超低功耗單片無線系統(tǒng)應(yīng)用入門基

上架時間:2011-7-4

出版日期:2011 年7月

開本:16開

頁碼:319

版次:1-1

《超低功耗單片無線系統(tǒng)應(yīng)用入門--基于2.1 ghz無線soc芯片nrf24le1》

第1章超低功耗單片無線系統(tǒng)

1.1超低功耗單片無線系統(tǒng)nrf24le1

1.1.1nrf24le1簡介

1.1.2nrf24le1主要特性

1.1.3nrf24le1內(nèi)部結(jié)構(gòu)

1.2nrf24le1最小系統(tǒng)設(shè)計

1.2.124引腳qfn封裝的nrf24le1最小系統(tǒng)設(shè)計

1.2.232引腳qfn封裝的nrf24le1最小系統(tǒng)設(shè)計

1.2.348引腳qfn封裝的nrf24le1最小系統(tǒng)設(shè)計

1.2.4nrf24le1與計算機串口的連接電路

第2章nrf24le1的mcu與應(yīng)用

2.1mcu內(nèi)部結(jié)構(gòu)與主要特性

2.1.1mcu內(nèi)部結(jié)構(gòu)

2.1.2mcu主要特性

2.2存儲器和i/o結(jié)構(gòu)

2.2.1存儲器映射

2.2.2pdata存儲器尋址

2.2.3mcu特殊功能寄存器

2.3flash存儲器

.2.3.1flash存儲器特性

2.3.2flash存儲器配置

2.3.3mcu對flash編程

2.3.4通過spi對flash編程

2.3.5硬件支持固件升級

2.4隨機存儲器ram

2.4.1隨機存儲器ram結(jié)構(gòu)與功能

2.4.2sram示例程序流程圖

2.4.3sram示例程序

2.5定時器/計數(shù)器

2.5.1定時器/計數(shù)器結(jié)構(gòu)與特性

2.5.2timer0和timerl的功能與初始化

2.5.3timer2的功能與初始化

2.5.4定時器/計數(shù)器的特殊功能寄存器sfr

2.5.5實時時鐘rtc

2.5.6定時器/計數(shù)器示例程序流程圖

2.5.7定時器/計數(shù)器示例程序

2.6中斷

2.6.1中斷源和中斷向量

2.6.2中斷用特殊功能寄存器sfr

2.6.3中斷示例外接電路

2.6.4中斷示例程序流程圖

2.6.5中斷示例程序

2.7看門狗

2.7.1看門狗結(jié)構(gòu)與功能

2.7.2看門狗寄存器wdsv

2.7.3看門狗示例程序流程圖

2.7.4看門狗示例程序

2.8功耗和時鐘管理

2.8.1工作模式

2.8.2功耗和時鐘管理有關(guān)的寄存器

2.8.3功耗和時鐘管理示例程序

2.9電源監(jiān)控

2.9.1電源監(jiān)控結(jié)構(gòu)與功能

2.9.2電源監(jiān)控示例程序流程圖

2.9.3電源監(jiān)控示例程序

2.10片上振蕩器

2.10.116 mhz晶體振蕩器

2.10.216 mhzrc振蕩器

2.10.3外部16 mhz時鐘

2.10.432.768 khz晶體振蕩器

2.10.532.768 khzrc振蕩器

2.10.6合成32.768 khz日寸鐘

2.10.7外部32.768 khz時鐘

2.11乘除法器單元mdu

2.11.1mdu結(jié)構(gòu)與功能

2.11.2mdu操作步驟

2.11.3mdu示例程序流程圖

2.11.4mdu示例程序

2.12加密/解密協(xié)處理器

2.13隨機數(shù)發(fā)生器

2.13.1隨機數(shù)發(fā)生器結(jié)構(gòu)與功能

2.13.2隨機數(shù)發(fā)生器示例程序流程圖

2.13.3隨機數(shù)發(fā)生器示例程序

第3章nrf24le1的接口與應(yīng)用

3.1通用i/o端121 gpio

3.1.1gpio結(jié)構(gòu)與功能

3.1.2i/o端口可編程寄存器

3.1.3gpio與按鍵和led的連接電路

3.1.4gpio示例程序流程圖

3.1.5gpio示例程序

3.2串行外設(shè)接品spi

3.2.1spi結(jié)構(gòu)與功能

3.2.2spi主模式寄存器

3.2.3spi從模式寄存器

3.2.4spi時序

3.2.5spi主設(shè)與spi從設(shè)之間的互聯(lián)

