NRF24L01是NORDIC公司生产的一款无线通信通信芯片，可以工作在免费开放的2.4GHz频段；通信速率可以达到最高2Mbps；MUC可以使用SPI接口与它交互。
本节我们就来使用stm32驱动NRF24L01实现无线通信，先实现简单的一对一通信，然后讲解一对多通信，最后实现在ack中返回数据的应用。
直接使用nrf24L01芯片搭建电路需要比较高的射频功底，一般情况下推荐使用现成的电路模块，本文使用的是下图这种：
类似的nrf24L01模块的对外引脚，除了VCC和GND，还有下面6个：
CSN：芯片的片选线，低电平芯片工作；
SCK：芯片控制的时钟线（SPI的时钟）；
MISO：芯片控制数据线（SPI的MISO）；
MOSI：芯片控制数据线（SPI的MOSI）；
IRQ：中断信号，NRF24L01芯片收到数据、或者发送完数据等等一些情况会产生下降沿中断；
CE：芯片的模式控制线，决定了芯片的工作状态。
本文中的硬件连接上，VCC和GND连接到3.3v供电；
CSN连接到PB5引脚；CE连接到PB6引脚；IRQ连接到PB4引脚（本文实际没有用到中断）；
SPI的三根线，连接到PB13~15。
SPI接口连接在PB13~15，使用SPI2，nrf24L01要求时钟速率设置为8M以下：
GPIO如下设置，IRQ设置为上拉输入，CSN和CE都设置为推挽输出：
设置好后，生成keil工程。
首先是硬件初始化函数，由于cubemx生成的工程中，spi接口，GPIO口都已经帮我们设置好了，我们只需要设置于nrf24L01相关的硬件即可：
所有，初始化其实就是设置CSN和CE的初始电平：
相关的宏定义如下：
接下来，封装SPI的读写函数。
由于HAL库提供了几个spi的读写函数，我们可以直接拿来封装一下，就可以使用了。
一个字节SPI读写函数，调用了HAL库函数HAL_SPI_TransmitReceive函数来实现：
读写寄存器函数，先写寄存器地址，然后读/写数据：
读写多个字节，调用了HAL库函数HAL_SPI_Transmit和HAL_SPI_Receive来实现，实际上，使用已封装好的函数nRF24_SPI_Send_Byte多次循环调用也是可以的：
到这里SPI的读写函数就已经封装完了，接下来，可以利用它们来配置和读取nrf24L01的寄存器。
检查nrf24L01是否通信正常，主要思想是，往TX_ADDR地址寄存器中写入了5个数，然后再读出来，对比是否一样，一样则认为通信成功：
在实现基础的无线通信时，我们使用一个节点作为发送方，一个节点作为接收方；发送方和接收方的配置、程序都不同。
先实现发送方，在配置发送状态时，一般需要配置以下几个寄存器：
a)设置tx地址；寄存器TX_ADDR
b)设置rx地址；RX_ADDR_P0，这个地址用于收ack
c)使能自动应答；EN_AA
d)使能通道0的接收地址；EN_RXADDR
e)配置自动重发次数；SETUP_RETR
f)设置通信频率；RF_CH
g)设置通信速率、增益等；RF_SETUP
h)设置通道0有效数据宽度；Rx_Pw_P0
i)设置为tx状态；CONFIG
其中b、c、d、e、h几个步骤的寄存器和自动应答相关，如果不需要，可以不设置，那么接收方就不会自动回复ack。
而如果设置了，接收方收到数据会回复一个ack，如果发送方未收到ack则会重复发送数据包，直到设置的最大次数。
这里我们给出的代码是设置自动应答的，具体实现如下，有详细注释：
其中要注意的是，如果需要自动应答，则发送方的接收地址0（RX_ADDR_P0）需要设置为与发送地址一致，因为发送方是从地址0来接收ack的，如果不一致会收不到ack。（代码中都设置为INIT_ADDR0）
发送数据的函数实现如下。
向WR_TX_PLOAD寄存器写入要发送的数据，最大32个，然后，拉高CE，130us后就可以启动发送了；如果设置了自动回复，可以回读状态，查看是否发送成功：
再实现接收方：
在配置接收状态时，一般需要配置以下几个寄存器：
a)设置rx地址；RX_ADDR_P0，必须与发送方的发送地址一致，否则收不到
b)使能自动应答；EN_AA
c)使能通道0的接收地址；EN_RXADDR
