设计

2.1 硬件设计

本系统采用的单片机是PIC16F877，将单片机的PORTC的0～5配置成通用I／O引脚，分别与nRF24L01的IRQ，CE，CSN，SCK，MOSI，MISO连接，控制nRF24L01的工作方式，采用单片机标准的SPI接口。系统上电时，PIC16F877首先对nRF24L01进行写配置寄存器操作，然后使nRF24L01进入发射状态，将要发送的数据写入nRF24L01，激活无线发射。然后检测nRF24L01的IRQ引脚，由于关闭了自动重发射功能，因此如果引脚电平变低，即说明产生发送成功中断，数据发送成功，然后从接收端读出数据即可。

2.2软件设计

程序流程图如图3所示。程序编程的基本思路是，系统上电首先配置nRF24L01的寄存器，本系统只对其中几个寄存器进行了重新配置，关闭自动重发射功能是想对发送失败次数进行统计，其他的均采用默认值，如：通信速率2 Mb／s，输出功率0 dBm等。