在 NRF24E1 的內(nèi)部存儲空間中，512B ROM 用于存儲引導(dǎo)程序。上電后，它可將 EEPROM 中存儲的程序下載到 4KB RAM 的程序運(yùn)行空間，另外的 256B RAM為數(shù)據(jù)存儲器。無線收發(fā)器 NRF2401 可以通過軟件編程來設(shè)定接收地址、收發(fā)頻率、發(fā)射功率、無線傳輸速率、無線收發(fā)模式、CRC 校驗和的長度以及有效數(shù)據(jù)的長度等無線通信參數(shù)。
　　NRF24E1的典型應(yīng)用電路原理圖如圖2，從圖中看到，采用 Nordic NRF24E1 無線單片機(jī)芯片設(shè)計的線路非常簡單，外圍零件很少，也非常容易進(jìn)行設(shè)計開發(fā)。

　　NRF24E1 體積小、功耗低，因此非常適用于對體積和功耗要求較高的應(yīng)用場合。可廣泛應(yīng)用于計算機(jī)外設(shè)、無線耳機(jī)、玩具、游戲手柄、汽車電子、醫(yī)療器械、遙控和工業(yè)傳感器等方面。
2 具體組網(wǎng)實現(xiàn)
　　結(jié)合前面的知識，再來看看基于NRF24E1芯片的短距離無線網(wǎng)絡(luò)具體應(yīng)該如何組網(wǎng)。這里以一個具體的無線點菜系統(tǒng)的設(shè)計架構(gòu)為例。
2.1 系統(tǒng)功能
　　該無線點菜系統(tǒng)采用NRF24E1芯片設(shè)計實現(xiàn)，同時通過無線網(wǎng)卡實現(xiàn)點菜系統(tǒng)后臺服務(wù)器與計算機(jī)收銀管理系統(tǒng)的無線數(shù)據(jù)交換，實現(xiàn)從點菜、出菜、加菜、撤菜等從菜品進(jìn)廚房直至結(jié)賬的全過程自動化。
　　該系統(tǒng)的功能流程是：餐廳內(nèi)的就餐點和餐廳外的外賣點都可以通過無線發(fā)送/接收終端輔助完成點菜，并通過無線傳輸將點菜數(shù)據(jù)傳送至后臺服務(wù)器，再由服務(wù)器進(jìn)行分單打印和數(shù)據(jù)無線傳輸至收銀用機(jī)、傳菜用機(jī)，根據(jù)所得數(shù)據(jù)，收銀機(jī)結(jié)帳并打印帳單，傳菜機(jī)打印、傳菜、劃單，最后由服務(wù)員完成送菜、上菜。
2.2 系統(tǒng)設(shè)計
　　無線點菜系統(tǒng)中點菜模塊外觀及總體設(shè)計圖如圖3所示，其中發(fā)送、接收端通過NRF24E1芯片實現(xiàn)無線數(shù)據(jù)傳輸。
　　無線點菜系統(tǒng)中點菜模塊系統(tǒng)流程圖如圖4所示。

　　首先由用戶在點菜終端輸入用戶號和密碼（刷卡）登錄，餐廳內(nèi)的就餐點由服務(wù)員輸入信息進(jìn)入系統(tǒng)。當(dāng)驗證用戶合法后，用戶可以進(jìn)行點菜操作，點菜時直接通過菜肴的編碼和加減運(yùn)算符組合輸入即可實現(xiàn)點菜，方便快捷，具體編碼可參考無線點菜終端使用說明書。用戶點菜輸入并“確認(rèn)”后，無線點菜終端將用戶已點菜肴信息顯示輸出，用戶核對無誤，再次“確認(rèn)”點菜，如需加菜、減菜，可按“取消”鍵回到上一步，同樣通過菜肴的編碼和加減運(yùn)算符組合輸入來實現(xiàn)加減菜。用戶完成點菜后，無線點菜終端會將點菜數(shù)據(jù)傳輸給遠(yuǎn)程服務(wù)器，并給出“您已成功點菜！”的顯示信息，用戶此時可以退出系統(tǒng)。
2.3 發(fā)送端總體設(shè)計
　　基于NRF24E1的點菜發(fā)送端需要有鍵盤進(jìn)行點菜的數(shù)據(jù)輸入，同時還需要一個液晶顯示屏來顯示點菜信息。因此，整個發(fā)送端可大致分為主控制器、鍵盤、鍵盤編解碼、LCD、電壓轉(zhuǎn)換等部分，其總體設(shè)計框圖如圖5所示。

2.4 無線收發(fā)設(shè)計
　　NRF24E1收發(fā)器的收發(fā)任務(wù)由NRF2401子系統(tǒng)控制，NRF2401子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖6所示。