3.2.6spi示例程序流程圖

3.2.7spi示例程序

3.3uart

3.3.iuart結(jié)構(gòu)與功能

3.3.2uart可編程寄存器

3.3.3uart示例程序流程圖

3.3.4uart示例程序

3.42線接口

3.4.12線接口結(jié)構(gòu)與功能

3.4.22線接口主設(shè)發(fā)送/接收

3.4.32線接口從設(shè)發(fā)送/接收

3.4.42線接口時序

3.4.52線接口特殊功能寄存器

3.4.62線接口應(yīng)用示例電路

3.4.?2線接口應(yīng)用示例程序流程圖

3.4.82線接口應(yīng)用示例程序

3.5adc

3.5.iadc特性與結(jié)構(gòu)

3.5.2adc功能說明

3.5.3adc特殊功能寄存器

3.5.4adc模擬電壓輸入電路

3.5.5adc示例程序流程圖

3.5.6adc示例程序

3.6模擬比較器

3.6.1模擬比較器特性與結(jié)構(gòu)

3.6.2模擬比較器功能

3.6.3模擬比較器特殊功能寄存器

3.6.4模擬比較器示例程序流程圖

3.6.5模擬比較器示例程序

3.7pwm

3.7.1pwm結(jié)構(gòu)與功能

3.7.2pwm特殊功能寄存器

3.7.3電機控制和驅(qū)動電路

3.7.4pwm示例程序流程圖

3.7.5pwm示例程序

第4章nrf24le1的射頻收發(fā)器與應(yīng)用

4.1 nrf24le1的射頻收發(fā)器

4.1.1射頻收發(fā)器內(nèi)核結(jié)構(gòu)與功能

4.1.2射頻收發(fā)器工作模式

4.1.3射頻收發(fā)器空中速率

4.1.4射頻收發(fā)器射頻通道頻率

4.1.5接收功率檢測

4.1.6pa控制

4.1.7增強型shockburst

4.1.8數(shù)據(jù)和控制接口

4.2射頻收發(fā)器應(yīng)用示例1

4.2.1無線傳輸結(jié)構(gòu)形式

4.2.2無線傳輸示例程序流程圖

4.2.3無線傳輸示例程序

4.3射頻收發(fā)器應(yīng)用示例2

4.3.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

4.3.2發(fā)送端電路

4.3.3接收端電路

4.3.4無線遙控mp3播放器示例程序流程圖

4.3.5無線遙控mp3播放器示例程序

第5章nrf24le1與常用外圍模塊的連接及編程

5.1nrf24le1與數(shù)碼管和鍵盤的連接及編程

5.1.1nrf24le1與zlg7289的連接

5.1.2nrf24le1與zlg7289的編程示例

5.2nrf24le1與液晶顯示器模塊的連接及編程

5.2.1rtl2864m漢字圖形點陣液晶顯示器模塊簡介

5.2.2nrf24le1與rtl2864m的連接

5.2.3nrf24le1與液晶顯示器模塊的編程示例

5.3nrf24le1與dac的連接及編程

5.3.inrf24le1與dactlc5615的連接

5.3.2nrf24le1與dac的編程示例

5.4nrf24le1與dds的連接及編程

5.4.inrf24le1與ddsad9850的連接

5.4.2nrf24le1與dds的編程示例

5.5nrf24le1與超聲波模塊的連接及編程

5.5.inrf24le1與超聲波模塊的連接

5.5.2nrf24le1與超聲波模塊的編程示例

5.6nrf24le1與步進電機驅(qū)動模塊的連接及編程

5.6.inrf24le1與步進電機驅(qū)動模塊的連接

5.6.2nrf24le1與步進電機驅(qū)動模塊的編程示例

第6章keii μ vision4集成開發(fā)環(huán)境和isp下載

6.1keil μvision4集成開發(fā)環(huán)境的使用

6.1.1工程的建立

6.1.2添加c語言文件

6.1.3代碼編輯

6.1.4工程編譯

6.1.5生成hex文件

6.21sp下載

參考文獻

《nRF24AP2單片ANT超低功耗無線網(wǎng)絡(luò)原理及高級應(yīng)用》以nRF24AP2系列單片超低功耗ANT無線網(wǎng)絡(luò)芯片為對象，詳細介紹了ANT無線網(wǎng)絡(luò)概念、原理及應(yīng)用。尤其是從應(yīng)用角度，對ANT無線網(wǎng)絡(luò)進行了深入探討。此外還介紹了開發(fā)環(huán)境的建立，以及ANT無線傳感網(wǎng)教學(xué)開發(fā)實驗平臺。

