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nRF905 nRF2401A nRF24L01+ CC1101射频模块比较大全

nRF905 vs nRF2401A vs nRF24L01+ 无线数传模块之间的区别

器件简介

1.1 nRF905

nRF905是工作在433MHz、868MHz和915MHz频段的GFSK调制模式的无线数传芯片,最高发射功率可达+10dBm,接收灵敏度为-100dBm,支持512个通讯频率。使用ShockBurst?传输模式,数据在空中的传输速率为50kbps。使用SPI接口与MCU完成数据通讯与通讯控制等功能。

1.2 nRF2401A

nRF2401A为nRF2401的改进型号(nRF2401AG为无铅工艺型号)。nRF2401A工作在2.4GHz 的国际通用ISM免申请频段GFSK调制的无线数传芯片。最高发射功率0dBm,接收灵敏度-90dBm,支持124个接收频率与126个发射频率。使用ShockBurst?传输模式,具备两个独立的数据接收通道。支持250kbps和1Mbps的空中数据速率。使用SPI接口与MCU完成数据通讯与通讯控制等功能。

1.3 nRF24L01

nRF24L01是工作在2.4GHz的国际通用ISM免申请频段GFSK调制的无线数传芯片。最高发射功率0dBm,接收灵敏度为-85dBm,支持125个通讯频率。使用增强型的 Enhanced ShockBurst?传输模式,支持6个数据通道(共用FIFO)。支持1Mbps和2Mbps的空中数据传输速率。使用SPI接口与MCU完成数据通讯与通讯控制等功能。

1.4 nRF24L01+

nRF24L01+(nRF24L01P)是nRF24L01的改进型号,具有与nRF24L01相同的无线特性与操作方式,同时增加了250kbps的空中速率支持。

2.使用事项

2.1 兼容性

nRF2401A、nRF24L01和nRF24L01+之间是可以完成相互通讯的。前提是,它们必须在配置的过程中使用相同的通讯频率、空中传输速率、地址长度、地址信息、数据长度和CRC校验方式。

nRF905因为工作频率与nRF2401A、nRF24L01和nRF24L01+的工作频率不同,所以nRF905不能与其它任何一种2.4GHz无线芯片之间完成通讯。

2.2 主要差异

nRF2401A与nRF24L01和nRF24L01+之间虽然可以完成互相通讯,但是它们之间存在一些重要差异。

nRF2401A使用9个SPI通讯与工作方式控制引脚(DATA、DOUT2、CLK1、CLK2、DR1、DR2、CE、CS、PWR_UP)。工作方式配置与发送/接收缓存全部采用数据包的方式进行写入与读出操作,2个独立的接收通道采用不同的数据缓存和SPI引脚,使用不同的接收完成标志输出引脚,极大的简化了器件的操作和产品开发时间。一次最多可以传输长度为32Byte的数据包(注意这个32Byte的数据中同时包含了地址数据和CRC校验码的数据长度)。

nRF24L01+使用6个SPI通讯与状态指示输出引脚(CE、CSN、SCK、MOSI、MISO、IRQ)。工作方式配置与发送/接收缓存全部采用写入控制字与写入寄存器地址方式进行操作(与

nRF2401A可通过CE、CS、PWR_UP引脚快速完成状态切换是不同的)。6个数据接收通道(共用32Byte的RX_FIFO,在相应寄存器中完成通道编号指示工作),支持自动应答、自动重发和重发超限等功能。一次最多可以传输长度为32Byte的数据包(该长度不包含地址数据和CRC校验码的数据长度)。

nRF905使用9个SPI通讯与工作状态控制/指示引脚(TRX_CE、PWR_UP、CD、AM、DR、MISO、MOSI、SCK、CSN)。工作方式配置与发送/接收缓存使用如些控制字与数据包的方式进行写入与读取操作。一次最多可以传输长度为32Byte的数据包(该长度不包含地址数据和CRC校验码的数据长度)。

CC1100 vs CC1101 无线收发器之间的区别

1.数字接口升级

1.1代码兼容性

CC1100与CC1101的数字模块是完全相同的,因此CC1101可以100%兼容CC1100的代码。CC1100的所有功能都可在CC1101上完成。一些客户已经在他们的设计中使用CC1101替代了CC1100时没有遇到任何问题。