　　收發(fā)功能由特殊功能寄存器中的RADIO和SPI_ CTRL控制。SPI_ CTRL=0X00時，SPI不用；SPI_ CTRL=0X01時，SPI連接到P1口；SPI_ CTRL=0X10時，SPI連接到第一個NRF2401頻道；SPI_ CTRL=0X11時，SPI連接到第二個NRF2401頻道。
　　RADIO寄存器中的3個位PWR_UP、CE、CS可以用來控制NRF2401子系統(tǒng)的工作模式。當(dāng)PWR_UP=1，CE=1，CS=0時為收發(fā)方式；當(dāng)PWR_UP=1，CE=O，CS=1時為配置方式；當(dāng)PWR_UP=1，CE=O，CS=0時為空閑方式；PWPWR_UP=0時關(guān)機(jī)。
　　系統(tǒng)射頻部分的通信協(xié)議均由內(nèi)置硬件電路完成，NRF24E1的無線數(shù)據(jù)包格式如表1。

表1 NRF24E1的無線數(shù)據(jù)包格式

　　其中，PRE-AMBLE是前導(dǎo)碼，由硬件自動加上去；ADDRESS是要發(fā)送的32～40位地址碼；PAYLOAD是有效數(shù)據(jù)；CRC是CRC校驗和，它可由內(nèi)置CRC糾檢錯硬件電路自動加上，可設(shè)為0、8或16位。ADDRESS、PAYLOAD和CRC的總長度最大為256位，設(shè)置較短的地址和校驗和可以提高傳輸效率，但會使可靠性降低。
　　NRF24E1支持點到多點通信，每個芯片可通過軟件設(shè)置最多40位地址，通信時只有與本機(jī)地址相符時才應(yīng)答，否則不響應(yīng)。
　　無線收發(fā)器NRF2401有一個144bit的ShockBurst配置字，該配置字規(guī)定了無線收發(fā)器的接收地址、收發(fā)頻率、發(fā)射功率、無線傳輸速率、無線收發(fā)模式、CRC校驗和的長度以及有效數(shù)據(jù)的長度。該配置字使NRF2401能夠處理射頻協(xié)議。
　　當(dāng)NRF2401工作在收發(fā)方式時，其采用了先進(jìn)的ShockBurst技術(shù)。
　　(1)ShockBurst工作在發(fā)送方式時，CPU接口引腳為CE、CLK1和DATA(如圖6)。當(dāng)CPU請求發(fā)送數(shù)據(jù)時，置CE為高電平" title="高電平">高電平，此時將接收機(jī)地址和有效載荷數(shù)據(jù)送入NRF2401，置CE為低電平激活ShockBurst發(fā)射。具體流程為：
　　a.當(dāng)微控制器有數(shù)據(jù)要發(fā)送時，置CE為高，使NRF2401工作；
　　b.把接收機(jī)的地址和要發(fā)送的數(shù)據(jù)按時序送入NRF2401；
　　c.微控制器把CE置低，激發(fā)NRF2401進(jìn)行ShockBurst發(fā)射；
　　d.NRF2401 ShockBurst發(fā)射：給射頻前端供電；射頻數(shù)據(jù)打包（加字頭、CRC校驗碼）；高速發(fā)射數(shù)據(jù)包；發(fā)射完成，NRF2401進(jìn)入空閑狀態(tài)。
　?(2)ShockBurst工作在接收方式時，CPU接口引腳為CE、DR1、CLK1和DATA(如圖6)。當(dāng)正確設(shè)置射頻包輸入載荷的地址和大小后，置CE為高電平可激活RX。此后NRF2401監(jiān)測信息輸入，若收到有效數(shù)據(jù)包，則給MCU一個中斷并置DR1為高電平，以使MCU以時鐘形式將有效載荷數(shù)據(jù)取走，待系統(tǒng)收到全部數(shù)據(jù)后NRF2401再置DR1為低。此時如果 CE保持高電平，則等待新的數(shù)據(jù)包；若CE置低電平，則開始其他工作流程。具體流程為：
　　a. 配置本機(jī)地址和要接收的數(shù)據(jù)包大??；
　　b. 進(jìn)入接收狀態(tài)，把CE置高；
　　c. 200微秒后，NRF2401進(jìn)入監(jiān)視狀態(tài)，等待數(shù)據(jù)包的到來；
　　d. 當(dāng)接收到正確的數(shù)據(jù)包(正確的地址和CRC校驗碼)，NRF2401自動把字頭、地址和CRC校驗位移去；
　　e. NRF2401通過把DR1(這個引腳引起微控制器中斷)置高通知微控制器；
　　f. 微控制器把數(shù)據(jù)從NRF2401移出；
　　g. 所有數(shù)據(jù)移完，NRF2401把DR1置低，此時，如果CE為高，則等待下一個數(shù)據(jù)包，如果CE為低，開始其他工作流程。
　　ShockBurst接收和發(fā)送的流程框圖如圖7和圖8所示。最終，無線點菜系統(tǒng)數(shù)據(jù)接收端正確接收點菜發(fā)送端發(fā)射來的點菜代碼，并處理成計算機(jī)所能識別的數(shù)據(jù)傳送給后臺服務(wù)器進(jìn)行處理。