SPI Nrf24l01CubeMaxStm32_stm32cubemx spi配置nrf24l01-优快云博客

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本文详细介绍了SPI通信在NRF24L01无线模块上的应用，包括硬件连接、Cubemax配置、SPI编程接口以及与STM32的交互，涉及配置Cubemax、中断处理和2.4GHz通信功能的实现。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

一.SPI介绍

以下SPI介绍是我通过学习B站up主江科大的笔记。

1.SPI通信

在这里插入图片描述

2硬件电路

在这里插入图片描述

3.移位示意图

语法说明
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4.基本时序

5.时序基本单元

二.NRF24L01

下面资料我是在正点原子学习资料下面找的。

1.与stm32接线

在这里插入图片描述

VCC脚接电压范围为1.9V~3.6V之间，不能在这个区间之外，超
过3.6V将会烧毁模块。推荐电压3.3V左右。
(2) 除电源VCC和接地端，其余脚都可以直接和普通的5V单片机IO口
直接相连，无需电平转换。当然对3V左右的单片机更加适用了。
(3) 硬件上面没有SPI的单片机也可以控制本模块，用普通单片机IO
口模拟SPI不需要单片机真正的串口介入，只需要普通的单片机IO口
就可以了，当然用串口也可以了。

2.配置Cubemax

1.然后SPI选用全双工，方便使用。

2.根据前面的SPI介绍，我们知道，为了使SPI引脚信号上升和下降迅速，我们使用强有力的推挽输出。

3…IRQ 中断信号引脚。中断时变为低电平，即NRF24L01内部发生中断时IRQ 引脚从高电平变为低电平。所以默认配置为上拉输入。

在这里插入图片描述

3.程序设计

首先是2.4g的驱动代码，这里面可以按照需求，当前是一对一模式下的代码，其中接受的地址是0x34,0x43,0x10,0x10,0x01，一共可以使用6个通道，我目前只使用了一个。

#include "nrf24L01.h"
#include "spi.h"

const uint8_t TX_ADDRESS[TX_ADR_WIDTH]={0x34,0x43,0x10,0x10,0x01}; //发送地址
const uint8_t RX_ADDRESS[RX_ADR_WIDTH]={0x34,0x43,0x10,0x10,0x01}; //接收地址

/**
  * 函数功能: 往串行Flash读取写入一个字节数据并接收一个字节数据
  * 输入参数: byte：待发送数据
  * 返 回 值: uint8_t：接收到的数据
  * 说    明：无
  */
uint8_t SPIx_ReadWriteByte(SPI_HandleTypeDef* hspi,uint8_t byte)
{
    uint8_t d_read,d_send=byte;
    if(HAL_SPI_TransmitReceive(hspi,&d_send,&d_read,1,0xFF)!=HAL_OK)
    {
        d_read=0xFF;
    }
    return d_read;
}

/**
  * 函数功能: 检测24L01是否存在
  * 输入参数: 无
  * 返 回 值: 0，成功;1，失败
  * 说    明：无
  */
uint8_t NRF24L01_Check(void)
{
    uint8_t buf[5]={0XA5,0XA5,0XA5,0XA5,0XA5};
    uint8_t i;

    NRF24L01_Write_Buf(NRF_WRITE_REG+TX_ADDR,buf,5);//写入5个字节的地址.
    NRF24L01_Read_Buf(TX_ADDR,buf,5); //读出写入的地址
    for(i=0;i<5;i++)if(buf[i]!=0XA5)break;
    if(i!=5)return 1;   //检测24L01错误
    return 0;		 	//检测到24L01
}

/**
  * 函数功能: SPI写寄存器
  * 输入参数: 无
  * 返 回 值: 无
  * 说    明：reg:指定寄存器地址
  *
  */
uint8_t NRF24L01_Write_Reg(uint8_t reg,uint8_t value)
{
    uint8_t status;
    NRF24L01_SPI_CS_ENABLE();                 //使能SPI传输
    status =SPIx_ReadWriteByte(&hspi2,reg);   //发送寄存器号
    SPIx_ReadWriteByte(&hspi2,value);         //写入寄存器的值
    NRF24L01_SPI_CS_DISABLE();                //禁止SPI传输
    return(status);       			//返回状态值
}