1.2新的近距离接收设置位

CC1101包含了两个之前未使用的输入信号衰减位。这是在使用高输出功率的情况下RX 或TX设备非常接近TX设备时非常有用。

由在FIFOTHR寄存器的第4和第5位来控制减弱输入信号。第4位设置为1,提供6dB 的输入信号衰减,设置5位为1,提供12dB的衰减。同时设置提供18dB的衰减。

在CC1100的数据表和含义中FIFOTHR寄存器中的第4和第5位被标识为“保留”,现在在CC1101的描述中已被改变。

更多信息请参照CC1101数据表和设计手册《DN010 CC1101近距离接收》

1.3保持ADC数据速率设置

CC1101可以在最佳灵敏度的低数据速率用ADC配置唤醒而不用编写任何寄存器。为了做到这点CC1100在唤醒后需要编写TEST寄存器。

通过设置FIFOTHR寄存器的第6位,CC1101在低数据传输速率(≤100Kbps)的最佳设置被唤醒。进一步编写TEST寄存器可以避免芯片对这些寄存器的自动配置。

如果使用SmartRF Studio生成CC1101的寄存器值,这些设置已被包含。

1.4电子版本编号

不需改变寄存器的设置即可将CC1100替换为CC1101。如果需要检查固件时仍然有必要获取版本寄存器。可在0x31的VERSION寄存器找到版本号,并且CC1101的电子版本编号为0x04,CC1100则为0x03。

2.模拟前端升级

2.1射频输出范围

CC1101的频率合成器是一个在CC1100基础上优化的频率合成器。

特性表明在相同的寄存器设置时CC1101有比CC1100相同或更好的输出频谱。通常

CC1101与CC1100的比较中相位噪声改进了4~5dB。

CC1101改进了在欧洲863~870频段的RF性能。同时建议使用GFSK调制来达到对频道的最佳利用。

2.2操作频段

CC1101增加了频率范围。除了在CC1100中所支持的频段外,CC1101还可以工作在

387-400MHz和799-800MHz频段。

nRF2401A、nRF24L01、nRF24L01+无线模块常见问题汇集(1)

Q:无线模块与5V单片之间如何连接?

我是初学无线的,最近在选型的时候发现基本常见的无线模块都是3V供电,而我使用的单片机是5V的,它们之间要怎么连接呢?直接连接会不会损坏模块?

A: 如果你使用的51单片机的P0口是高阻引脚,可以直接将无线模块的IO脚连接到P0端口,并在对应的连线与3V电源间放置1K~10K左右的偏置电阻即可。

如果单片机没有高阻脚(AVR单片机和一些型号的STC单片机等),不适用于上述的方法。

nRF24L01+可以承受5V的输入电压,直接连接单片机的IO脚不会烧坏模块,但是无线模块的输出端最高只能输出3V左右的电压,请注意该电压值是否能被单片机正确识别。

Q:无线模块可以直接和串口连接并进行通讯吗?

我想直接把nRF24L01+模块连接到串口电路中,请问这样可以吗?

A: 不可以的,无线模块不提供串行接口。如果需要与计算机等设备通过串口连接和通讯,请使用单片机作为通讯控制核心,接收计算机串口发送的数据并对将其传送至无线模块中并进行发送工作。另一端的无线模块接收数据后,由单片机读出数据并发送给计算机串口。

Q:影响无线模块传输距离的因素有哪些?

为什么nRF2401无线模块的传输距离总是拉不开?现在只有2米左右,输出功率已经是最高的0dBm了。急!

A: 呵呵,应该是初学无线模块的最常见问题了。传输距离应该是大家最关心的事情了,虽然这是一个直观的数值,但是影响通讯距离的因素却有很多。天线的性能(方向性、增益、驻波比)、无线模块的性能指标(发射功率、接收灵敏度、网络匹配、频率频率的参数的一致性)、无线模块的工作方式(数据传输速率)和使用环境因素等等。所以通讯距离应该是考验一款无线产品综合性能的指标。要想达到理想的距离,应该选择高增益、低驻波比的天线,必要时可以使用定向天线(一些模块是PCB天线,这种天线应该是性能较差的方式,不过在近距离和小型化方面有优势);选择优质的无线模块,好的无线模块应该具有优秀的匹配网络,将发射与接收信号的损失降到最小,同时也应该具有工作频率准确、一致性好等指标;最后在传输速率的选择上,在能够满足通讯需求的前提下,优先选用低的传输速率也可以有效提高传输距离。

Q:nRF2401A的支持双通道通讯是什么意思?

