中短距離無線技術的套用越來越廣泛，《Nordic中短距離無線套用入門與實踐》作為中短距離無線技術套用的入門及提高的書籍，著重介紹Nordic系列中短距離無線晶片的原理和套用，並提供了套用演示源程式，便於快速實驗及測試；此外，還介紹了nRF無線教學開發實驗平台；最後，以套用為背景介紹了實際的無線設計。
基本介紹
- 書名：Nordic中段距離無線套用入門與實踐
- 作者：譚暉
- ISBN：9787811249576
- 類別：圖書>電子與通信>基礎與理論
- 頁數：289
- 出版社：北京航空航天大學出版社
- 出版時間：2009-12-01
- 裝幀：平裝
- 開本：16開
- 正文語種：中文
內容簡介,目錄,前言,
內容簡介
中短距離無線技術的套用越來越廣泛，《Nordic中短距離無線套用入門與實踐》作為中短距離無線技術套用的入門及提高的書籍，著重介紹Nordic系列中短距離無線晶片的原理和套用，並提供了套用演示源程式，便於快速實驗及測試；此外，還介紹了nRF無線教學開發實驗平台；最後，以套用為背景介紹了實際的無線設計。
目前廣大技術人員對中短距離無線技術非常感興趣，《Nordic中短距離無線套用入門與實踐》以套用為背景，以實戰為基礎，從基本理論到實踐套用環環相扣，可以迅速了解和掌握Nordic系列中短距離無線技術的設計和套用，可作為個人、學生、無線愛好者和工程師學習無線設計的入門及提高讀物，或作為高等院校的計算機、電子、自動化和無線通信等專業相關課程的教材，適用面廣，實用性強。
目前廣大技術人員對中短距離無線技術非常感興趣，《Nordic中短距離無線套用入門與實踐》以套用為背景，以實戰為基礎，從基本理論到實踐套用環環相扣，可以迅速了解和掌握Nordic系列中短距離無線技術的設計和套用，可作為個人、學生、無線愛好者和工程師學習無線設計的入門及提高讀物，或作為高等院校的計算機、電子、自動化和無線通信等專業相關課程的教材，適用面廣，實用性強。
目錄
第1章射頻設計中的基本概念1
1.1電磁波傳播1
1.1.1自由空間無線傳播1
1.1.2工作頻率與通信距離的關係3
1.2關於阻抗及阻抗匹配3
1.3調製方式ASK，FSK，GFSK4
1.4關於dB和dBm5
第2章天線基本原理6
2.1概述6
2.2天線類型7
2.3外界因素對天線的影響9
2.4天線的調諧10
2.5天線與頻率、增益及效率的關係10
2.6天線在無線通信系統中的作用11
第3章433/868/915MHz單片無線收發晶片nRF90513
3.1nRF905功能概述13
3.2nRF905內部框圖13
3.3引腳功能14
3.4工作模式16
3.5配置及時序18
3.6外設及RF設定26
3.6.1晶體規格26
3.6.2外部時鐘基準27
3.6.3微處理器輸出時鐘27
3.6.4天線輸出27
3.6.5RF輸出功率調節27
3.6.6調製28
3.6.7RF輸出頻率28
3.6.8PCB布局設計及退耦指南29
3.7nRF905的功能29
3.7.1載波檢測29
3.7.2地址匹配29
3.7.3數據準備就緒30
3.7.4自動重發30
3.7.5低功耗接收模式30
3.8nRF905環形天線差分連線的套用實例31
3.9nRF905單端50僮榪固煜吡擁撓τ檬道
3.10nRF905無線收發模組35
第4章內置51微處理器433/868/915MHz系統級無線SOC晶片NRF9E539
4.1概述39
4.1.1微處理器39
4.1.2存儲器結構40
4.1.3導入EEPROM/Flash40
4.1.4存儲器映射41
4.1.5PWM41
4.1.6SPI42
4.1.7連線埠邏輯42
4.1.8電源管理42
4.1.9低頻時鐘、RTC喚醒定時器、GPIO喚醒功能和看門狗42
4.1.10XTAL振盪器43
4.1.11A/D轉換器43
4.1.12無線電收發器43
4.2主要電氣特性43
4.3引腳分配46
4.4引腳功能47
4.5系統時鐘48
4.6數字輸入/輸出口48
4.6.1復位期間I/O口狀態49
4.6.2P0口49
4.6.3P1口(P1或者SPI口)50