d)设置通信频率；RF_CH，必须与发送方的一致
e)设置通道0的有效数据宽度；Rx_Pw_P0，最大32
h)配置速率、增益等；RF_SETUP，速率等信息必须与发送方的一致
i)设置为rx状态；CONFIG
接收数据的函数实现如下，就是查询是否有接收中断标志，如果有，则读取接收的数据：
实现完上述函数，nrf24L01的配置就都完成了。接下来可以编写两个测试程序进行测试。
我们在发送端，编写如下发送函数：
先初始化，然后设置为发送模式，再在主循环中每隔1s发送一帧数据。每1s，tmp_buf[31]计数标志加1以查看数据变化；每次收到ack回复，则tmp_buf[30]加1：
在接收端，我们如下实现：
不断查询是否接收到数据，如果接收到，则打印接收到的数据：
测试时，将两个程序分别下载到接收端和发送端，使接收端先上电、发送方后上电，可以看到接收方打印的数据如下：
可以看到第31个数也在自增，说明发送方每次发送数据后，接收方都有成功回复ack。
上面的例子中，发送端和接收端是通过把地址0设置为相同的一个地址，实现发送和接收的，而实际上，nrf24L01有6个通道，可以设置不同的地址，依据地址的不同，可以实现1对多的通信。
如下编写程序：
发送端修改发送和接收ack的地址为INIT_ADDR2
接收端设置通道2的地址为INIT_ADDR2，同时修改设置通道2的自动应答、接收地址、宽度：
这里注意，通道2~5只能有1字节与通道1不同。设置通道2~5的地址时，要先设置通道1，之后再设置不同的那1个字节。
这样，发送端修改地址为INIT_ADDR2，该地址与接收端的通道2地址匹配，那么，接收端就会从通道2中收到数据。
仍然使用上一节的测试程序，也可以测试成功。
需要实现一对多通信时，6个接收端可以把自己的6个通道设为不同地址，发送端修改不同地址向各接收端发送即可实现。
nrf24L01的扩展型号nrf24L01+具备ack中带数据回复的功能，即在接收方自动回复ack时，可以同时携带一包数据返回给发送方，利用这个特性，可以实现高效的通信。
设置自动回复ack带数据包时，必须使用动态数据长度的功能（动态载荷）。
发送方如下设置：
与基础通信不同的主要是设置了动态载荷。
接收方如下设置：
也是需要设置动态载荷，另外使用哪个通道，则需要把该通道的自动应答、接收地址等都设为使能：
发送方要发数据时，与基本的发送方式不同之处在于：我们需要接收ack返回的数据，所以要先将接收fifo清空，误将以前的数据认为是本次收到的；在发送完成后，可以查询状态并接收数据；这个数据就是接收方通过ack返回的。
发送数据的核心部分代码如下：（完整的代码可以关注文末公众号获取）
接收方要接收数据时，与基本通信方式一样，都是查询状态，有数据则回读；当接收方有数据要通过ack返回给发送方时，需要在接收到数据130us之内将数据写入到WR_ACK_PAYLOAD（地址0xA8）中，这样在ack返回时就会将数据字段发给发送方。
可以按如下方式，向WR_ACK_PAYLOAD寄存器中写入要返回的数据：
注意ch通道，要和接收到数据的通道号一样。
测试时，在接收端，我们接收数据后，就调用此nRF24L01_Rx_AckPayload函数填充数据；
在发送端，先清空接收fifo，发送完数据后，我们可以查询是否有数据接收到，接收到的数据即是通过ack返回的数据。
在调试无线模块的时候，由于无线信道本身会有干扰、信号质量差等因素，会比一般的模块更加困难；可以先确保寄存器的读写正常，再调试单一地址通信，再调试多个不同地址的通信。
2.4G频段是免费的频段，可能有其他的设备干扰，在调试时，可以短时间设置到2.5G的频段来进行测试，在极小的功率下调试应该不会对别人的付费频段产生影响。
市面上的无线模块质量良莠不齐，可以看到文章开始的图中，模块上有两个芯片，这是带了射频功放的，通信质量好一些；还有不带射频功放的模块，通信质量较差，丢包较多；另外有一些带外置天线的，通信质量更好一些；试验时建议至少选择有射频功放的。
好了，关于nrf24L01的相关内容就讲到这里了。
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