1. 研究目的与意义
nrf2401是单片射频收发芯片,工作于2.4~2.5ghz ism频段,芯片内置频率合成器、功率放大器、晶体振荡器和调制器等功能模块,输出功率和通信频道可通过程序进行配置。芯片能耗非常低,以-5dbm的功率发射时,工作电流只有10.5ma,接收时工作电流只有18ma,多种低功率工作模式,节能设计更方便。其duoceivertm技术使nrf2401可以使用同一天线,同时接收两个不同频道的数据。nrf2401适用于多种无线通信的场合,如无线数据传输系统、无线鼠标、遥控开锁、遥控玩具等。
nrf2401的收发模式有shockbursttm收发模式和直接收发模式两种,收发模式由器件配置字决定shockbursttm收发模式下,使用片内的先入先出堆栈区,数据低速从微控制器送入,但高速(1mbps)发射,这样可以尽量节能,因此,使用低速的微控制器也能得到很高的射频数据发射速率。与射频协议相关的所有高速信号处理都在片内进行,这种做法有三大好处:尽量节能;低的系统费用(低速微处理器也能进行高速射频发射);数据在空中停留时间短,抗干扰性高。nrf2401的shockbursttm技术同时也减小了整个系统的平均工作电流。
但是在日常应用中,由于配置较为复杂,通常要么作为发送模块,要么作为接受模块使用,使得无线数据传输只具有单工模式。
2. 研究内容和预期目标
主要研究内容:NRF2401的工作原理及基本配置时序,FPGA硬件开发环境和软件开发环境,学习基于FPGA的设计流程、Verilog HDL语言、LCD显示原理及其显示控制、工作时序等。
预期目标:以FPGA为核心控制模块,使用LCD进行相应信息实时显示,设计相关接口控制模块,从而使得nrf2401实现双工模式的无线数据传输,进而实现多点交互式的无线信息传输功能。
3. 研究的方法与步骤
本课题的研究方法:
(1)通过上网或者去图书馆查找关于nrf2401的工作原理及基本配置时序,fpga硬件开发环境和软件开发环境,学习基于fpga的设计流程、verilog hdl语言的知识资料。
(2)采用fpga硬件开发环境和软件开发环境、verilog hdl语言编程研究仿真。
4. 参考文献
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5. 计划与进度安排
1.2022年3月25日,有针对性的学习课题相关资料,像要学习cpld/fpga的工作原理和主要性能以及熟悉掌握应用软件进行程序设计。
2.2022年3月21日-2022年4月10日,设定实验方案,初步编写试验程序,利用计算机中的电路仿真软件进行相关仿真工作。
3.2022年4月11日-2022年5月20日,进行电路制作及程序设计,并不断进行改进和完善,完成主设计内容。
