DIN0）组成，对于DIN0只可以进行输入，另外的基本上是双向引脚，而且另外还有一些I/O口有复位功能。P0口各个引脚的复用功能如表3-1所列。

表3-1 P0口引脚的复用功能 引脚 复用功能 引脚 复用功能 P0.7(DIO9) PWM P0.3 INT0 P0.6 T1 P0.2 TXD P0.5 T0 P0.1 RXD P0.4 INT1 P0.0(DIO2) GPIO 此外，P0_ALT与P0_DIR是P0口的两个控制寄存器。而P0_DIR的控制优先级低于P0_ALT。在进行设计构想时，可以事先规划好P0_ALT的复用功能，而对那些没使用到的引脚可以设为通用接口，可以使用P0_DIR来进行设置。

图3-3 nRF24E1芯片引脚图

一般只有3个引脚是P1口的，可以将它们设置为GPIO或SPI接口，而nRF24E1只能作为主机，在使用SPI时。SPI接口的各个引脚的功能如下：

P1．2（DIN0）：数据串行输入脚；

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P1．1（DIN1）：数据串行输出脚； P1．0（DIO0）：串行时钟引脚；

nRF24E1有模拟输入引脚9个，在这9个中有8路引脚是AIN0～AIN7，其中ADC的参考电压是AREF。另外，ANT1与ANT2为该器件的两个天线引脚，XC1和XC2是它的两个晶振引脚。

nRF24E1一定要使用高精确的晶振，在构想设计时使用16MHz的晶振是为了能够使用1Mbit/s的传输速率。

除了以上引脚，nRF24E1还有其他引脚12个，用于连接外置参考电阻的是IREF，用于连接参考电压的是AREF，其余的引脚都是电源与接地脚。 2. 内部结构【9】

从图3-4可以得出，nRF24E1是由无线收发器nRF2401、UART异步串口、增强型8051内核、PWM输出、RC振荡器、唤醒定时器等组成，而且nRF24E1内部还有稳定的电压电路。 （1）微处理器

在工业上标准8051的指令系统与nRF24E1微处理器的指令系统可以很好的兼容，只是在执行指令的时间有所不同。一般情况下，nRF24E1的指令执行时间为4~20时钟周期。nRF24E1跟工业标准8051相比，多了唤醒定时器的5个中断源、RF接收器、跟8051同样的定时器、ADC、RF接收器、SPI2。nRF24E1中的UART跟8051一样，可以在传统的异步方式下，将定时器1与2做为UART的波特率发生器。而nRF24E1中的CPU上有两个数据指针，是为了可以与外部的RAM进行数据交换。晶振提供nRF24E1微控制器的时钟。微处理器包括256字节的数据RAM与512字节的ROM。

在软件复位之后，微处理器会自行的处理ROM中的代码。一般情况下，使用者的数据会在引导区的引导下，从EEPROM开始传输到4KB的RAM数据库中。假如在应用中不使用内含的ROM，用户数据只能从非易失性存储器加载。通常是用SPI接口。

8051还不能实现很多功能，为了实现这些功能，nRF24E1加入了特别功能的寄存器，像ADCDATAL、PWMDUTY、RADIO等。8051中的P0和P1口也与nRF24E1不一样。具体的参考数据可以看SFR寄存器表。

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图3-4 nRF24E1功能模块图

（2）PWM(脉冲宽度调节器)和SPI(同步串行外设)接口

nRF24E1包括一个PWM输出，用于编程控制。在使用时，可以将DIO9的功能改变，来确定PWM的工作位数。

串行外设接口中的3个口跟RF收发器与GPIO重复使用。而串行外设接口硬件不会产生其它片选信号，SPI设备的片选口一般使用通用的GPIO位。 （3）RC振荡器、RTC唤醒定时器与看门狗

nRF24E1中的RC振荡器功耗低，但不能禁止。在VDD≥1.8V的情况下，nRF24E1会不断的运行。看门狗与RTC唤醒定时器其实是两个可编程定时器。它们的工作时间一般为300μs～80ms，在默认的情况下是10ms。因为看门狗具有单片机自动复位、自动监视系统等系统监视功能，所以可以很好的提高系统的稳定性。 （4）A/D转换器

nRF24E1中的ADC为10位，共有9个通道。内有9通道10位ADC，每10位的48个CPU的指令周期是线性转换时间。可以通过软件进行选择A/D转换器的9个输入通道。引脚AIN0～AIN7上的电压值可以通过使用通道0~7变成数字值。一般情况下，第8个通道是为了监控nRF24E1的工作电压。可以通过使用软件将A/D转换器的工作位于6位、8位或12位，正常情况下是在第10位。 （5）无线收发器

nRF24E1中的收发器具有nRF2401一样的功能，是通过使用SPI口或并行口与其它模块交换信号的。其实我们设计的时候就单独把该功能看作了一个独立的芯片

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nRF2401，该芯片在第二章第一部分就作过详细的介绍。DuoCeiver接收器通过程序将数据信号传输CPU。nRF2401主要在2.4～2.5GHz频段工作。它的组成部件有：功率放大器、接收器、调节器和频率合成器。通过对RADIO编程来控制相关射频参数。

通过PWR_UP、CE和CS三个控制引脚，可以设置nRF2401的工作方式。PWR_UP=1，CE=1，CS=0为收发方式；PWR_UP=1，CE=0，CS=1为配置方式；PWR_UP=1，CE=0，CS=0为空闲方式；PWR_UP=0时关机。 该部分将在下面就给出详细的分析和研究。

3.2发射模块元器件清单

图3-2 nRF24E1核心电路图

图3-2是该无线耳机设计的核心电路【2】。

? 该电路图中，以Nordic公司开发的无线收发芯片nRF24E1为核心。

? J2用来作为EEPROM与nRF24E1之间通信的USB插口。由于并没有用到该插口的

所有引脚，该外围器件的面积可以适当缩小。当程序固化在芯片内部即不需要EEPROM的时候，该外围器件可以被省略。

? 电阻R26、R27与R28用来减小通到EEPROM引脚上的电流，防止nRF24E1读入

EEPROM中程序时电流过大导致发热过多将其烧坏。

? 电阻R22与R23分别与P0.2以及P0.1连接，通过分压决定了每块板的主从功能。 ? 其中的电容C1~C14都是为了滤去电路板引起的杂波，以减小无线耳机通信时由于

传输环境造成的杂音。

? 最右边的粗黑线是环形天线，射频将语音信号通过天线传播出去由另外一个无线耳

机收发系统的天线接收。关于天线的介绍我们将在本章节的第四节给出详细的介

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