以應(yīng)用為背景，以實戰(zhàn)為目的，提供ANT各功能模塊C源代碼及詳細說明，可使讀者可在較短的時間內(nèi)理解并應(yīng)用ANT無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。

《nRF24AP2單片ANT超低功耗無線網(wǎng)絡(luò)原理及高級應(yīng)用》從實踐出發(fā)，以應(yīng)用為目標(biāo)，可作為個人、學(xué)生、無線愛好者、工程師學(xué)習(xí)無線設(shè)計的入門及提高讀物，或作為高等院校的計算機、電子、自動化、無線通信等專業(yè)相關(guān)課程的教材。

第1章 ANT超低功耗無線網(wǎng)絡(luò)簡介

1.1 低功耗無線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用背景

1.2 何為ANT網(wǎng)絡(luò)

1.3 Zigbee與ANT無線網(wǎng)絡(luò)的特點

1.3.1 超低功耗特性

1.3.2 低系統(tǒng)成本及開發(fā)成本

1.3.3 靈活的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)

1.4 ANT低功耗無線網(wǎng)絡(luò)的基本概念

1.4.1 ANT無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點

1.4.2 ANT無線網(wǎng)絡(luò)通道

1.4.3 ANT無線網(wǎng)絡(luò)的基本工作方式

1.4.4 搜索、配對

1.4.5 跳頻工作

1.4.6 ANT無線網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)方式

1.5 2.4GHz無線鏈路的預(yù)測

1.5.1 自由空間電波傳播基礎(chǔ)

1.5.2 自由空間下2.4GHz頻段的無線鏈路預(yù)測

1.5.3 在實際環(huán)境下2.4GHz頻段的無線鏈路預(yù)測

1.5.4 增加2.4GHz無線通信距離的方法

1.5.5 無線鏈路預(yù)測工具

第2章 2.4GHz單片ANT超低功耗無線網(wǎng)絡(luò)芯片nRF24AP2

2.1 nRF24.AP2介紹

2.1.1 nRF24.AP2特性

2.1.2 nRF24.AP2應(yīng)用領(lǐng)域

2.2 nRF24AP2概述

2.2.1 nRF24.AP2功能

2.2.2 nRF24.AP2的內(nèi)部框圖

2.2.3 nRF24.AP2芯片引腳分配

2.2.4 nRF24AP2引腳功能

2.3 nRF24AP2的射頻收發(fā)器

2.3.1 nRF24AP2射頻收發(fā)器功能

2.3.2 nRF24AP2射頻收發(fā)器內(nèi)部框圖

2.4 ANT協(xié)議概述

2.4.1 ANT內(nèi)部框圖

2.4.2 ANT功能說明

2.5 nRF24AP2與微處理器的接口方式

2.5.1 微處理器接口功能

2.5.2 異步串行接口

2.5.3 同步串行接口

2.6 nRF24AP2片內(nèi)振蕩器

2.6.1 振蕩器特性

2.6.2 振蕩器內(nèi)部框圖

2.6.3 振蕩器功能描述

2.7 nRF24AP2工作條件

2.8 nRF24AP2電氣特性

2.8.1 nRF24AP2特定應(yīng)用下的電流消耗

2.8.2 電流計算實例

2.9 nRF24.AP2絕對最大額定值

2.10 nRF24AP2封裝尺寸規(guī)格

2.11 nRF24AP2應(yīng)用范例

2.11.1 PCB設(shè)計指南

2.11.2 同步(位)模式原理圖

2.11.3 同步(字節(jié))模式原理圖

2.11.4 異步模式原理圖

2.11.5 材料清單(BOM)