4.7模擬部分51
4.7.1晶體規格51
4.7.2天線輸出52
4.7.3ADC輸入52
4.7.4參考電流52
4.7.5數字電源去耦52
4.8A/D轉換器和收發器的內部接口52
4.8.1P2口——無線發射通用I/O口52
4.8.2通過SPI接口來控制收發器54
4.8.3復位過程中P2口狀態54
4.9無線收發器子系統（nRF905）54
4.9.1RF工作模式54
4.9.2nRFShockBurst模式55
4.9.3待機模式57
4.9.4RF輸出功率調節57
4.9.5調製59
4.9.6輸出頻率59
4.9.7載波檢測59
4.9.8地址匹配60
4.9.9數據準備就緒60
4.9.10自動重發60
4.9.11低功耗接收模式60
4.10A/D轉換器子系統61
4.10.1A/D轉換器61
4.10.2A/D轉換器的使用62
4.10.2.1使用外部參考電壓時的測量值62
4.10.2.2使用內部參考電壓時的測量值62
4.10.2.3供電電壓的計算63
4.10.3A/D轉換器採樣和時序63
4.11收發器和A/D轉換器配置64
4.11.1片內SPI暫存器配置64
4.11.2SPI指令設定66
4.11.3SPI時序66
4.11.4RF配置暫存器說明67
4.11.5ADC配置暫存器說明68
4.11.6狀態暫存器說明69
4.11.7RF暫存器控制字70
4.11.8ADC配置暫存器71
4.11.9ADC數據暫存器71
4.11.10狀態暫存器71
4.12接收器子系統時序72
4.12.1裝置轉換時間72
4.12.2ShockBurstTMTX時序72
4.12.3ShockBurstTMRX時序72
4.12.4前導碼74
4.12.5空中傳輸時間74
4.13SPI74
4.14PWM75
4.15中斷76
4.15.1中斷SFRs77
4.15.2中斷處理80
4.15.3中斷禁止80
4.15.4中斷優先權80
4.15.5中斷採樣80
4.15.6中斷回響81
4.15.7掉電模式下的中斷回響81
4.15.8單步操作81
4.16低頻時鐘喚醒功能和看門狗81
4.16.1低頻時鐘81
4.16.2嘀噠校準82
4.16.3RTC喚醒定時器82
4.16.4可程式GPIO喚醒功能83
4.16.5看門狗84
4.16.6看門狗及各喚醒功能接口程式設計84
4.16.7復位86
4.16.7.1上電復位86
4.16.7.2看門狗復位86
4.16.7.3復位後程式地址86
4.17節能模式87
4.17.1標準8051節能模式87
4.17.1.1待機模式87
4.17.1.2掉電保護模式88
4.17.2附加掉電模式88
4.18微控制器89
4.18.1存儲器結構89
4.18.1.1程式/數據存儲器89
4.18.1.2內部數據存儲器89
4.18.2外部EEPROM的程式格式90
4.18.3指令設定91
4.18.4指令時序96
4.18.5雙數據指針97
4.18.6特殊功能暫存器97
4.18.7nRF9E5特有的SFR暫存器101
4.18.8定時/計數器102
4.18.8.1定時器0和1102
4.18.8.2定時器速率控制106
4.18.8.3定時器2107
4.18.9串口110
4.18.9.1工作方式0112
4.18.9.2工作方式1112
4.18.9.3工作方式2116
4.18.9.4工作方式3117
4.18.9.5多處理機通信117
4.19封裝外形尺寸118
4.20PCB布局設計及去耦指南119
4.21套用實例119
4.21.1環形天線的差分連線原理圖119
4.21.2PCB布局設計實例——環形天線的差分連線122
4.21.3單端連線的50僮榪固煜
4.21.4PCB布局設計實例——單端連線的50僮榪固煜
4.21.5配置成nRF905晶片126
4.22nRF9E5無線收發模組126
4.23nRF9E5快速開發系統127
4.23.1nRF9E5快速開發系統的安裝128
4.23.2nRF9E5開發板的使用128
4.23.3eeprom轉換工具的使用129
