nRF905實現(xiàn)無線加速度測量系統(tǒng)

　　LIS331DL與C8051F310的電路連接如圖3所示。C8051F310內(nèi)部有一個標(biāo)準(zhǔn)的SPI串行接口，通過交叉開關(guān)將C8051F310(主機(jī))的四線制SPI外部引腳配置在P0.0(總線時鐘SCK)、P0.1(主人從出MISO)、P0.2(主出從入)和P0.3(從機(jī)SPI片選CS)這四個引腳上，LIS331DL作為SPI總線的從機(jī)，主機(jī)和從機(jī)通過SPI總線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，總線時鐘由主機(jī)決定。從機(jī)的兩個中斷標(biāo)志輸出引腳接到主機(jī)的P0.6和P0.7，主機(jī)內(nèi)的交叉開關(guān)將兩個外部中斷標(biāo)志輸入引腳配置在P0.6和P0.7，它們連接到從機(jī)的兩個中斷標(biāo)志輸出9號和11號引腳，這樣可以進(jìn)行LIS331DL功能的擴(kuò)展(自由落體中斷檢測，內(nèi)部喚醒等)。

　　2.3 nRF905單片機(jī)無線收發(fā)器電路設(shè)計

　　本測量系統(tǒng)中采用nRF905射頻芯片作為射頻收發(fā)器。nRF905采用Nordic公司的VLSI ShockBurst技術(shù)。ShockBurst技術(shù)使nRF905能夠提供高速的數(shù)據(jù)傳輸而無需昂貴的高速MCU來進(jìn)行數(shù)據(jù)處理/時鐘覆蓋。通過將與RF協(xié)議有關(guān)的高速信號處理放到芯片內(nèi)，nRF905提供給微控器一個SPI接口，速率由微控器設(shè)定的接口速率決定。nRF905通過ShockBurst工作模式在RF以最大速率進(jìn)行連接時降低數(shù)字應(yīng)用部分的速率來降低在應(yīng)用中的平均電流消耗。

　　nRF905與C8051F310的電路連接如圖4所示。C8051F310的SPI同步串行口已作為與LIS331DL的通信接口，為充分利用C8051F310的引腳資源，取C8051F310的P1.0，P1.1，P1.2和P1.3四個IO口組成一個模擬SPI串口與nRF905的SPI口相連接，數(shù)據(jù)采用單字節(jié)逐次移位的方式進(jìn)行傳輸。

　　C8051F31O作為SPI主機(jī)，nRF905作為從機(jī)。主機(jī)在P1.0引腳提供主機(jī)模擬SPI時鐘，P1.1引腳作為主機(jī)模擬MISO線，P1.2引腳作為主機(jī)模擬MOSI線，P1.3引腳作為從機(jī)SPI片選線。主機(jī)通過此模擬SPI串行口在配置模式下對從機(jī)相關(guān)寄存器進(jìn)行配置;在RF發(fā)射和接受模式下進(jìn)行發(fā)射數(shù)據(jù)的傳送和接收數(shù)據(jù)的讀取。nRF905的工作狀態(tài)接口由CD，AM和DR組成;工作模式控制引腳由PWR，TRX和TX組成，C8051F310通過P1.4，P1.5和P1.6來設(shè)置nRF905的工作模式，具體模式設(shè)置如表1所示。

　　進(jìn)入ShockBurst RX模式650μs后，nRF905不斷檢測，等待接收數(shù)據(jù)。當(dāng)檢測到同一頻段的載波時，載波檢測引腳CD被置高，當(dāng)接收到一個相匹配的地址，地址檢測引腳AM被置高，當(dāng)一個正確的數(shù)據(jù)包接收完畢，nRF905自動移去字頭、地址和CRC校驗位，然后將DR引腳置高，通知MCU讀取數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)讀取完畢DR引腳置低。

　　當(dāng)有數(shù)據(jù)要發(fā)送時，MCU按時序?qū)⒔邮諜C(jī)的地址和要發(fā)送的數(shù)據(jù)傳送給nRF905，SPI接口速率在通信協(xié)議和器件配置時確定。進(jìn)入Shock Burst TX模式650us后，射頻寄存器自動開啟，進(jìn)行數(shù)據(jù)打包(加字頭和CRC校驗碼)，發(fā)射數(shù)據(jù)包。當(dāng)數(shù)據(jù)發(fā)射完成，DR引腳置高通知MCU數(shù)據(jù)已成功發(fā)送。