2.12 nRF24AP2無線網(wǎng)絡(luò)模塊

2.12.1 產(chǎn)品特性

2.12.2 適合各種無線網(wǎng)絡(luò)拓撲應(yīng)用

2.12.3 工作條件

2.12.4 引腳排列及說明

2.12.5 微處理器接口

2.13 nRF24AP2增強功率PA無線網(wǎng)絡(luò)模塊

第3章 帶USB接口的單片ANT無線網(wǎng)絡(luò)芯片nRF24AP2-USB

3.1 nRF24AP2-USB介紹

3.1.1 nRF24AP2-USB基本特性

3.1.2 nRF24AP2-USB應(yīng)用領(lǐng)域

3.2 nRF24AP2概述

3.2.1 nRF24AP2-USB功能

3.2.2 nRF24AP2-USB內(nèi)部框圖

3.2.3 nRF24AP2-USB引腳分配

3.2.4 nRF24AP2-USB引腳功能

3.3 nRF24AP2-USB射頻收發(fā)器

3.3.1 nRF24AP2-USB射頻收發(fā)器功能

3.3.2 nRF24AP2-USB射頻收發(fā)器內(nèi)部框圖

3.4 ANT協(xié)議概述

3.4.1 ANT內(nèi)部框圖

3.4.2 功能描述

3.5 nRF24.AP2的主機接口

3.5.1 主機接口功能

3.5.2 主機接口內(nèi)部框圖

3.5.3 主機接口功能描述

3.6 nRF24AP2-USB的片內(nèi)振蕩器

3.7 nRF24AP2-USB工作條件

3.8 nRF24AP2-USB電氣規(guī)格

3.8.1 nRF24AP2的USB接口

3.8.2 nRF24AP2-USB的直流電氣特性

3.8.3 nRF24AP2-USB的電流消耗

3.9 nRF24AP2-USB的絕對最大額定值

3.10 nRF24AP2-USB的封裝尺寸規(guī)格

3.11 nRF24.AP2-USB應(yīng)用范例

3.11.1 PCB設(shè)計指南

3.11.2 nRF24.AP2-USB應(yīng)用原理圖

3.11.3 PCB布局圖

3.11.4 材料清單(BOM)

3.12 nRF24AP2-USB無線網(wǎng)絡(luò)模塊

3.12.1 產(chǎn)品特性

3.12.2 各種無線網(wǎng)絡(luò)拓撲應(yīng)用

3.12.3 基本電氣特性

3.12.4 模塊頂視圖及主機接口

3.12.5 典型應(yīng)用

3.13 nRF24AP2-USB增強功率無線USB網(wǎng)絡(luò)模塊

3.13.1 模塊頂視圖

3.13.2 基本電氣特性

第4章 ANT芯片及模塊接口詳述

4.1 ANT接口介紹

4.2 ANT的異步串行接口

4.2.1 ANT的異步串行接口說明

4.2.2 ANT的異步串行接口參數(shù)

4.2.3 ANT的鏈路層協(xié)議

4.2.4 ANT消息

4.2.5 異步串口控制信號(RTS)

4.2.6 節(jié)電控制

4.3 ANT的同步串行接口

4.3.1 ANT同步串行接口說明

4.3.2 ANT同步串行接口參數(shù)

4.3.3 ANT鏈路層協(xié)議

4.3.4 實現(xiàn)同步

4.3.5 串口通信的工作機制

4.3.6 字節(jié)同步的消息傳輸

4.3.7 位同步的消息傳輸

4.3.8 上電/掉電控制

4.3.9 串行使能控制(ANT-主控MCU)

4.3.10 采用Epson MCU作為主控MCU的典型應(yīng)用

第5章 ANT消息協(xié)議詳述和使用

5.1 ANT協(xié)議介紹

5.2 ANT產(chǎn)品系列

5.2.1 ANT單芯片和芯片組

5.2.2 ANT模組

5.2.3 ANTUSB接口棒

5.2.4 ANT開發(fā)工具包

5.2.5 ANTPC接口軟件

5.3 ANT網(wǎng)絡(luò)拓撲

5.4 ANT節(jié)點

5.5 ANT通道

5.5.1 ANT通道上的通信

5.5.2 ANT的通道配置

5.5.3 建立一個ANT通道

5.5.4 ANT數(shù)據(jù)類型

5.5.5 ANT獨立通道

5.5.6 ANT共享通道

5.5.7 ANT連續(xù)掃描模式

5.6 ANT設(shè)備配對

5.6.1 ANT設(shè)備配對實例

5.6.2 ANT的包含/排除列表

5.6.3 ANT鄰近搜索

5.7 ANT接口

5.7.1 ANT信息結(jié)構(gòu)

5.7.2 微處理器串行接口

5.7.3 PC串行接口

5.8 ANT網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)范例

5.8.1 用獨立通道實現(xiàn)