4.23.4KeilC下的ISD線上調試129
4.23.5nRF9E5快速開發系統原理圖132
4.24nRF9E5之程式實戰設計133
4.24.1I/O口的使用133
4.24.2A/D轉換135
4.24.3RTC的使用138
4.24.4看門狗的使用139
4.24.5掉電模式及喚醒140
4.24.6外部EEPROM的讀/寫141
4.24.7nRF9E5無線收發實驗148
第5章2.4GHz單片無線收發晶片nrf24l01156
5.1nRF24L01概述156
5.1.1內部結構框圖156
5.1.2引腳及其功能157
5.2主要電氣特性158
5.3基本功能介紹160
5.3.1工作模式160
5.3.2數據包處理方式161
5.3.2.1ShockBurstTM模式161
5.3.2.2增強型的ShockBurstTM模式161
5.3.3自動應答165
5.3.4自動重發功能165
5.3.5用於增強型ShockBurstTM模式下的數據包識別（PID）和CRC校驗165
5.3.6載波檢測CD166
5.3.7數據通道166
5.4器件配置168
5.4.1SPI命令168
5.4.2中斷169
5.4.3SPI時序169
5.4.4暫存器映像地址171
5.4.5與nRF24xx兼容通信時nRF24L01的暫存器配置177
5.4.5.1如何配置nRF24L01從nRF2401/nRF2402/nRF24E1/nRF24E2
接收數據177
5.4.5.2如何配置nRF24L01發射，nRF2401/nRF2402/nRF24E1/nRF24E2
接收數據177
5.5包格式說明178
5.6重要的時序數據178
5.7RF信息180
5.7.1天線輸出180
5.7.2RF輸出功率調節180
5.8晶體規格180
5.9PCB布局設計及去耦指南182
5.10典型套用原理圖182
5.11PCB天線輸出的nRF24L01射頻板布局184
5.1250SMA單端天線輸出的nRF24L01射頻板布局184
5.13nRF24L01無線收發模組184
5.14超小型nRF24L01無線收發模組187
5.15nRF24L01加大功率型2.4GHz無線PA模組188
第6章nRF無線教學開發實驗平台
6.1概述189
6.2nRF905&L01QuickDev教學開發實驗平台189
6.2.1nRF905&L01QuickDev教學開發平台母板原理圖190
6.2.2nRF905無線模組原理圖190
6.2.3nRF24L01無線收發模組原理圖193
6.351單片機線上編程軟體安裝及使用194
6.3.1解壓縮線上編程軟體194
6.3.2線上下載程式的使用方法及步驟195
6.4無線收發實驗196
6.4.12.4GHz無線收發實驗197
6.4.2433MHz無線收發實驗205
第7章2.4GHz單片CD音質無線SOC數字音頻晶片nRF24Z1213
7.1概述213
7.1.1引腳定義214
7.1.2引腳功能214
7.2術語表216
7.3結構概述217
7.3.1基本工作模式218
7.3.2通信和數據傳輸原理218
7.3.2.1數據通道定義218
7.3.2.2數據流和結構219
7.3.3模式和接口選擇220
7.3.4音頻發射器(ATX)221
7.3.4.1I2S音頻輸入222
7.3.4.2S/PDIF音頻輸入223
7.3.4.3串列控制(從)接口223
7.3.4.4主接口223
7.3.4.5直接數據輸入腳223
7.3.4.6中斷輸出223
7.3.5音頻接收器(ARX)223
7.3.5.1I2S音頻輸出224
7.3.5.2S/PDIF音頻輸出225
7.3.5.3主接口225
7.3.5.4串列從接口226
7.3.5.5並行口和PWM226
7.3.6ATX和ARX相同部分的框圖和功能226
7.3.6.1晶體振盪器226
7.3.6.2射頻收發器226
7.3.6.3QoS服務質量引擎227
7.3.6.4音頻壓縮/解壓縮227
7.3.6.5電源穩壓器227
