Portapack应用开发教程（十七）nrf24l01发射 C

原创

已于 2022-02-14 16:01:39 修改 · 1k 阅读

1 ·

CC 4.0 BY-SA版权

文章标签：

#c语言 #开发语言 #后端 #dsp

于 2022-02-13 23:14:31 首次发布

本文详细解读了Arduino项目send_simplified、send、recv和HackRF项目BTLE中的蓝牙包编码、底层通信以及调制过程，重点剖析了HackRF发射的GFSK调制技术，从编码到调制成熟的通信链路原理。

接下来看一下几个相关项目的代码。重点看看调制部分是如何实现的。

从难易程度排序，我认为最好先看send_simplified项目，然后再看send和recv项目，最后看BTLE项目(HackRF发射)。

send_simplified项目：

btle_nrf24l01/send_simpified.ino at main · jamesshao8/btle_nrf24l01 · GitHub

这个项目十分简单，里面只有一个ino文件，没有调用RF24库，而是直接完成了编码和底层调用。

开头的几个函数btLeCrc, swapbits, btLeWhitten, btLeWhitenStart, btLePacketEncode都是用于蓝牙包编码的。其中btLePacketEncode调用了其他几个函数，实现的功能类似上一篇提到的把info bit重新编码为phy bit，以便进一步调制。

另外spi_byte, nrf_cmd, nrf_simplebyte, nrf_manybytes，这些函数都是用于底层通信的，后面几个函数都在调用spi_byte，它是最终给SPI总线发数据的接口。

运行的主要流程是先在setup里完成一次性的工作，比如设置nrf24l01硬件模式，包括广播包的标志（类似mac地址）也是setup里做的。

另一个loop函数才是后面重复循环运行的主要内容。开头都在打包，把mac地址，显示名称，数据以及它们的包头、长度都打在buf中，相当于buf先存入了info bit，然后用btLePacketEncode把buf里的内容转换为phy bit，最终再用spi_byte发到SPI总线上去，之后的工作应该是调制，但是这部分没有在代码里实现，这是因为这部分工作完全由nrf24l01芯片负责，arduino单片机不用管这部分的工作。（除此之外，还有对CSN CE引脚的操作，但是这部分代码比较简单，直接用我的代码能跑起来就行，不用深入研究。）

这样send_simplified就看完了。另外两个send/recv项目虽然代码量更多，但其实也是类似原理，arduino只负责编码或者解码，不负责调制和解调，往SPI总线写入和从SPI总线读出的都是phy bit，而不是无线电通信里的sample。

接下来看一下send项目：

btle_nrf24l01/send at main · jamesshao8/btle_nrf24l01 · GitHub

这个项目功能与前面那个项目差不多，但是结构复杂很多。send.ino是主程序，它会调用BTLE.cpp（这是收发低功耗蓝牙数据包共用的库），它又调用了RF24库，对nrf24l01的底层驱动进行了封装，有了RF24就不需要手动往SPI总线上读写数据了。

send.ino里的工作也比较简单，首先初始化了RF24的radio，定义了CSN CE的引脚，还把radio传给了BTLE类，这个很重要，接下来有趣的硬件操作都是围绕着这个radio展开的，而这两个库的类就是在这里建立了联系。

然后setup函数里，btle.begin函数设定了要发送的名字SHARF。后面loop里btle.advertise就是用于循环重复发射数据包的函数。

btle中的begin，包含了先初始化radio也就是radio.begin（往下看的话，都是在RF24.cpp里，最终都是在往SPI总线发命令设置硬件模式）。然后是setAutoAck disableCRC等，这是因为nrf和btle数据包要求不一样，所以要禁用nrf硬件里的crc计算，改用单片机里的代码实现crc，另外也要考虑到半双工通信，所以得把ack关掉，要不然没法和hackrf通信。

然后看看btle里的advertise，它会调用prepare_packet和transmit_packet。前者是在设置发送端的mac地址和名称，后者负责调用whiten和swapbuf函数做编码，最终调用radio->write函数把output里的phy bit发出去。而radio->write，而这个write是在RF24库里的，它调用startFastWrite，startFastWr