5.8.2 用共享通道實現(xiàn)

5.9 附錄A-ANT消息詳述

5.9.1 ANT消息

5.9.2 ANT消息結(jié)構(gòu)-備注

5.9.3 ANT消息摘要

5.9.4 ANT產(chǎn)品功能

5.9.5 ANT消息詳細說明

第6章 深入了解ANT

6.1 ANT設(shè)備配對

6.1.1 通道ID

6.1.2 設(shè)備配對位

6.1.3 包含/排除列表

6.1.4 搜索列表

6.1.5 鄰近搜索

6.1.6 請求通道ID

6.1.7 應(yīng)用實例

6.1.8 小結(jié)

6.2 鄰近搜索

6.2.1 使能鄰近搜索

6.2.2 設(shè)計注意事項

6.2.3 小結(jié)

6.3 ANT通道搜索和后臺掃描通道

6.3.1 ANT通道搜索

6.3.2 通道搜索示例

6.3.3 主設(shè)備和從設(shè)備通道周期間的關(guān)系

6.3.4 搜索模式

6.3.5 功耗以及時間延遲

6.3.6 后臺掃描通道

6.3.7 小結(jié)

6.4 突發(fā)傳輸

6.4.1 突發(fā)傳輸說明

6.4.2 數(shù)據(jù)吞吐率

6.4.3 串行接口協(xié)議

6.4.4 突發(fā)控制技術(shù)

6.4.5 傳輸隊列

6.4.6 事件消息

6.4.7 小結(jié)

6.5 ANT多通道應(yīng)用的設(shè)計考慮

6.5.1 ANT通道概述

6.5.2 設(shè)計注意事項

6.5.3 關(guān)于多通道的常見誤解

6.5.4 通用多通道的最佳實施方式

6.5.5 小結(jié)

6.6 ANT協(xié)議下的電源功耗狀態(tài)

6.6.1 異步串行模式下的電源功耗狀態(tài)

6.6.2 同步串行模式下的電源功耗狀態(tài)

6.6.3 ANT功耗的預(yù)測和估算

6.6.4 小結(jié)

6.7 與ANT DLL的動態(tài)連接

6.7.1 動態(tài)鏈接的基本知識

6.7.2 與ANT DLL動態(tài)鏈接實現(xiàn)

第7章 一個2.4GHz無線運動健康監(jiān)測傳感系統(tǒng)設(shè)計實例

7.1 2.4GHz無線運動應(yīng)用場景

7.2 2.4GHz無線運動健康監(jiān)測傳感系統(tǒng)的典型拓撲結(jié)構(gòu)

7.3 中心節(jié)點(接收機)的設(shè)計

7.3.1 設(shè)計的基本條件

7.3.2 實現(xiàn)范圍

7.3.3 設(shè)計層

7.3.4 消息流程圖

7.4 中心節(jié)點(接收機)的實現(xiàn)

7.4.1 軟件實現(xiàn)

7.4.2 測試所需硬件配置

7.5 更多的ANT應(yīng)用

第8章 無線傳感網(wǎng)教學(xué)開發(fā)實驗平臺

8.1 平臺概述

8.2 無線傳感網(wǎng)教學(xué)開發(fā)實驗平臺拓撲結(jié)構(gòu)

8.3 無線傳感網(wǎng)教學(xué)開發(fā)實驗平臺系統(tǒng)組成

8.3.1 無線溫度傳感節(jié)點

8.3.2 無線傳感網(wǎng)中心節(jié)點組成

8.3.3 無線傳感網(wǎng)中心節(jié)點的計算機終端監(jiān)控軟件

8.3.4 如何編譯、下載并運行一個例程

第9章 nRF24AP2無線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用編程實例

9.1 nRF24AP2的上電復(fù)位操作

9.2 nRF24AP2的基本參數(shù)設(shè)置函數(shù)

9.3 中心節(jié)點nRF24AP2的初始化操作

9.4 無線傳感節(jié)點nRF24.AP2的初始化操作

參考文獻