摘要：首先，简要介绍系统级rf收发芯片nrf24e1的各个功能模块及其特性。然后，分析无绳电话的工作原理，介绍怎样用nrf24e1在无绳电话中实现话音信号的无线接收和发送。最后，给出实际应用中的一些体会。

关键词：nrf24e1 射频 无线通信 无绳电话 8051

引言

nrf24e1收发器和nrf24e2发射器是nordic vlsi推出的两种系统级芯片，采用先进的0。18μs cmos工艺、6mm×6mm的36引脚qfn封装；以nrf2401/02芯片结构为基础，将射频、8051mcu、9输入12位adc、125通道、uart、spi、pwm、rtc、wdt全部集成到单芯片中；内部有电压高速器（工作电压1.9～3.6v）和vdd电压监视，通常开关时间小于200μs，数据速率1mbps，输出功率0dbm；不需要外接saw滤波器，是目前世界首次推出的、全球2.4ghz通用的、完事的低成本射频系统级芯片。nrf24e1/nrf24e2适用于无线鼠标和键盘、无线手持终端、无线频率识别、数字视频、遥控和汽车电子及其它短距离无线高速应用。

1 nrf24e1功能介绍

nrf24e1结构框图如图1所示。

（1）微处理器

nrf24e1微处理器的指令系统与工业标准8051的指令系统相兼容，但两者的指令执行时间有些不同。通常，nrf24ex的每条指令执行时间为4～20个时钟周期，而工业标准8051的每条指令执行时间为12～48个时钟周期。nrf24e1比工业标准8051增加了adc、spi、rf接收器1、rf接收器2、唤醒定时器5个中断源，以及3个与8051一样的定时器。nrf24e1内含1个与8051相同的uart，在传统的异步通信方式下，可用定时器1和定时器2作为uart的波特率发生器。为了便于和外部ram区进行数据传递，nrf24e1的cpu还集成2个数据指针。nrf24e1微控制器的时钟直接来源泉于晶振。

微处理器中有256字节的数据ram和512字节的rom。上电复位或软件复位后，处理器自动执行rom中引导区的代码。用户程序通常是在引导区的引导下，从eeprom加载到1个4kb的ram中，这个4kb的ram也可作存储数据用。如果应用当中不用掩膜rom（也即内含的rom），程序代码必须从外部非易失性存储器中加载。比较常见的是通过spi接口扩展型号为25320的eeprom。

为了控制一些标准8051没有的功能，nrf24e1增加了一些特殊功能寄存器，如radio（p2）、adccon、adcdatah、adcdatal、adcstatic、pwmcon、pwmduty等。其p0和p1也和标准8051有所不同，其它的特殊功能豁口与标准8051相同。

（3） pwm和spi接口

nrf24e1具有一个可编程控制的pwm输出。使用时，通过程序改变dio9（即p0.9）的功能，并可编程决定pwm工作于6位、7位或8位。

spi（串行外设接口）的3个口与gpio（din0、dion0和dion1）和rf收发器重用。spi硬件不产生任何片选信号，通常用gpio的位（p0口）作为外部spi设备的片选口。

（3）rtc唤醒定时器、wtd和rc振荡器

nrf24e1内有一个低功耗的rc振荡器。该振荡器不能禁止，当vdd≥1.8v时，其连续工作。rtc唤醒定时器和wtd（看门狗）为2个16可编程定时器，它们的工作时钟为rc振荡器的lp——osc。唤醒定时器和看门狗的定时时间约为300μs～80ms，默认值为10ms。

（4） a/d转换器

nrf24e1内有9通道10位adc，线性转换时间为每10位48个cpu指令周期。a/d转换器的9个输入可通过软件进行选择。通道0～7可以把对应引脚ain0～ain7上的电压值转换为数字值，通常8用于对nrf24e1工作电压的监控。a/d转换器默认工作于10位方式，可通过软件使其工作于6位、8位或12位方式。

（5） 无线收发器

nrf24e1收发器通过内部并行口或内部spi口与其它模块进行通信，具有同单片射频收发器nrf2401相同的功能。duoceiver接收器输出的数据准备信号，可通过程序使其为微处理器的中断或通过gpio口传给cpu。nrf240x工作于全球开放的2.4～2.5ghz频段。收发器由1个完整的频率合成器、1个功率放大器、1个调节器和2个接收器组成。输出功率、频道和其它射