第1章 ANT超低功耗无线网络简介 1
1.1低功耗无线网络应用背景 1
1.2何为ANT网络 2
1.3 Zigbee与ANT无线网络的特点 2
1.3.1超低功耗特性 4
1.3.2低系统成本及开发成本 5
1.3.3灵活的网络拓扑结构 5
1.4 ANT低功耗无线网络的基本概念 7
1.4.1 ANT无线网络节点 7
1.4.2 ANT无线网络通道 7
1.4.3 ANT无线网络的基本工作方式 8
1.4.4搜索、配对 9
1.4.5跳频工作 9
1.4.6 ANT无线网络的组网方式 10
1.5 2.4GHz无线链路的预测 11
1.5.1自由空间电波传播基础 11
1.5.2自由空间下2.4GHz频段的无线链路预测 12
1.5.3在实际环境下2.4GHz频段的无线链路预测 13
1.5.4增加2.4GHz无线通信距离的方法 13
1.5.5无线链路预测工具 14
第2章 2.4GHz单片ANT超低功耗无线网络芯片nRF24AP2 16
2.1 nRF24AP2介绍 16
2.1.1 nRF24AP2特性 16
2.1.2 nRF24AP2应用领域 17
2.2 nRF24AP2概述 17
2.2.1 nRF24AP2功能 17
2.2.2 nRF24AP2的内部框图 19
2.2.3 nRF24AP2芯片引脚分配 19
2.2.4 nRF24AP2引脚功能 19
2.3 nRF24AP2的射频收发器 22
2.3.1 nRF24AP2射频收发器功能 22
2.3.2 nRF24AP2射频收发器内部框图 22
2.4 ANT协议概述 23
2.4.1 ANT内部框图 23
2.4.2 ANT功能说明 23
2.5 nRF24AP2与微处理器的接口方式 29
2.5.1微处理器接口功能 29
2.5.2异步串行接口 30
2.5.3同步串行接口 32
2.6 nRF24AP2片内振荡器 38
2.6.1振荡器特性 38
2.6.2振荡器内部框图 38
2.6.3振荡器功能描述 38
2.7 nRF24AP2工作条件 40
2.8 nRF24AP2电气特性 40
2.8.1 nRF24AP2特定应用下的电流消耗 43
2.8.2电流计算实例 45
2.9 nRF24AP2绝对最大额定值 45
2.10 nRF24AP2封装尺寸规格 46
2.11 nRF24AP2应用范例 46
2.11.1 PCB设计指南 46
2.11.2同步（位）模式原理图 47
2.11.3同步（字节）模式原理图 48
2.11.4异步模式原理图 48
2.11.5材料清单（BOM） 48
2.12 nRF24AP2无线网络模块 51
2.12.1产品特性 51
2.12.2适合各种无线网络拓扑应用 52
2.12.3工作条件 52
2.12.4引脚排列及说明 52
2.12.5微处理器接口 53
2.13 nRF24AP2增强功率PA无线网络模块 57
第3章 带USB接口的单片ANT无线网络芯片nRF24AP2-USB 58
3.1 nRF24AP2-USB介绍 58
3.1.1 nRF24AP2-USB基本特性 58
3.1.2 nRF24AP2-USB应用领域 59
3.2 nRF24AP2概述 59
3.2.1 nRF24AP2-USB功能 59
3.2.2 nRF24AP2-USB内部框图 61
3.2.3 nRF24AP2-USB引脚分配 62
3.2.4 nRF24AP2-USB引脚功能 62
3.3 nRF24AP2-USB射频收发器 63
3.3.1 nRF24AP2-USB射频收发器功能 63
3.3.2 nRF24AP2-USB射频收发器内部框图 63
3.4 ANT协议概述 64
3.4.1 ANT内部框图 64
3.4.2功能描述 65
3.5 nRF24AP2的主机接口 70
3.5.1主机接口功能 70
3.5.2主机接口内部框图 70
3.5.3主机接口功能描述 71
3.6 nRF24AP2-USB的片内振荡器 77
3.7 nRF24AP2-USB工作条件 78
3.8 nRF24AP2-USB电气规格 79
3.8.1 nRF24AP2的USB接口 80
3.8.2 nRF24AP2-USB的直流电气特性 81
3.8.3 nRF24AP2-USB的电流消耗 82
3.9 nRF24AP2-USB的绝对最大额定值 82
3.10 nRF24AP2-USB的封装尺寸规格 83
3.11 nRF24AP2-USB应用范例 83
3.11.1 PCB设计指南 83
3.11.2 nRF24AP2-USB应用原理图 84
3.11.3 PCB布局图 84
3.11.4材料清单（BOM） 84
3.12 nRF24AP2-USB无线网络模块 86
3.12.1产品特性 86
3.12.2各种无线网络拓扑应用 86
3.12.3基本电气特性 87
3.12.4模块顶视图及主机接口 87
3.12.5典型应用 88
3.13 nRF24AP2-USB增强功率无线USB网络模块 88
3.13.1模块顶视图 88
3.13.2基本电气特性 89
第4章 ANT芯片及模块接口详述 90
4.1 ANT接口介绍 90
4.2 ANT的异步串行接口 91
4.2.1 ANT的异步串行接口说明 91