/**
  * 函数功能: 读取SPI寄存器值
  * 输入参数: 无
  * 返 回 值: 无
  * 说    明：reg:要读的寄存器
  *
  */
uint8_t NRF24L01_Read_Reg(uint8_t reg)
{
    uint8_t reg_val;
    NRF24L01_SPI_CS_ENABLE();          //使能SPI传输
    SPIx_ReadWriteByte(&hspi2,reg);   //发送寄存器号
    reg_val=SPIx_ReadWriteByte(&hspi2,0XFF);//读取寄存器内容
    NRF24L01_SPI_CS_DISABLE();          //禁止SPI传输
    return(reg_val);           //返回状态值
}

/**
  * 函数功能: 在指定位置读出指定长度的数据
  * 输入参数: 无
  * 返 回 值: 此次读到的状态寄存器值
  * 说    明：无
  *
  */
uint8_t NRF24L01_Read_Buf(uint8_t reg,uint8_t *pBuf,uint8_t len)
{
    uint8_t status,uint8_t_ctr;

    NRF24L01_SPI_CS_ENABLE();           //使能SPI传输
    status=SPIx_ReadWriteByte(&hspi2,reg);//发送寄存器值(位置),并读取状态值
    for(uint8_t_ctr=0;uint8_t_ctr<len;uint8_t_ctr++)
    {
        pBuf[uint8_t_ctr]=SPIx_ReadWriteByte(&hspi2,0XFF);//读出数据
    }
    NRF24L01_SPI_CS_DISABLE();       //关闭SPI传输
    return status;        //返回读到的状态值
}

/**
  * 函数功能: 在指定位置写指定长度的数据
  * 输入参数: 无
  * 返 回 值: 无
  * 说    明：reg:寄存器(位置)  *pBuf:数据指针  len:数据长度
  *
  */
uint8_t NRF24L01_Write_Buf(uint8_t reg, uint8_t *pBuf, uint8_t len)
{
    uint8_t status,uint8_t_ctr;
    NRF24L01_SPI_CS_ENABLE();          //使能SPI传输
    status = SPIx_ReadWriteByte(&hspi2,reg);//发送寄存器值(位置),并读取状态值
    for(uint8_t_ctr=0; uint8_t_ctr<len; uint8_t_ctr++)
    {
        SPIx_ReadWriteByte(&hspi2,*pBuf++); //写入数据
    }
    NRF24L01_SPI_CS_DISABLE();       //关闭SPI传输
    return status;          //返回读到的状态值
}

/**
  * 函数功能: 启动NRF24L01发送一次数据
  * 输入参数: 无
  * 返 回 值: 发送完成状况
  * 说    明：txbuf:待发送数据首地址
  *
  */
uint8_t NRF24L01_TxPacket(uint8_t *txbuf)
{
    uint8_t sta;
    NRF24L01_CE_LOW();
    NRF24L01_Write_Buf(WR_TX_PLOAD,txbuf,TX_PLOAD_WIDTH);//写数据到TX BUF  32个字节
    NRF24L01_CE_HIGH();//启动发送

    while(NRF24L01_IRQ_PIN_READ()!=0);//等待发送完成

    sta=NRF24L01_Read_Reg(STATUS);  //读取状态寄存器的值
    NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+STATUS,sta); //清除TX_DS或MAX_RT中断标志
    if(sta&MAX_TX)//达到最大重发次数
    {
        NRF24L01_Write_Reg(FLUSH_TX,0xff);//清除TX FIFO寄存器
        return MAX_TX;
    }
    if(sta&TX_OK)//发送完成
    {
        return TX_OK;
    }
    return 0xff;//其他原因发送失败
}

/**
  * 函数功能:启动NRF24L01接收一次数据
  * 输入参数: 无
  * 返 回 值: 无
  * 说    明：无
  *
  */
uint8_t NRF24L01_RxPacket(uint8_t *rxbuf)
{
    uint8_t sta;
    sta=NRF24L01_Read_Reg(STATUS);  //读取状态寄存器的值
    NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+STATUS,sta); //清除TX_DS或MAX_RT中断标志
    if(sta&RX_OK)//接收到数据
    {
        NRF24L01_Read_Buf(RD_RX_PLOAD,rxbuf,RX_PLOAD_WIDTH);//读取数据
        NRF24L01_Write_Reg(FLUSH_RX,0xff);//清除RX FIFO寄存器
        return 0;
    }
    return 1;//没收到任何数据
}

