nRF52/51系列

以nRF52832的RADIO外設（下文簡稱RADIO）為例，操作寄存器的方式介紹和使用該外設；

目的在于充分認識RADIO外設，和記錄自己走過的坑；

全為自己理解，可能有不對的地方感謝指正。

1.空中無線協議

這是RADIO從天線發出的數據。順序固定但是內容可以配置。

*【PREAMBLE】為前導碼/前同步碼：根據地址自動設置，我們無需關心，但是它是8bit還是16bit可以通過PCNF0寄存器的PLEN配置。（除2Mb/s BLE模式外，前導碼長度都為1字節。 如果【ADDRESS】的第一位為0，則前導碼將設置為0xAA，否則0x55）PS：Ble_1Mbit為帶寬250 kHz，NRF_1Mbit帶寬160 kHz。

*【ADDRESS】是“接入地址”，由我們的代碼設置，這個地址由 BASE和PREFIX兩部分組成，BASE分為BASE0（4Bytes）、BASE1（4Bytes）； PREFIX分為PREFIX0（4Bytes）、PREFIX1（4Bytes），BASEn 和 PREFIXn 的值可以在RADIO的寄存器中設置。

BASEn 和 PREFIXn要怎么組合成“接入地址”呢？見下表：

地址共有8種組合方式，啟用哪幾種方式可以在RADIO的寄存器中設置。（下面代碼啟用0方案）

NRF_RADIO->TXADDRESS = 0 << RADIO_TXADDRESS_TXADDRESS_Pos; //TX使用的某一個地址 NRF_RADIO->RXADDRESSES = RADIO_RXADDRESSES_ADDR0_Enabled << RADIO_RXADDRESSES_ADDR0_Pos; //RX使用的某些地址，可以是多個

其中PREFIXn固定貢獻1字節，BASEn可以貢獻2~4字節（NRF_RADIO->PCNF1中的BALEN設置）一起組成“接入地址”，所以“接入地址”長度范圍為 3~5字節。（PS：BLE廣播時“接入地址”為0x8E89BED6）

*【S0、LENGTH、S1、PAYLOAD】這些數據都是我們自己要傳輸的數據，NRF_RADIO->PACKETPTR寄存器保存這些數據的起始地址（指針）；

S0、LENGTH、S1、PAYLOAD可以通過NRF_RADIO->PCNFn 寄存器配置 有無、bit大小、大小端。例如NRF_RADIO->PCNF0 = 0即沒有S0、LENGTH、S1，那么PACKETPTR指向的地址就全是PAYLOAD數據。

PCNF1寄存器中的STATLEN暫時不清楚是做什么的，可能是被一幀數據的固定長度，但是好像跟分組有關。

PCNF1寄存器中的MAXLEN可以設置PAYLOAD最大長度（最大255），如果過長會直接丟棄，防止RAM越界；所以S0+LENGTH+S1+PAYLOAD最大長度=258

*【CRC】CRC是硬件自動計算并加入的，可以配置其 有無、位數、多項式。

*數據白化：防止空中數據連續多0或1bit出現，可以進行數據白化，白化功能可以通過寄存器配置。配置之后，RADIO會自動進行白化和去白化。

2.RADIO狀態與發送數據

RADIO可以進入多個狀態，見下圖，圖中：圓角矩形為各個狀態、線上名稱為執行某種動作、帶 / 符號的為RADIO產生的事件

以發送一幀數據為例，分析要執行的操作 和 RADIO的狀態：

要讓RADIO發出數據，RADIO必須要進入 [ TX ] 狀態（圖中右上角）。

第一步：初始化各個參數后（還要使能使用外部32M時鐘），此時RADIO處于[DISABLED]狀態，執行下面的代碼

NRF_RADIO->EVENTS_READY = 0; //清除標志位 NRF_RADIO->TASKS_TXEN = 1; //使能TX while(NRF_RADIO->EVENTS_READY == 0); //等待READY事件：就緒

RADIO將會啟動TXRU，成功后將產生READY事件，此時RADIO處于[TXIDLE]狀態，可以進行 數據傳輸。

第二步：處于處于[TXIDLE]狀態后，通過START任務啟動RADIO，注：RADIO的EasyDMA使用相同的PACKETPTR來接收和發送數據包。 每次通過START任務啟動RADIO之前，CPU都應重新配置此指針。

NRF_RADIO->EVENTS_END = 0; //清除標志位 NRF_RADIO->TASKS_START = 1; //開始發送數據 while(NRF_RADIO->EVENTS_END == 0); //等待產生END事件:發送完成

這時RADIO將會處于[TX]狀態并自動發送數據。發送完成后將產生END事件，RADIO回到[TXIDLE]狀態。這時可以再次更新要發送的數據，然后再次執行第二步發送、或可以執行下面的代碼結束發送狀態。

NRF_RADIO->EVENTS_DISABLED = 0; NRF_RADIO->TASKS_DISABLE = 1; while(NRF_RADIO->EVENTS_DISABLED == 0);//等待停止

等待生成DISABLED事件，RADIO將會回到[DISABLED]狀態。

PS：發送過程其他狀態也會產生相應的事件：發送完ADDEESS、發送完PAYLOAD；所有事件可以啟用對應的中斷。。。上面的過程可以見下面的時序圖：

優化：

上面的過程中，執行第一步需要等到產生READY事件后，才能執行第二步的TASKS_START = 1，這個過程會有一定的延時，那么RADIO可不可以自動執行這個過程呢？就是：產生READY事件后，自動執行START，答案是可以的，詳見NRF_RADIO->SHORTS寄存器，里面有各種自動執行的配置，優化后的發送過程，見下圖

