nRF无线SOC单片机原理与高级应用PDF电子书下载

第1章 2.4 GHz无线SOC芯片nRF24LE 1

1.1 nRF24LE1介绍 1

1.1.1 nRF24LE1特性 1

1.1.2 nRF24LE1应用领域 2

1.2 nRF24LE1功能概述 2

1.2.1 nRF24LE1主要功能 2

1.2.2 nRF24LE1内部框图 5

1.2.3 nRF24LE1引脚分配 6

1.2.4 nRF24LE1引脚功能 7

1.3 nRF24LE1射频收／发 8

1.3.1 射频收／发特性 8

1.3.2 射频收／发内部框图 9

1.3.3 射频收／发功能说明 10

1.3.4 增强型ShockBurst 14

1.3.5 射频收／发的数据和控制接口 33

1.3.6 寄存器图 37

1.4 MCU 44

1.4.1 MCU内部框图 45

1.4.2 MCU特性 45

1.4.3 MCU功能说明 47

1.5 存储器和I/O结构 55

1.5.1 PDATA页式存储器存储地址 56

1.5.2 MCU特殊功能寄存器 56

1.6 Flash存储器 64

1.6.1 Flash存储器特性 64

1.6.2 Flash存储器内部框图 64

1.6.3 Flash存储器功能说明 64

1.7 随机存储器（RAM） 76

1.8 定时器／计数器 78

1.8.1 定时器／计数器特性 78

1.8.2 定时器／计数器内部框图 78

1.8.3 定时器／计数器功能说明 79

1.8.4 SFR寄存器 83

1.8.5 实时钟RTC 87

1.9 中断 89

1.9.1 中断特性 90

1.9.2 中断控制器框图 90

1.9.3 中断功能说明 91

1.9.4 特殊寄存器 92

1.10 看门狗 94

1.10.1 看门狗功能 94

1.10.2 看门狗内部框图 94

1.10.3 看门狗寄存器功能说明 95

1.11 功耗和时钟管理 96

1.11.1 功耗和时钟管理内部框图 96

1.11.2 功耗和时钟管理工作模式 97

1.11.3 功耗和时钟管理功能说明 99

1.12 电源管理 105

1.12.1 电源管理特性 105

1.12.2 电源管理框图 105

1.12.3 电源管理功能说明 106

1.12.4 电源管理特殊功能寄存器POFCON 107

1.13 片上振荡器 108

1.13.1 片上振荡器特性 108

1.13.2 片上振荡器框图 108

1.13.3 片上振荡器功能说明 109

1.14 乘除法器单元MDU 111

1.14.1 乘除法单元特性 111

1.14.2 乘除法单元框图 111

1.14.3 乘除法单元功能说明 111

1.14.4 乘除法单元特殊功能寄存器 112

1.15 加密／解密加速单元 115

1.15.1 加密／解密加速器特性 115

1.15.2 加密／解密加速器框图 115

1.15.3 加密／解密加速器功能说明 116

1.16 随机数发生器 116

1.16.1 随机数发生器特性 116

1.16.2 随机数发生器框图 116

1.16.3 随机数发生器功能说明 117

1.16.4 随机数发生器特殊功能寄存器 117

1.17 通用I/O口以及引脚分配 118

1.17.1 通用I/O端口框图 118

1.17.2 通用I/O端口功能说明 118

1.17.3 I/O引脚映射图 121

1.18 SPI同步串行外设接口 132

1.18.1 SPI接口特性 132

1.18.2 SPI接口框图 132

1.18.3 SPI接口功能说明 133

1.19 异步串行通信接口UART 139

1.19.1 UART接口特性 139

1.19.2 UART接口框图 139

1.19.3 UART接口功能说明 140

1.20 2线接口 142

1.20.1 2线接口特性 142

1.20.2 2线接口功能说明 142

1.20.3 2线接口特殊功能寄存器 145

1.21 ADC转换器 148

1.21.1 ADC转换器特性 148

1.21.2 ADC转换器内部框图 148

1.21.3 ADC转换器功能说明 148

1.22 模拟比较器 155

1.22.1 模拟比较器特性 155

1.22.2 模拟比较器框图 155

1.22.3 模拟比较器功能说明 156

1.23 PWM脉宽调制 158

1.23.1 PWM脉宽调制特性 158

1.23.2 PWM脉宽调制框图 158

1.23.3 PWM脉宽调制功能说明 159

1.24 nRF24LE1绝对最大额定值 160

1.25 nRF24LE1工作条件 161

1.26 nRF24LE1电气特性 161

1.27 nRF24LE1硬件调试支持 169

1.27.1 硬件调试特性 169

1.27.2 硬件调试功能说明 169

1.28 nRF24LE1封装尺寸规格 170

1.29 nRF24LE1应用范例 172

1.29.1 Q48应用范例 172

1.29.2 Q32应用范例 175

1.29.3 Q24应用范例 177

第2章 带USB2.0接口的2.4 GHz无线SOC芯片nRF24LU1+2.1 nRF24LU1＋介绍 179