7.3.6.6偏壓參考/復位227
7.4工作概述228
7.4.1上電/復位順序228
7.4.2射頻連結初始化228
7.4.2.1空閒狀態228
7.4.2.2鏈路查找狀態229
7.4.2.3同步狀態229
7.4.3音頻通道229
7.4.4控制通道230
7.4.5掉電模式230
7.5nRF24Z1暫存器映射231
7.5.1從ATX端的暫存器訪問231
7.5.2從ARX端的暫存器訪問234
7.5.3外部EEPROM的暫存器映射234
7.6數字I/O234
7.6.1復位期間的數字I/O特性235
7.6.2音頻接口235
7.6.2.1I2S音頻接口235
7.6.2.2S/PDIF音頻接口235
7.6.2.3音頻接口功能236
7.6.2.4ATX音頻接口控制237
7.6.2.5ARX音頻接口控制239
7.6.2.6I2S音頻接口時序240
7.6.3串列主接口242
7.6.4控制和GPIO接口246
7.6.4.1ATX接口和引腳配置246
7.6.4.2SPI從接口247
7.6.4.32線從接口247
7.6.4.4通用輸入引腳D\[2：0\]248
7.6.4.5ATX控制接口時序249
7.6.4.6ARX控制接口選擇250
7.6.4.7ARXGPIO引腳251
7.6.5數據通道時序253
7.6.5.1前向數據通道：數據從ATX到ARX253
7.6.5.2反向數據通道：數據從ARX到ATX254
7.7服務質量引擎(QoS)和射頻協定256
7.7.1鏈路建立256
7.7.2射頻協定256
7.7.3自適應跳頻(AFH)257
7.7.4連結暫存器258
7.7.5射頻輸出功率260
7.8中斷261
7.9復位輸出262
7.10掉電控制263
7.10.1激活掉電模式263
7.10.2從掉電模式喚醒264
7.10.2.1中斷喚醒264
7.10.2.2定時器喚醒265
7.10.2.3由自動掉電模式喚醒266
7.10.2.4當喚醒時中斷一個外部MCU266
7.10.3nRF24Z1節電方式舉例266
7.11通過控制通道更新暫存器267
7.12測試模式269
7.13電氣特性270
7.14絕對最大額定值273
7.15封裝信息273
7.16套用信息275
7.16.1天線I/O275
7.16.2晶體規格275
7.16.3偏壓參考電阻275
7.16.4內部數字供電去耦275
7.16.5PCB布局和去耦指南276
7.17nRF24Z1基本套用設計276
7.17.1nRF24Z1原理圖276
7.17.2nRF24Z1射頻板PCB布局278
7.17.3nRF24Z1材料清單280
7.17.3.1ATX材料清單280
7.17.3.2ARX材料清單280
7.18nRF24Z1典型套用——2.4GHz數字無線立體聲音箱281
7.18.1ATX音頻發射器281
7.18.2ARX音頻接收器283
7.18.3nRF24Z1的暫存器配置283
7.18.42.4GHz數字無線音箱模組及電氣特性參數286
7.18.52.4GHz數字無線音箱的頻響特性實測287
7.19nRF24Z1典型套用設計——2.4GHz數字無線立體聲耳機288
參考文獻290
1.1電磁波傳播1
1.1.1自由空間無線傳播1
1.1.2工作頻率與通信距離的關係3
1.2關於阻抗及阻抗匹配3
1.3調製方式ASK，FSK，GFSK4
1.4關於dB和dBm5
第2章天線基本原理6
2.1概述6
2.2天線類型7
2.3外界因素對天線的影響9
2.4天線的調諧10
2.5天線與頻率、增益及效率的關係10
2.6天線在無線通信系統中的作用11
第3章433/868/915MHz單片無線收發晶片nRF90513
3.1nRF905功能概述13
3.2nRF905內部框圖13
3.3引腳功能14
3.4工作模式16
3.5配置及時序18
3.6外設及RF設定26
3.6.1晶體規格26
3.6.2外部時鐘基準27
3.6.3微處理器輸出時鐘27
3.6.4天線輸出27
3.6.5RF輸出功率調節27
3.6.6調製28