4.2.2 ANT的异步串行接口参数 91
4.2.3 ANT的链路层协议 92
4.2.4 ANT消息 93
4.2.5异步串口控制信号（RTS） 93
4.2.6节电控制 93
4.3 ANT的同步串行接口 94
4.3.1 ANT同步串行接口说明 94
4.3.2 ANT同步串行接口参数 95
4.3.3 ANT链路层协议 95
4.3.4实现同步 97
4.3.5串口通信的工作机制 97
4.3.6字节同步的消息传输 98
4.3.7位同步的消息传输 100
4.3.8上电/掉电控制 101
4.3.9串行使能控制（ANT→主控MCU） 101
4.3.10采用Epson MCU作为主控MCU的典型应用 101
第5章 ANT消息协议详述和使用 103
5.1 ANT协议介绍 103
5.2 ANT产品系列 104
5.2.1 ANT单芯片和芯片组 104
5.2.2 ANT模组 104
5.2.3 ANT USB接口棒 104
5.2.4 ANT开发工具包 104
5.2.5 ANT PC接口软件 104
5.3 ANT网络拓扑 104
5.4 ANT节点 106
5.5 ANT通道 107
5.5.1 ANT通道上的通信 107
5.5.2 ANT的通道配置 108
5.5.3建立一个ANT通道 112
5.5.4 ANT数据类型 113
5.5.5 ANT独立通道 115
5.5.6 ANT共享通道 115
5.5.7 ANT连续扫描模式 117
5.6 ANT设备配对 117
5.6.1 ANT设备配对实例 118
5.6.2 ANT的包含/排除列表 119
5.6.3 ANT邻近搜索 119
5.7 ANT接口 120
5.7.1 ANT信息结构 120
5.7.2微处理器串行接口 122
5.7.3 PC串行接口 122
5.8 ANT网络实现范例 122
5.8.1用独立通道实现 123
5.8.2用共享通道实现 126
5.9附录A-ANT消息详述 130
5.9.1 ANT消息 130
5.9.2 ANT消息结构-备注 130
5.9.3 ANT消息摘要 131
5.9.4 ANT产品功能 134
5.9.5 ANT消息详细说明 136
第6章 深入了解ANT 174
6.1 ANT设备配对 174
6.1.1通道ID 174
6.1.2设备配对位 175
6.1.3包含/排除列表 177
6.1.4搜索列表 178
6.1.5邻近搜索 179
6.1.6请求通道ID 179
6.1.7应用实例 179
6.1.8小结 182
6.2邻近搜索 182
6.2.1使能邻近搜索 183
6.2.2设计注意事项 183
6.2.3小结 184
6.3 ANT通道搜索和后台扫描通道 185
6.3.1 ANT通道搜索 185
6.3.2通道搜索示例 185
6.3.3主设备和从设备通道周期间的关系 186
6.3.4搜索模式 187
6.3.5功耗以及时间延迟 189
6.3.6后台扫描通道 189
6.3.7小结 191
6.4突发传输 191
6.4.1突发传输说明 191
6.4.2数据吞吐率 192
6.4.3串行接口协议 192
6.4.4突发控制技术 193
6.4.5传输队列 194
6.4.6事件消息 195
6.4.7小结 196
6.5 ANT多通道应用的设计考虑 196
6.5.1 ANT通道概述 197
6.5.2设计注意事项 197
6.5.3关于多通道的常见误解 200
6.5.4通用多通道的最佳实施方式 200
6.5.5小结 201
6.6 ANT协议下的电源功耗状态 201
6.6.1异步串行模式下的电源功耗状态 201
6.6.2同步串行模式下的电源功耗状态 205
6.6.3 ANT功耗的预测和估算 206
6.6.4小结 209
6.7与ANT DLL的动态连接 209
6.7.1动态链接的基本知识 209
6.7.2与ANT DLL动态链接实现 211
第7章 一个2.4 GHz无线运动健康监测传感系统设计实例 212
7.1 2.4GHz无线运动应用场景 212
7.2 2.4GHz无线运动健康监测传感系统的典型拓扑结构 213
7.3中心节点（接收机）的设计 213
7.3.1设计的基本条件 214
7.3.2实现范围 214
7.3.3设计层 215
7.3.4消息流程图 215
7.4中心节点（接收机）的实现 216
7.4.1软件实现 216
7.4.2测试所需硬件配置 219
7.5更多的ANT应用 219
第8章 无线传感网教学开发实验平台 220
8.1平台概述 220
8.2无线传感网教学开发实验平台拓扑结构 220
8.3无线传感网教学开发实验平台系统组成 221
8.3.1无线温度传感节点 221
8.3.2无线传感网中心节点组成 225
8.3.3无线传感网中心节点的计算机终端监控软件 229
8.3.4如何编译、下载并运行一个例程 230
第9章 nRF24AP2无线网络应用编程实例 235
9.1 nRF24AP2的上电复位操作 235
9.2 nRF24AP2的基本参数设置函数 236
9.3中心节点nRF24AP2的初始化操作 242
9.4无线传感节点nRF24 AP2的初始化操作 245
参考文献 248