2.1.1 nRF24LU1＋基本特性 179

2.1.2 nRF24LU1＋应用领域 180

2.1.3 nRF24LU1＋功能 180

2.1.4 nRF24LU1＋内部框图 182

2.1.5 nRF24LU1＋典型系统应用 182

2.2 nRF24LU1＋引脚信息 183

2.2.1 nRF24LU1＋引脚分配 183

2.2.2 nRF24LU1＋引脚功能 184

2.3 nRF24LU1＋绝对最大额定值 185

2.4 nRF24LU1＋工作条件 186

2.5 nRF24LU1＋电气特性 186

2.5.1 电源消耗和时序特性 186

2.5.2 射频收／发特性 188

2.5.3 USB接口 191

2.5.4 Flash存储器 192

2.5.5 晶体规格 192

2.5.6 直流电气特性 192

2.6 nRF24LU1＋射频收／发 193

2.6.1 射频收／发特性 193

2.6.2 射频收／发内部框图 194

2.6.3 射频收／发功能说明 194

2.6.4 增强型ShockBurst 200

2.6.5 射频收／发数据及控制接口 218

2.6.6 寄存器图 221

2.7 USB 2.0接口 229

2.7.1 USB 2.0接口特性 229

2.7.2 USB 2.0接口框图 230

2.7.3 USB 2.0接口功能说明 230

2.7.4 USB 2.0接口控制端点 234

2.7.5 批量／中断端点 237

2.7.6 ISO同步端点 241

2.7.7 存储器配置 242

2.7.8 USB控制器中断 245

2.7.9 USB控制寄存器 247

2.8 加密／解密加速单元 258

2.8.1 加密／解密单元特性 258

2.8.2 加密／解密单元功能说明 260

2.9 SPI主模式 262

2.9.1 SPI主模式框图 262

2.9.2 SPI主机功能说明 262

2.9.3 SPI操作 263

2.10 SPI从模式 264

2.10.1 SPI从模式框图 264

2.10.2 SPI从模式功能说明 264

2.10.3 SPI时序 265

2.11 定时器／计数器 266

2.11.1 定时器／计数器特性 267

2.11.2 定时器／计数器框图 267

2.11.3 定时器／计数器功能说明 267

2.11.4 特殊功能寄存器 271

2.12 异步串行通信接口UART 275

2.12.1 UART特性 275

2.12.2 UART内部框图 275

2.12.3 UART功能说明 275

2.12.4 UART的特殊功能寄存器 276

2.13 输入／输出端口GPIO 278

2.13.1 标准I/O 278

2.13.2 扩展I/O 280

2.14 MCU 281

2.14.1 MCU特性 282

2.14.2 MCU内部框图 283

2.14.3 运算逻辑单元（ALU） 283

2.14.4 指令集 284

2.14.5 操作码 289

2.15 存储器和I/O组织 292

2.16 随机访问存储器（RAM） 298

2.17 Flash存储器 299

2.17.1 Flash存储器特性 299

2.17.2 Flash存储器内部框图 300

2.17.3 Flash存储器功能说明 300

2.17.4 掉电复位 305

2.17.5 通过MCU编程Flash 305

2.17.6 通过USB接口的Flash编程 307

2.17.7 通过SPI编程Flash 309

2.18 乘除法器单元MDU 319

2.18.1 乘除法单元特性 319

2.18.2 乘除法单元框图 320

2.18.3 乘除法单元功能说明 320

2.18.4 乘除法单元特殊功能寄存器 320

2.19 看门狗和唤醒功能 323

2.19.1 看门狗特性 323

2.19.2 看门狗框图 324

2.19.3 看门狗功能说明 324

2.20 功耗管理 328

2.20.1 功耗管理特性 328

2.20.2 功耗管理框图 329

2.20.3 功耗管理工作模式 329

2.20.4 功耗管理功能说明 331

2.21 电源监控管理 333

2.21.1 电源监控管理特性 333

2.21.2 电源监控管理功能说明 333

2.22 中断 334

2.22.1 中断特性 334

2.22.2 中断控制器框图 334

2.22.3 中断控制器功能说明 335

2.22.4 中断控制特殊功能寄存器 336

2.23 nRF24LU1＋硬件调试支持 339

2.23.1 硬件调试特性 339

2.23.2 硬件调试功能说明 340

2.24 nRF24LU1＋外围信息 340

2.24.1 天线输出 340

2.24.2 晶体振荡器 341

2.24.3 PCB布局和去耦指南 341

2.25 nRF24LU1＋应用范例 341

2.25.1 原理图 341

2.25.2 PCB布局 342

2.25.3 材料清单（BOM） 342

2.26 nRF24LU1＋外形封装尺寸 344

2.27 nRF24LU1+USB存储器配置 345

2.27.1 USB存储器配置1 345

2.27.2 USB存储器配置2 346

2.27.3 USB存储器配置3 346