/**
  * 函数功能: 该函数初始化NRF24L01到RX模式
  * 输入参数: 无
  * 返 回 值: 无
  * 说    明：无
  *
  */
void NRF24L01_RX_Mode(void)
{
    NRF24L01_CE_LOW();
    NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+CONFIG, 0x0F);//配置基本工作模式的参数;PWR_UP,EN_CRC,16BIT_CRC
    NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+EN_AA,0x01);    //使能通道0的自动应答
    NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+EN_RXADDR,0x01);//使能通道0的接收地址
    NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+RF_CH,40);	     //设置RF通信频率
    NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+RF_SETUP,0x0f);//设置TX发射参数,0db增益,2Mbps,低噪声增益开启
    NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+RX_PW_P0,RX_PLOAD_WIDTH);//选择通道0的有效数据宽度
    NRF24L01_Write_Buf(NRF_WRITE_REG+RX_ADDR_P0,(uint8_t*)RX_ADDRESS,RX_ADR_WIDTH);//写RX节点地址
    NRF24L01_CE_HIGH(); //CE为高,进入接收模式
    HAL_Delay(1);
}

/**
  * 函数功能: 该函数初始化NRF24L01到TX模式
  * 输入参数: 无
  * 返 回 值: 无
  * 说    明：无
  *
  */
void NRF24L01_TX_Mode(void)
{
    NRF24L01_CE_LOW();
    NRF24L01_Write_Buf(NRF_WRITE_REG+TX_ADDR,(uint8_t*)TX_ADDRESS,TX_ADR_WIDTH);//写TX节点地址
    NRF24L01_Write_Buf(NRF_WRITE_REG+RX_ADDR_P0,(uint8_t*)RX_ADDRESS,RX_ADR_WIDTH); //设置TX节点地址,主要为了使能ACK
    NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+EN_AA,0x01);     //使能通道0的自动应答
    NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+EN_RXADDR,0x01); //使能通道0的接收地址
    NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+SETUP_RETR,0xff);//设置自动重发间隔时间:4000us + 86us;最大自动重发次数:15次
    NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+RF_CH,40);       //设置RF通道为40
    NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+RF_SETUP,0x0f);  //设置TX发射参数,0db增益,2Mbps,低噪声增益开启
    NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+CONFIG,0x0e);    //配置基本工作模式的参数;PWR_UP,EN_CRC,16BIT_CRC,接收模式,开启所有中断
    NRF24L01_CE_HIGH();//CE为高,10us后启动发送
    HAL_Delay(1);
}

/**
  * 函数功能: 该函数NRF24L01进入低功耗模式
  * 输入参数: 无
  * 返 回 值: 无
  * 说    明：无
  *
  */
void NRF_LowPower_Mode(void)
{
    NRF24L01_CE_LOW();
    NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+CONFIG, 0x00);		//配置工作模式:掉电模式
}

发送端

    HAL_Delay(200);
    while(NRF24L01_Check())	//检测NRF24L01是否存在
    {
        printf("Error  \n ");
    }
  NRF24L01_TX_Mode();
    uint8_t tx_buf[33] = "cyf";
  /* USER CODE END 2 */

  /* Infinite loop */
  /* USER CODE BEGIN WHILE */
  while (1)
  {



      if(NRF24L01_TxPacket(tx_buf) == MAX_TX)
      {
          printf("发送成功 数据为 %s \r\n",tx_buf);
      }

接受端

    while (NRF24L01_Check() ){
    }
    NRF24L01_RX_Mode();
    uint8_t rx_buf[32];
  /* USER CODE END 2 */

  /* Infinite loop */
  /* USER CODE BEGIN WHILE */
  while (1)
  {


      if(NRF24L01_RxPacket(rx_buf) == 0)
      {
          printf("成功接受数据为 %s \r\n",rx_buf);
      }