3.6.7RF輸出頻率28
3.6.8PCB布局設計及退耦指南29
3.7nRF905的功能29
3.7.1載波檢測29
3.7.2地址匹配29
3.7.3數據準備就緒30
3.7.4自動重發30
3.7.5低功耗接收模式30
3.8nRF905環形天線差分連線的套用實例31
3.9nRF905單端50僮榪固煜吡擁撓τ檬道
3.10nRF905無線收發模組35
第4章內置51微處理器433/868/915MHz系統級無線SOC晶片NRF9E539
4.1概述39
4.1.1微處理器39
4.1.2存儲器結構40
4.1.3導入EEPROM/Flash40
4.1.4存儲器映射41
4.1.5PWM41
4.1.6SPI42
4.1.7連線埠邏輯42
4.1.8電源管理42
4.1.9低頻時鐘、RTC喚醒定時器、GPIO喚醒功能和看門狗42
4.1.10XTAL振盪器43
4.1.11A/D轉換器43
4.1.12無線電收發器43
4.2主要電氣特性43
4.3引腳分配46
4.4引腳功能47
4.5系統時鐘48
4.6數字輸入/輸出口48
4.6.1復位期間I/O口狀態49
4.6.2P0口49
4.6.3P1口(P1或者SPI口)50
4.7模擬部分51
4.7.1晶體規格51
4.7.2天線輸出52
4.7.3ADC輸入52
4.7.4參考電流52
4.7.5數字電源去耦52
4.8A/D轉換器和收發器的內部接口52
4.8.1P2口——無線發射通用I/O口52
4.8.2通過SPI接口來控制收發器54
4.8.3復位過程中P2口狀態54
4.9無線收發器子系統（nRF905）54
4.9.1RF工作模式54
4.9.2nRFShockBurst模式55
4.9.3待機模式57
4.9.4RF輸出功率調節57
4.9.5調製59
4.9.6輸出頻率59
4.9.7載波檢測59
4.9.8地址匹配60
4.9.9數據準備就緒60
4.9.10自動重發60
4.9.11低功耗接收模式60
4.10A/D轉換器子系統61
4.10.1A/D轉換器61
4.10.2A/D轉換器的使用62
4.10.2.1使用外部參考電壓時的測量值62
4.10.2.2使用內部參考電壓時的測量值62
4.10.2.3供電電壓的計算63
4.10.3A/D轉換器採樣和時序63
4.11收發器和A/D轉換器配置64
4.11.1片內SPI暫存器配置64
4.11.2SPI指令設定66
4.11.3SPI時序66
4.11.4RF配置暫存器說明67
4.11.5ADC配置暫存器說明68
4.11.6狀態暫存器說明69
4.11.7RF暫存器控制字70
4.11.8ADC配置暫存器71
4.11.9ADC數據暫存器71
4.11.10狀態暫存器71
4.12接收器子系統時序72
4.12.1裝置轉換時間72
4.12.2ShockBurstTMTX時序72
4.12.3ShockBurstTMRX時序72
4.12.4前導碼74
4.12.5空中傳輸時間74
4.13SPI74
4.14PWM75
4.15中斷76
4.15.1中斷SFRs77
4.15.2中斷處理80
4.15.3中斷禁止80
4.15.4中斷優先權80
4.15.5中斷採樣80
4.15.6中斷回響81
4.15.7掉電模式下的中斷回響81
4.15.8單步操作81
4.16低頻時鐘喚醒功能和看門狗81
4.16.1低頻時鐘81
4.16.2嘀噠校準82
4.16.3RTC喚醒定時器82
4.16.4可程式GPIO喚醒功能83
4.16.5看門狗84
4.16.6看門狗及各喚醒功能接口程式設計84
4.16.7復位86
4.16.7.1上電復位86
4.16.7.2看門狗復位86
4.16.7.3復位後程式地址86
4.17節能模式87
4.17.1標準8051節能模式87
4.17.1.1待機模式87
4.17.1.2掉電保護模式88
4.17.2附加掉電模式88
4.18微控制器89
4.18.1存儲器結構89
4.18.1.1程式/數據存儲器89
4.18.1.2內部數據存儲器89