我看到资料上写着NRF2401具备两个数据通道,这是什么意思呢?只是2401 可以同时在两个通道上完成发送与接收,还是是指2401只能完成两个模块之间的通讯吗?

A: 这有些理解错误了,nRF2401A的两个数据通道是指它可以同时接收两个通道上的数据,但是发送的时候只能使用一个通道。所以是不能同时在两个通道上完成接收与发送的。同时nRF2401A无线模块属于半双工个工作方式,同一时刻只能工作在发送或接收模式。

另外nRF2401A模块并不是只能在两个模块之间进行通讯,只要无线模块的工作模式配

置一致(相同的地址码、信道号、传输速率、数据包长度、CRC模式等)即可完成一对一、一对多、多对多的通讯模式。

Q:nRF24L01、nRF24L01+无线模块的6通道是什么含义?

一直在研究nRF24L01的通道关系可是没什么收获,想问一下6通道是指什么,它们之间的关系是很什么?

A: nRF24L01+模块内部带有6个数据通道,使用不同的数据通道进行数据发送时,它们都工作在相同的频率下。而但它们之间是使用地址码来作为区分的。所以你可以理解为一个nRF24L01可以同时拥有6个地址码,在接收的时候,模块会自动识别地址码,并在对应的寄存器中置位,通知用户是那个通道接收到数据。

使用nRF24L01+的数据通道可以在少于等于6个节点的网络中大幅增加使用和操作的灵活性。在多于6个节点的网络中,用户可以自行在通讯数据中添加额外的标识数据,对不同节点进行区分工作。

nRF905无线模块常见问题汇集(1)

Q:nRF905与nRF2401A、nRF24L01+模块的主要区别是什么,它们之间可以互相通讯吗?

A: nRF905工作频率为433MHz,数据传输速率为50kbps,最大发射功率为10dBm。

nRF2401A、nRF24L01+工作频率为2.4GHz,数据传输率为250kbps~2Mbps,最大发射功率为0dBm。

nRF905与nRF2401A、nRF24L01+之间的工作频率不同(433MHz与2.4GHz),所以是不能相互通讯的;而nRF2401A与nRF24L01+之间是可以互相通讯的。

Q:nRF905无线数传模块使用起来是不是很复杂,适合没有基础的初学者吗?

A: NORDIC出品的nRF系列无线数传芯片(nRF2401A、nRF24L01+和nRF905等)较比同类产品来说是很容易使用的,尤其适合零基础的无线数传初学者。nRF905使用类SPI数据接口,操作控制和数据传输清晰、简洁。独有的ShockBurst技术,把生成前导码、地址和数据长度检查、CRC的添加和校验等功能全部交由nRF905模块完成,当成功接收到数据时会通过中断引脚输出电平,用户只需专注完成单片机与模块之间的数据写入和读取工作,让无线数据通讯工作变得异

常轻松与方便。

Q:nRF905无线模块是否支持一对一、一对多与多对多通讯模式,具体如何实现?

A: nRF905可以完成上述问题中提到的三种通讯模式的。当几个nRF905无线模块处于相同的配置模式下时(相同的通讯频率、相同的传输速率、相同的地址码、相同的数据长度),当其中任意一个模块进行数据发送,其余在通讯范围内配置相同的模块都会完成数据的接收工作。如果发送时在通讯数据中额外添加自定义的“设备编号”等信息,在接收端对该信息进行分析与处理,这样即可方便、灵活的完成多个无线模块之间的数据通讯功能。

Q:nRF905与nRF2401A、nRF24L01+模块在应用中有什么注意的?

A: nRF905因具备工作频率低,输出功率大的特点,所以更适合在环境较复杂或者障碍较多的场合使用。同时nRF905因传输速率较低,所以在数据量较大的应用中请注意是否能够满足实际设计需要的数据传输量。所以当您需要在环境相对较差,对通讯距离要求较远的情况下选用nRF905模块,而在在距离要求相对较近,传输数据量较大,且对模块的功耗要求较高的情况下选用nRF2401A、nRF24L01+模块。

Q:nRF905模块与5V电压的单片机之间应如何连接使用?

