基于2.4GHz射频通信的多功能鼠标设计
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2.2 无线发射部分
nRF24L01的工作原理如下：发射数据时，首先将nRF24L01配置为发射模式，接着把接收节点地址TX_ADDR和有效数据TX_PLD按照时序由SPI口写入nRF24L01缓存区。TX_PLD必须在CSN为低时连续写入，而TX_ADDR在发射时写入一次即可。然后，CE置为高电平并保持至少10μs，延迟130μs后发射数据。若自动应答开启，那么nRF24L01在发射数据后立即进入接收模式，接收应答信号(自动应答接收地址应该与接收节点地址TX_ADDR一致)。如果收到应答，则认为此次通信成功，TX_DS置高，同时TX_PLD从TX FIFO中清除；若未收到应答，则自动重新发射该数据(自动重发已开启)，若重发次数(ARC)达到上限，MAX_RT置高，TXFIFO中数据保留以便再次重发。MAX_RT或TX_DS置高时，使IRQ变低，产生中断，通知MCU。发射成功时，若CE为低，则nRF24L01进入待机模式1；若发送堆栈中有数据且CE为高，则进入下一次发射；若发送堆栈中无数据且CE为高，则进入待机模式2。
接收数据时，首先将nRF24L01配置为接收模式，接着延迟130μs进入接收状态等待数据的到来。当接收方检测到有效的地址和CRC时，就将数据包存储在RXFIFO中，同时中断标志位RX_DR置高，IRQ变低，产生中断，通知MCU取数据。若此时自动应答开启，接收方则同时进入发射状态回传应答信号。接收成功时，若CE变低，则nRF24L01进入待机模式1。
nRF24L01有发射、接收、待机和掉电4种工作模式，可以通过配置寄存器来设置其工作状态，如表1所列。
待机模式1(Standby-I)主要用于降低电流损耗(在该模式下，晶体振荡器仍然工作)。待机模式2(Standby-II)是当FIFO寄存器为空且CE=1时进入此模式。待机模式下，所有配置字仍然保留。在掉电模式(PowerDown)下电流损耗最小，同时nRF24L01也不工作，但其所有配置寄存器的值仍然保留。
无线发射部分上电初始化时，进行了如下配置：
①CONFIG寄存器的低4位置1，分别为16位CRC校验，芯片上电和接收模式；
②SETUP_AW(地址宽度)寄存器配置地址宽度为5字节；
③SETUP_RETR(自动重发)寄存器配置为自动重发延时500μs，重发5次；
④RF_CH(RF频道)寄存器配置为工作频道2 400MHz；
⑤RF_SETUP(RF设置)寄存器配置为发射功率0 dBm，Air Data Rate为1 MHz；
⑥将地址写入地址寄存器。
在配置寄存器时应注意一点：在写nRF24L01的寄存器时，它必须工作在掉电模式或待机模式。而在nRF24L01上电达到1.9 V以后，要经过10.3 ms的上电复位然后再进入掉电模式。这是一个不确定状态。在此状态下，对寄存器的写操作是无法完成的，因此必须加上一个合适的延时，使程序对nRF24L01的配置操作在掉电模式或待机模式下进行。
当光传感器或按键等有操作时，主控制器将读入的信号写入nRF24L01的TX_PLD，然后由芯片自动生成报头和CRC校验码，并发送出去。当收到应答信号(ACK)后，程序中所设置的标志位success置1，清除TX FIFO队列中的数据，可以进行下一次数据的写入了；若未收到应答信号(ACK)，则标志位success置0，继续重发，且新的数据无法写入。
2.3 读光传感器位移值
读光传感器的位移值，其实就是读它对应的寄存器。在ADNS-5030的内部寄存器中，地址为0x02的Motion寄存器用于表示是否有位移。其最高位若为0，则无位移；最高位若为1，则有位移。另外，使用到的两个寄存器的地址是0x03和Ox04的DeltaX和DeltaY。这两个寄存器的值分别表示X轴和Y轴方向上的位移。最高位表示位移的方向，1为负方向，0为正方向，低7位表示位移量。
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