4.18.2外部EEPROM的程式格式90
4.18.3指令設定91
4.18.4指令時序96
4.18.5雙數據指針97
4.18.6特殊功能暫存器97
4.18.7nRF9E5特有的SFR暫存器101
4.18.8定時/計數器102
4.18.8.1定時器0和1102
4.18.8.2定時器速率控制106
4.18.8.3定時器2107
4.18.9串口110
4.18.9.1工作方式0112
4.18.9.2工作方式1112
4.18.9.3工作方式2116
4.18.9.4工作方式3117
4.18.9.5多處理機通信117
4.19封裝外形尺寸118
4.20PCB布局設計及去耦指南119
4.21套用實例119
4.21.1環形天線的差分連線原理圖119
4.21.2PCB布局設計實例——環形天線的差分連線122
4.21.3單端連線的50僮榪固煜
4.21.4PCB布局設計實例——單端連線的50僮榪固煜
4.21.5配置成nRF905晶片126
4.22nRF9E5無線收發模組126
4.23nRF9E5快速開發系統127
4.23.1nRF9E5快速開發系統的安裝128
4.23.2nRF9E5開發板的使用128
4.23.3eeprom轉換工具的使用129
4.23.4KeilC下的ISD線上調試129
4.23.5nRF9E5快速開發系統原理圖132
4.24nRF9E5之程式實戰設計133
4.24.1I/O口的使用133
4.24.2A/D轉換135
4.24.3RTC的使用138
4.24.4看門狗的使用139
4.24.5掉電模式及喚醒140
4.24.6外部EEPROM的讀/寫141
4.24.7nRF9E5無線收發實驗148
第5章2.4GHz單片無線收發晶片nrf24l01156
5.1nRF24L01概述156
5.1.1內部結構框圖156
5.1.2引腳及其功能157
5.2主要電氣特性158
5.3基本功能介紹160
5.3.1工作模式160
5.3.2數據包處理方式161
5.3.2.1ShockBurstTM模式161
5.3.2.2增強型的ShockBurstTM模式161
5.3.3自動應答165
5.3.4自動重發功能165
5.3.5用於增強型ShockBurstTM模式下的數據包識別（PID）和CRC校驗165
5.3.6載波檢測CD166
5.3.7數據通道166
5.4器件配置168
5.4.1SPI命令168
5.4.2中斷169
5.4.3SPI時序169
5.4.4暫存器映像地址171
5.4.5與nRF24xx兼容通信時nRF24L01的暫存器配置177
5.4.5.1如何配置nRF24L01從nRF2401/nRF2402/nRF24E1/nRF24E2
接收數據177
5.4.5.2如何配置nRF24L01發射，nRF2401/nRF2402/nRF24E1/nRF24E2
接收數據177
5.5包格式說明178
5.6重要的時序數據178
5.7RF信息180
5.7.1天線輸出180
5.7.2RF輸出功率調節180
5.8晶體規格180
5.9PCB布局設計及去耦指南182
5.10典型套用原理圖182
5.11PCB天線輸出的nRF24L01射頻板布局184
5.1250SMA單端天線輸出的nRF24L01射頻板布局184
5.13nRF24L01無線收發模組184
5.14超小型nRF24L01無線收發模組187
5.15nRF24L01加大功率型2.4GHz無線PA模組188
第6章nRF無線教學開發實驗平台
6.1概述189
6.2nRF905&L01QuickDev教學開發實驗平台189
6.2.1nRF905&L01QuickDev教學開發平台母板原理圖190
6.2.2nRF905無線模組原理圖190
6.2.3nRF24L01無線收發模組原理圖193
6.351單片機線上編程軟體安裝及使用194
6.3.1解壓縮線上編程軟體194
6.3.2線上下載程式的使用方法及步驟195
6.4無線收發實驗196
6.4.12.4GHz無線收發實驗197
6.4.2433MHz無線收發實驗205