A: 常见的51系列单片机可以使用P0端口(高阻口)进行连接,将nRF905的端口与P0口连接同时对3V进行拉偏置。请注意非高阻端口请勿使用该方法进行连接,这样可能会永久损坏无线模块!在条件允许的情况下,建议选用3V电压的单片机控制无线模块。

Q:为什么在使用nRF905无线模块时传输距离一直无法达到我的要求,距离总是太近呢?

A: 影响无线数传模块传输距离的因素有很多:无线模块的性能指标、天线的性能指标、数据传输速率、发射功率、射频信号干扰和现场环境等因素。其中任何一项出现问题都会影响到最终的效果——传输距离。所以在学习和使用无线数传技术的过程中应该同时对这些因素进行体会与验证。尽量选择性能指标优秀的无线模块与天线,选择正确的传输速率与发射功率。当每一处都处于最佳工作状态时,才会获得最佳的传输距离。

nRF24L01+ 替代nRF2401A 和nRF24L01的好选择

如果您近期访问过nRF2401A和nRF24L01的制造者Nordic的官方网站,应该会发现这两种2.4GHz无线数传芯片已经被列入了“NAND”的行列。

这里面的老大哥nRF2401A自从2004年推出已经8岁啦,虽然现在国内用的还是很热闹样子,不过廉颇老矣已是不争的事实。

如果您不是过于专一(当然了,专一绝不是什么坏事),或者是现在还在抱着一本介绍nRF2401A的教材在K书准备交作业或者是搞什么毕业设计……各位童鞋还是把

nRF2401A闲置在一旁吧。

所谓长江后浪推前浪,一代更比一代浪……(大误!)接手nRF2401A和nRF24L01岗位的是他们的小兄弟nRF24L01+。

究竟这小家伙和兄长们有何不同呢?(还是说浪在了那里?)好吧,让我来粗略的整理一下:

1.芯片采用QFN20 4x4封装方式,可以将电路做的更小巧。这点和他的兄弟nRF24L01保持一致。毕竟+是对它的完善。如果你手头有nRF24L01的电路板,那么什么都不用修改,直接使用就可以。

2.标准SPI端口,提供CSN、SCK、MISO和MOSI一共4个操作引脚,如果有使用带SPI 功能的MCU(MSP430、ARM等等),就会发现在编程的时候要比使用nRF2401A方便很多。同时提供IRQ中断输出引脚,可以由用户配置成“接收完成”、“发送完成”和“重发超限”三种中断输出,降低了MCU的工作负荷。

3.对nRF24L01+进行参数配置等操作时,采用标准寄存器操作方式,可单独对任意寄存器进行读取或写入工作。用过nRF2401A的童鞋们一定对“一大串”的配置数组印象很深吧?虽然这样在使用的时候很方便,但是如果仅对其中一个数据进行操作时就显得很浪费时间了。特别是在进行大量数据传输的使用场合,这样的操作方式必然会带来效率的低下。

4.增加250kbps数据传输速率的支持。nRF24L01+同时支持250kbps、1Mbps和2Mbps 数据传输速率,可完全兼容nRF2401A(250kbps和1Mbps)和nRF24L01(1Mbps和2Mbps)。通过配置正确的地址码,数据长度等信息,nRF24L01+可完成和自家兄弟之间的通讯工作。

5.提供自动重发、自动应答等功能,在对方设备没有正确接收到数据时自动进行数据重发(这点同nRF24L01保持一致)。

6.增加RPD(接收功率监测)标志,在接收到数据的同时进行接收功率的等级评定。当接收功率低于-64dBm时该标志置0,否则置1。在实际使用中可根据该功能动态调整输出功率,达到进一步降低设备工作电流的目的。在nRF24L01中该位为CD(载波检测)标志,再替换为nRF24L01+时请注意。

——————华N——————丽O——————的V——————分A——————隔T——————线E——————

看到这里有的童鞋应该要提问了,看这nRF24L01+小兄弟能耐还是挺大的,为什么大家用的确却不多呢?

这个问题我还真不太清楚,也许是教科书还没有更新(这个大家应该都明白),也许是公司的产品不能随便修改(这个老板应该都明白),也许是某些童鞋比较懒惰……(那个童鞋就不要扔鞋了!)

文章取自:

https://www.sodocs.net/doc/358589960.html,/rflife2000/blog

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