上圖中READY--START、END--DISABLE(第二次END)就是使用了這個功能，配置代碼如下：

NRF_RADIO->SHORTS = RADIO_SHORTS_READY_START_Enabled << RADIO_SHORTS_READY_START_Pos; //READY后自動開始執行START| RADIO_SHORTS_END_DISABLE_Enabled << RADIO_SHORTS_END_DISABLE_Pos; //END后，自動讓DISABLE

所以此時發送代碼就可以精簡為：

void RADIO_SendStart(void) { NRF_RADIO->PACKETPTR = (uint32_t)&TxBuff; //每次通過START任務啟動RADIO之前，CPU都應重新配置此指針//此時RADIO要處于DISABLE或 TXIDLE狀態 （RXIDLE應該也可以未測試）NRF_RADIO->EVENTS_DISABLED = 0; //清除標志位NRF_RADIO->TASKS_TXEN = 1; //開始后會內部自己操作 while(NRF_RADIO->EVENTS_DISABLED == 0); //等待事件，RADIO回到DISABLE狀態***開啟END事件中斷后可以不用死循環等待 }

3.RADIO狀態與接收數據

RADIO能夠接收數據包之前，它必須處在[RX]模式下

進入[RX]狀態方式和TX類似，見下面的時序圖：

代碼如下（沒有使能NRF_RADIO->SHORTS相關功能）：

void RADIO_ReceiveStart(void) {NRF_RADIO->EVENTS_READY = 0; //清除標志位NRF_RADIO->TASKS_RXEN = 1; //使能RXwhile(NRF_RADIO->EVENTS_READY == 0); //等待READY事件：就緒NRF_RADIO->EVENTS_END = 0; //清除標志位NRF_RADIO->TASKS_START = 1; //開始發送數據while(NRF_RADIO->EVENTS_END == 0); //等待產生END事件:接收完成NRF_RADIO->EVENTS_DISABLED = 0;NRF_RADIO->TASKS_DISABLE = 1;while(NRF_RADIO->EVENTS_DISABLED == 0);//等待停止 }

時序圖中的 ‘X’表示從START開始，直到RADIO收到帶有有效前同步碼（P）的數據包；

直到收到并校驗CRC為止，RADIO產生END事件，表示RX接收一幀完成。

優化：

和TX過程一樣，可以讓RADIO自動完成一些狀態的切換，比如READY--START、END--DISABLE

所以此時接收代碼就可以精簡為：

void RADIO_ReceiveStart(void) {NRF_RADIO->PACKETPTR = (uint32_t)&RxBuff; //每次通過START任務啟動RADIO之前，CPU都應重新配置此指針NRF_RADIO->EVENTS_END = 0U;NRF_RADIO->TASKS_RXEN = 1; while (NRF_RADIO->EVENTS_END == 0U);//等待事件，RADIO回到DISABLE狀態 }

進一步優化：

由于接收有效前同步碼（P）的數據包時間不定，可能會等待很久，所以代碼可能會阻塞很長時間，因此可以用END事件的中斷，就不用阻塞代碼了。

同樣的：TX也可以使用該中斷，來指示發送完成，所以發送也不需要等待END事件，TX功能被進一步優化。

void NRF_RADIO_init(void) {... ...... ...NRF_RADIO->SHORTS = RADIO_SHORTS_READY_START_Enabled << RADIO_SHORTS_READY_START_Pos; //TXEN(RXEN) 后如果EVENTS_READY=1(處于TXIDLE(RXIDLE)狀態)后自動開始執行START=1（進行TX(RX)）NRF_RADIO->INTENSET = RADIO_INTENSET_END_Enabled << RADIO_INTENSET_END_Pos;NVIC_SetPriority(RADIO_IRQn, 1);NVIC_ClearPendingIRQ(RADIO_IRQn);NVIC_EnableIRQ(RADIO_IRQn); } void RADIO_IRQHandler(void) {if(NRF_RADIO->EVENTS_END) //接收 或 發送 完成{NRF_RADIO->EVENTS_END = 0;//-----接收 或 發送 完成 相關代碼------------ } } void RADIO_ReceiveStart(void) {NRF_RADIO->PACKETPTR = (uint32_t)&RxBuff; //每次通過START任務啟動RADIO之前，CPU都應重新配置此指針NRF_RADIO->EVENTS_END = 0;NRF_RADIO->TASKS_RXEN = 1; } void RADIO_SendStart(void) { NRF_RADIO->PACKETPTR = (uint32_t)&TxBuff; //每次通過START任務啟動RADIO之前，CPU都應重新配置此指針//此時RADIO要處于DISABLE或 TXIDLE狀態 （RXIDLE應該也可以未測試）NRF_RADIO->EVENTS_END = 0; //清除標志位NRF_RADIO->TASKS_TXEN = 1; //開始后會內部自己操作 }

4.其他遺留問題

4.1 RX過程的如果CRC校驗不通過，會不會也產生END中斷？

4.2 RX要怎么實現地址自動過濾？也就是自動進行地址匹配？如果地址不正確則放棄本次數據。

可能是用DACNF選擇，但是 DAB與DAP又有啥用呢？

5.其他選擇

當然也可以直接使用Nordic SDK中的外設庫進行上面的設置，這樣就無需關心寄存器的事情。也可以是使用SDK中的esb庫，可以有更多實用的功能，但是代價就是要額外使用別的外設，比如 PPI、NRF_TIMER、SWI

總結

以上是生活随笔為你收集整理的radio 事件_nRF52832/51822系列RADIO外设介绍/使用的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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