第7章2.4GHz單片CD音質無線SOC數字音頻晶片nRF24Z1213
7.1概述213
7.1.1引腳定義214
7.1.2引腳功能214
7.2術語表216
7.3結構概述217
7.3.1基本工作模式218
7.3.2通信和數據傳輸原理218
7.3.2.1數據通道定義218
7.3.2.2數據流和結構219
7.3.3模式和接口選擇220
7.3.4音頻發射器(ATX)221
7.3.4.1I2S音頻輸入222
7.3.4.2S/PDIF音頻輸入223
7.3.4.3串列控制(從)接口223
7.3.4.4主接口223
7.3.4.5直接數據輸入腳223
7.3.4.6中斷輸出223
7.3.5音頻接收器(ARX)223
7.3.5.1I2S音頻輸出224
7.3.5.2S/PDIF音頻輸出225
7.3.5.3主接口225
7.3.5.4串列從接口226
7.3.5.5並行口和PWM226
7.3.6ATX和ARX相同部分的框圖和功能226
7.3.6.1晶體振盪器226
7.3.6.2射頻收發器226
7.3.6.3QoS服務質量引擎227
7.3.6.4音頻壓縮/解壓縮227
7.3.6.5電源穩壓器227
7.3.6.6偏壓參考/復位227
7.4工作概述228
7.4.1上電/復位順序228
7.4.2射頻連結初始化228
7.4.2.1空閒狀態228
7.4.2.2鏈路查找狀態229
7.4.2.3同步狀態229
7.4.3音頻通道229
7.4.4控制通道230
7.4.5掉電模式230
7.5nRF24Z1暫存器映射231
7.5.1從ATX端的暫存器訪問231
7.5.2從ARX端的暫存器訪問234
7.5.3外部EEPROM的暫存器映射234
7.6數字I/O234
7.6.1復位期間的數字I/O特性235
7.6.2音頻接口235
7.6.2.1I2S音頻接口235
7.6.2.2S/PDIF音頻接口235
7.6.2.3音頻接口功能236
7.6.2.4ATX音頻接口控制237
7.6.2.5ARX音頻接口控制239
7.6.2.6I2S音頻接口時序240
7.6.3串列主接口242
7.6.4控制和GPIO接口246
7.6.4.1ATX接口和引腳配置246
7.6.4.2SPI從接口247
7.6.4.32線從接口247
7.6.4.4通用輸入引腳D\[2：0\]248
7.6.4.5ATX控制接口時序249
7.6.4.6ARX控制接口選擇250
7.6.4.7ARXGPIO引腳251
7.6.5數據通道時序253
7.6.5.1前向數據通道：數據從ATX到ARX253
7.6.5.2反向數據通道：數據從ARX到ATX254
7.7服務質量引擎(QoS)和射頻協定256
7.7.1鏈路建立256
7.7.2射頻協定256
7.7.3自適應跳頻(AFH)257
7.7.4連結暫存器258
7.7.5射頻輸出功率260
7.8中斷261
7.9復位輸出262
7.10掉電控制263
7.10.1激活掉電模式263
7.10.2從掉電模式喚醒264
7.10.2.1中斷喚醒264
7.10.2.2定時器喚醒265
7.10.2.3由自動掉電模式喚醒266
7.10.2.4當喚醒時中斷一個外部MCU266
7.10.3nRF24Z1節電方式舉例266
7.11通過控制通道更新暫存器267
7.12測試模式269
7.13電氣特性270
7.14絕對最大額定值273
7.15封裝信息273
7.16套用信息275
7.16.1天線I/O275
7.16.2晶體規格275
7.16.3偏壓參考電阻275
7.16.4內部數字供電去耦275
7.16.5PCB布局和去耦指南276
7.17nRF24Z1基本套用設計276
7.17.1nRF24Z1原理圖276
7.17.2nRF24Z1射頻板PCB布局278
7.17.3nRF24Z1材料清單280
7.17.3.1ATX材料清單280
7.17.3.2ARX材料清單280
7.18nRF24Z1典型套用——2.4GHz數字無線立體聲音箱281
