NRF2401的工作原理

　　nRF2401是单片射频收发芯片，工作于2.4～2.5GHz ISM频段，芯片内置频率合成器、功率放大器、晶体振荡器和调制器等功能模块，输出功率和通信频道可通过程序进行配置。芯片能耗非常低，以-5dBm的功率发射时，工作电流只有10.5mA，接收时工作电流只有18mA，多种低功率工作模式，节能设计更方便。其DuoCeiverTM技术使nRF2401可以使用同一天线，同时接收两个不同频道的数据。nRF2401适用于多种无线通信的场合，如无线数据传输系统、无线鼠标、遥控开锁、遥控玩具等。

　　NRF2401引脚

　　

　　NRF2401工作原理

　　nRF2401有工作模式有四种：收发模式、配置模式、空闲模式和关机模式。nRF2401的工作模式由PWR_UP 、CE、CS三个引脚决定。

　　NRF2401的内部结构原理及外部组成框图如图２所示，下面介绍其工作原理。

　　

　　ＳｈｏｃｋＢｕｒｓｔＴＭ模式

　　NRF2401的ＳｈｏｃｋＢｕｒｓｔＴＭ ＲＸ／ＴＸ模式采用片上先进先出（ＦＩＦＯ）来进行低数据率的时钟同步和高数据率的传输，因此极大的降低了功耗。

　　ＳｈｏｃｋＢｕｒｓｔＴＭ发射主要通过ＭＣＵ接口引脚ＣＥ、ＣＬＫ１和ＤＡＴＡ来完成。当ＭＣＵ请求发送数据时，置ＣＥ为高电平，此刻的接收机地址和有效载荷数据作为 NRF2401的内部时钟，可用请求协议或ＭＣＵ将速率调至１Ｍｂｐｓ；置ＣＥ为低电平可激活ＳｈｏｃｋＢｕｒｓｔＴＭ发射。

　　ＳｈｏｃｋＢｕｒｓｔＴＭ接收主要使用ＭＣＵ接口引脚ＣＥ、 ＤＲ１、 ＣＬＫ１和ＤＡＴＡ来实现。当正确设置射频包输入载荷的地址和大小后，置ＣＥ为高电平可激活ＲＸ。此后便可在NRF2401监测信息输入２００μｓ，若收到有效数据包，则给ＭＣＵ一个中断并置ＤＲ１为高电平，以使ＭＣＵ 以时钟形式输出有效载荷数据，待系统收到全部数据后煟睿遥疲玻矗埃痹僦茫模遥蔽低牬耸比绻ＣＥ保持高电平，则等候新的数据包。若ＣＥ置低电平，则开始接收新的序列。

　　ＤｕｏＣｅｉｖｅｒＴＭ的双信道接收模式

　　NRF2401的 ＤｕｏＣｅｉｖｅｒＴＭ技术为ＲＸ供给了两个独立的专用数字信道，因而可代替两个单独接收系统。图３所示是ＤｕｏＣｅｉｖｅｒＴＭ同时双接收信道结构图。NRF2401 能够通过一个天线接口从相隔８ＭＨｚ的两个１Ｍｂｐｓ接收机上接收数据。同时将两个数字信道的输出反馈到两个单独的ＭＣＵ接口。具体的两个信道如下：

　　应当解释的是，数字信道２的频率只有在比数字信道１的频率高出８ＭＨｚ时，才能保证正常接收。

　　电路原理nRF2401电路原理图

　　

　　NRF24L01 芯片构成的通信模块电路设计

　　NRF24L01 芯片通信模块电路核心器件NRF24L01 配合网络晶振、解耦电容、偏极电阻一起工作构造稳定射频通信模块。该芯片是贴片结构， 模块占用空间少， 如图2 所示。

　　

　　图2由NRF24L01 芯片构成的通信模块电路图。