2.4GHz無線鼠標(biāo)鍵盤接收器的設(shè)計(二)

　　這兩種封包在應(yīng)用層協(xié)議中的用途不同。數(shù)據(jù)包主要用于傳送發(fā)射端和接收端之間的數(shù)據(jù)信息，應(yīng)答包則是在自動應(yīng)答功能選項被使能之后才會出現(xiàn)的，以便于發(fā)送 端檢測有無數(shù)據(jù)丟失。一旦數(shù)據(jù)丟失，則通過自動重發(fā)功能將丟失的數(shù)據(jù)恢復(fù)。增強型的ShockBurst模式可以同時控制應(yīng)答和重發(fā)功能而無需增加MCU 工作量。

　　在SCK時鐘控制下，數(shù)據(jù)在主從設(shè)備間傳輸，而且嚴(yán)格地遵守SPI通信的時序。作為接收端（PRX），nRF24L01通過2．4 GHz無線通信技術(shù)與發(fā)射端（PTX）進行數(shù)據(jù)交換。收發(fā)器接收到數(shù)據(jù)后，通過中斷nIRQ通知MCU已接收到數(shù)據(jù)，可以進行讀入操作，然后MCU通過 MISO數(shù)據(jù)傳輸線讀入數(shù)據(jù)。nRF24L01在接收到數(shù)據(jù)之后，會自動切換到發(fā)送模式發(fā)送應(yīng)答信號給發(fā)射端（PIX），這樣就完成了一次數(shù)據(jù)傳輸過程。

　　2．2 USB設(shè)備枚舉過程

　　USB的枚舉過程是USB規(guī)范中一個非常重要的“動作”或“過程”。這個動作將會讓PC知道何種USB設(shè)備剮接上以及其所含的各種信息。若要完成一個設(shè)備 枚舉的過程，需要執(zhí)行諸多的數(shù)據(jù)交換以及設(shè)備請求。圖4描述了一個HID設(shè)備的枚舉過程，由于本設(shè)計是針對鼠標(biāo)鍵盤復(fù)合設(shè)備的接收器，所以在取完第一次報 告描述符后還需要再取另一個設(shè)備的報告描述符。

3 固件設(shè)計

　　固件設(shè)計使用HT-ICE仿真器，它提供了多種實時仿真功能，包括多功能跟蹤、單步執(zhí)行以及設(shè)定斷點功能。圖5描述了USB無線鼠標(biāo)鍵盤 接收器的程序執(zhí)行流程。在程序中，鍵盤使用端點1，配置為輸入；鼠標(biāo)使用端點2，配置為輸入。都采用USB通信協(xié)議中的中斷傳輸。采用“輪詢”的工作機 制，輪詢間隔為8 ms。

　　接收器上電后，完成系統(tǒng)的初始化，包括MCU的初始化和收發(fā)器的接收模式配置過程。然后系統(tǒng)進入接收數(shù)據(jù)包的狀態(tài)中，一旦收到數(shù)據(jù)包就通過中斷的形式通知 MCU有數(shù)據(jù)包到來，MCU就會通過I／O口模擬SPI總線通信過程從nRF24L01中將接收到的數(shù)據(jù)讀出，然后將數(shù)據(jù)寫到相應(yīng)的USB端點FIFO中。主機通過查詢的方式讀取各端點的數(shù)據(jù)信息，然后按照USB規(guī)范定義的鼠標(biāo)和鍵盤的協(xié)議產(chǎn)生相應(yīng)的動作（如鼠標(biāo)的移動和按鍵的值）。

　　無線收發(fā)器的初始化過程：1）配置本機地址和要接收的數(shù)據(jù)包大??；2）配置CONFIG寄存器，使之進入接收模式，把CE置高；3）130μs 后，nRF24L01進入監(jiān)視狀態(tài)，等待數(shù)據(jù)包的到來；4）當(dāng)接收到正確的數(shù)據(jù)包（正確的地址和CRC校驗碼），nRF24L01自動把字頭、地址和 CRC校驗位移去；5）nRF24L01通過把STATUS寄存器的RX_DR置位（STATUS一般引起微控制器中斷）通知微控制器；6）微控制器把數(shù) 據(jù)從nRF24L01讀出；7）所有數(shù)據(jù)讀取完畢后，可以清除STATUS寄存器。nRF24L01可以進入4種主要模式之一。

　　4 結(jié)束語

　　本系統(tǒng)基于8位單片機Hr82K95E和nRF24L01型射頻收發(fā)器設(shè)計了一個用于無線鼠標(biāo)鍵盤復(fù)合設(shè)備的USB無線接收器。該接收器 能夠?qū)崿F(xiàn)鼠標(biāo)鍵盤復(fù)合設(shè)備的全部功能，具有成本低、體積小、通信方向不受制約和通信距離較遠等優(yōu)點，使其替代藍牙及紅外遙控設(shè)備成為可能，實踐表明，該接 收器具有廣泛的應(yīng)用前景。