7.18.1ATX音頻發射器281
7.18.2ARX音頻接收器283
7.18.3nRF24Z1的暫存器配置283
7.18.42.4GHz數字無線音箱模組及電氣特性參數286
7.18.52.4GHz數字無線音箱的頻響特性實測287
7.19nRF24Z1典型套用設計——2.4GHz數字無線立體聲耳機288
參考文獻290
前言
無線中短距離通信是當前的一個“熱點”，越來越多的人開始關注這一領域，並希望將其納入自己的行業或領域中，但在初次接觸和使用時往往會遇到一些困難，而無從下手。本書是介紹nRF系列中短距離無線收發晶片及套用的書籍。作為較早進入國內市場的中短距離無線收發晶片之一，來自北歐挪威的nRF無線晶片已經得到市場的認可及廣泛的套用，如已被大家所熟悉的低頻段的nRF9xx系列，以及2.4GHz頻段的nRF24xx系列。從無線抄表、汽車防盜、計算機外設、射頻識別卡乃至醫學診斷無線膠囊等，涵蓋了多行業的套用。作為無線中短距離業界的一朵奇葩，維京人的創新和奇思妙想體現在射頻晶片的設計上，nRF系列射頻晶片以超低功耗、高標準RF性能、易使用而著稱，具有很高的市場占有率。Nordic產品的很多功能設計和使用，從使用者的便利角度出發，不需要做複雜的配置和操作，初次使用時很容易理解及操作；Nordic產品的超低功耗性能奠定了業界的標桿，這也是Nordic產品非常重要的特點，這意味著便攜產品的電池使用壽命可以更長，更環保節能；Nordic射頻晶片的RF性能也是非常優異的，用射頻晶片設計無線產品，除了實現無線的功能外，更重要的是要滿足對諧波等RF指標的要求。各國對射頻產品有嚴格的安規要求，如美國FCC、歐盟CE等，採用射頻晶片設計的產品必須進行相關的測試認證方可進入市場，採用nRF可以很容易完成這些認證過程。另外，除了RF器件本身的性能外，良好的通信協定設計對於實現好的通信效果也是不可缺少的。Nordic最新推出的無線SOC系列，以及專門為其所開發的Gazell協定及源碼有更好的複雜環境下的抗干擾性能，用戶只須關注套用的實現，而抗干擾等相關處理可交由Gazell協定來實現，是新一代的射頻套用平台，可以在新的設計中考慮選用。無線射頻套用是一門實踐性很強的技術，對大多數沒有使用過射頻晶片的開發人員來說，無線是一鬥神秘的“黑箱技術”，往往不得其門而入。本書對常用的nRF無線晶片進行了詳細的介紹，從基本原理著手，提供套用設計指導，並為不同的套用編寫了可測試及演示的原始碼。第1章介紹射頻設計中的基本概念、電波傳播基本理論以及射頻設計中常用的一些基本概念；第2章介紹天線基本原理、天線基本概念以及中短距離無線套用中常用的天線類型及特性；第3章介紹433/868/915MHz單片無線收發晶片nRF905的原理及套用；第4章介紹內置51微處理器430/868/915MHz系統級無線SOC晶片nRF9E5的原理及套用；第5章介紹24GHz單片無線收發晶片nRF24L01的原理及套用；第6章介紹nRF無線教學開發實驗平台；第7章介紹2.4GHz單片CD音質無線SOC數字音頻晶片nRF24Z1的原理及套用。希望通過本書的相關內容，能夠為中短距離無線套用的入門及實踐開啟一扇窗戶，通過這扇窗戶，無線套用不再神秘與遙遠。只要有一定的理論基礎，並加以充分的實踐，掌握無線並不是一件難事。有一句話“無線的套用是無限的”，這在一定程度上說明了無線套用的前景。在設計及套用中，只要充分發揮想像，有許多部分可以套用到無線的領域，為產品開發增加創新並提升產品的附加值。為了方便廣大讀者學習和交流。同時，如果讀者對本書學習中所用到的器件、開發工具等設備有興趣，也可以訪問此網站查看購買方式。在此，感謝Nordic公司對本書出版的支持，Nordic是一家極具特點的公司，其做事的嚴謹，對產品的前瞻性以及對技術發展的把握令人欽佩；感謝Nordic公司亞太區市場及銷售總監Steel、亞太區域銷售經理ChanChim長期以來的大力支持和熱心幫助；同時感謝Nordic公司亞太區技術團隊Kjartan、John和Salas等的支持與協助，並提供了建設性的意見和參考資料。由於編者水平有限，書中的錯誤及不足之處請讀者及專家指正。