2.27.4 USB存储器配置4 347

2.28 配置与nRF24XX相兼容 348

第3章 nRFgo嵌入式仿真开发环境3.1 nRFgo开发环境概述 349

3.1.1 nRFgo Starter Kit——开发母板 350

3.1.2 nRFgo Development Kits——目标板 355

3.1.3 nRFgo Studio——nRFgo软件综合环境 357

3.1.4 nRFgo Software Development Kit——软件开发包SDK 357

3.1.5 nRFprobe——在线仿真软件调试工具 358

3.2 如何编译并运行一个例程 358

3.2.1 Keil μVision环境建立 358

3.2.2 nRFgo Studio的安装及使用 359

3.3 如何在线调试仿真 364

3.3.1 nRFgo SDK Installation 364

3.3.2 nRFgo Start Kit安装 364

3.3.3 nRFProbe仿真调试工具安装 365

3.3.4 Keil μVision环境设置及使用 365

第4章 nRF无线SOC教学开发实验平台4.1 概述 370

4.2 nRF24LE1无线SOC开发板 370

4.3 nRF24LU＋无线USB开发板 371

4.4 nRFFlash在线下载编程器 371

4.4.1 概述 374

4.4.2 编程器驱动程序安装 378

4.4.3 编程器使用方法及步骤 380

第5章 无线SOC实战设计之基础篇5.1 I/O口的使用 382

5.2 A/D转换 384

5.3 RTC的使用 388

5.4 随机数发生器的使用 390

5.5 Flash的读／写 393

5.6 看门狗的使用 398

5.7 掉电模式及唤醒 399

5.8 MDU乘除法处理器的使用 401

5.9 无线SOC的收／发实验 405

第6章 无线SOC实战设计之提高篇6.1 2.4 GHz有源射频RFID射频识别系统 413

6.1.1 2.4 GHz有源RFID卡的实现 414

6.1.2 2.4 GHz有源RFID阅读器（Reader）的实现 422

6.2 2.4 GHz无线USB的应用 429

6.2.1 USB描述符 430

6.2.2 nRF24LU1＋关于USB应用的程序范例 434

6.3 2.4 GHz无线数字语音双向传输 436

6.3.1 工作原理 437

6.3.2 nRF24LE1核心电路原理图 438

6.3.3 MIC放大器原理图 440

6.3.4 PWM滤波及驱动原理图 441

6.3.5 软件实现方法 441

第7章 无线通信协议及Gazell介绍7.1 为什么需要无线通信协议 443

7.2 无线通信协议基本原理及设计 443

7.2.1 编码方式 444

7.2.2 差错控制 446

7.3 Gazell协议 447

7.3.1 Gazell星形网络任务 448

7.3.2 Gazell协议的特点 448

7.3.3 协议状态 450

7.3.4 Gazell中协议的时序 454

7.3.5 Gazell中的数据通道和地址 454

7.3.6 配置 457

7.3.7 Gazell典型应用——在Keil C中用Gazell协议实现按键的无线传输 461

第8章 2.4 GHz无线桌面套装参考设计8.1 2.4 GHz无线桌面套装介绍 464

8.2 nRF6901——桌面套装之无线USB适配器 465

8.2.1 无线USB适配器介绍 465

8.2.2 无线USB适配器主要硬件功能 465

8.2.3 无线USB适配器硬件照片 466

8.2.4 无线USB适配器框图 467

8.2.5 无线USB适配器原理图 467

8.2.6 材料清单 469

8.2.7 PCB规格 470

8.2.8 PCB布局图 470

8.2.9 无线USB适配器软件流程图 471

8.3 nRF6902——桌面套装之2.4 GHz无线键盘 472

8.3.1 无线键盘介绍 472

8.3.2 无线键盘主要硬件功能 473

8.3.3 无线键盘硬件照片 473

8.3.4 无线键盘功能框图 474

8.3.5 无线键盘原理图 474

8.3.6 PCB规格 478

8.3.7 无线键盘软件流程图 478

8.4 nRF6903——桌面套装之2.4 GHz无线鼠标 478

8.4.1 无线鼠标介绍 478

8.4.2 无线鼠标主要硬件功能 478

8.4.3 无线鼠标硬件照片 480

8.4.4 无线鼠标框图 481

8.4.5 无线鼠标原理图 482

8.4.6 材料清单 485

8.4.7 PCB规格 487

8.4.8 PCB布局图 487

8.4.9 无线鼠标软件流程图 487

8.5 nRF6904——桌面套装之2.4 GHz无线遥控器 490

8.5.1 无线遥控器介绍 490

8.5.2 无线遥控器主要硬件特性 490

8.5.3 无线遥控器硬件照片 490

8.5.4 无线遥控器框图 491

8.5.5 无线遥控器原理图 491

8.5.6 材料清单 494

8.5.7 PCB规格 495

8.5.8 PCB布局图 495

8.5.9 无线遥控器软件流程图 495

参考文献 497