上回在NUCLEO_L552ZE_Q_STM32Nucleo_144 开发板上测试了外部中断的使用，本想着这回来一篇有关TrustZone的文章，毕竟这才是Cortex-M33的重要的内容，于是花了些时间去研究，然而现实总是那么残酷，在这碰了壁，自己建立的工程下载进去之后没有反应，就想着先去看看官方给的GPIO_IOToggle_TrustZone例程，按照说明文件里的步骤下载到开发板上，结果还是没有任何反应，我也是一头雾水，在网上也找不到任何有关的资料，说明文档是英文的，看得也是一知半解的，所以就没弄成，还是决定先放在一边吧，不能被这个耽搁了。恰好手上有两个nRF24L01P模块，还有两块stm32f103c8t6小板子，于是就鼓捣了一下使用它们来做个无线通信测试，下面就请跟随我进入正题吧。
评测内容：
( u* H: E; I* ?8 P! s1、使用STM32F103C8T6系统板连接nRF24L01P作为主机发送一固定长度字符串，NUCLEO_L552ZE_Q_STM32Nucleo_144 开发板的板载SPI通信接口连接nRF24L01P作为从机接收，并且通过uart串口将接收到的数据发送到PC上位机显示，使用板载LED指示发送和接收状态。
- i4 h* \" X1 [9 o所需元件：
+ G+ g, B- z, M1、NUCLEO_L552ZE_Q_STM32Nucleo_144 开发板*1；
2、STM32F103C8T6系统板*1；
* _) b3 @1 J# u  Q$ L3 e+ o3、nRF24L01P模块*2；
: n2 x9 K5 w+ i" H- K/ d$ D: ?. Z2、板载红色LED；

评测步骤：
1、新建工程：
' Z+ s) Z& A+ {8 K% @1 p本次测评我使用STM32CubeMX的开发板模板进行工程创建，针对NUCLEO_L552ZE_Q_STM32Nucleo_144 开发板上的板载硬件已经默认帮配置好了，只需要根据自己的需求配置SPI接口便可以了，按照如下步骤便可创建一个开发板的默认配置工程；
3 d: f* v$ B0 B3 B( a- d

8 y$ b1 l: E8 _+ S* f1 y: y2、配置SPI接口：
) x  [- R0 f! @$ L, A; M根据下图配置将SPI接口设置好，SPI接口使用的是开发板上的CN7排座的SPI_A接口，在STM32CubeMX上SPI1的默认SCK引脚在PA1上，我根据开发板的原理图将其改到了PA5，需要注意的是，nRF24L01P的IRQ引脚需要设置成上拉输入模式；
8 h4 C! P- a( X6 S( M

nRF24L01P的SPI接口

SPI配置选项

* F- I: N: {$ A3 L5 _# X- {

开发板接口原理图

( V: @* w& ^. w; A+ p3、设置串口波特率：
. [7 d+ q2 Q4 ?7 X2 v8 F3 {开发板上与STLink虚拟串口连接使用的是LPUART1，工程创建的时候已经默认配置好了，使用PG7和PG8两个引脚，波特率为209700Bits/s，这个波特率不是我想要的，所以将它改成了921600Bits/s；
# j) x1 G2 M0 }6 Y' @" P& S

4、保存工程：
保存好配置工程并且生成MDK_v5工程；

. i7 N0 i* V/ q5 _4 N% u; T4 C8 W5、测试串口的工作情况：
8 E1 _( f4 l) s+ o2 y% P因为不能保证nRF24L01P能够顺利的工作，因此我是先测试串口能够正常工作之后再考虑加入nRF24L01P；这也是一种调试代码的技巧，一点点来，不然什么东西都一下子加上，调试的时候出问题就会不清楚问题的出处具体是在哪里；
' v# t5 W$ W; ~4 Z1 K3 M在这里，又再一次体现出了HAL库强大的封装工艺了，在标准库函数上要实现发送一个字符串，需要自己调用串口发送字符的函数来循环实现发送字符串的函数，而在HAL库上，只需要一个函数，不管是发送字符还是发送字符串，统统都能搞定。
9 p* z: `' @1 U$ I# }/ Q5 Z就像以前学习串口通信的时候发送Hello World一样，添加如下代码到main函数的循环里，

1. HAL_UART_Transmit(&hlpuart1, "Hello World !!!\r\n", 17, 100);
   & X% Z) k+ J" S' v% q% Z& ?# U
2. HAL_Delay(500);

复制代码

将代码编译连接通过后下载到开发板上，按下开发板右下角的复位键后，便能在串口助手上看到如下打印的信息，说明串口工作正常；
3 s7 F* _' Y, @$ w3 M

2 i( h& L  |  F: c# F" k6、添加nRF24L01P相关的代码：
nRF24L01P的代码我使用的是购买该模块的时候官方提供的测试模板，模块使用的是泽耀科技生产的挪威原装芯片nRF24L01P模块，不是黑色PCB板那种，但应该都是通用的，接口也是一样的，已经成功在我的STM32F103C8T6系统板上正常收发了，代码我会在末尾的附件中给出，
复制模板的nRF24L01P源代码和头文件到本工程中并添加到工程里；

由于使用的环境不一样，需要做一点修改，首先是引脚宏定义，在nRF24L01P.h文件的开头添加#include "main.h"，并且将不需要的头文件包含去掉，nRF24L01P.h文中定义了模块的CSN、CE、IRQ三个接口的引脚，改成如下；
4 \9 H" V( n* Z5 X# u8 V+ P3 u

1. /** RF24L01硬件接口定义 */
   5 X' ?  L2 o7 g7 M' l5 `
2. #define RF24L01_CE_GPIO_PORT                        GPIOD
   
3. #define RF24L01_CE_GPIO_PIN                                GPIO_PIN_15
   # m' a" x; ]( ]; n% J1 x0 a
4. 
   3 U9 }8 H2 \, D% [% u! v
5. #define RF24L01_CS_GPIO_PORT                        GPIOD
   ' K. ~$ e8 G/ z" H$ R1 M, @5 ]2 E
6. #define RF24L01_CS_GPIO_PIN                                GPIO_PIN_14
   ) E# u8 c& y8 I, ?( V# c
7. 
   ! }6 W5 R0 h( x2 Z. c3 P7 D
8. #define RF24L01_IRQ_GPIO_PORT                        GPIOF
   
9. #define RF24L01_IRQ_GPIO_PIN                        GPIO_PIN_12

复制代码

然后是nRF24L01P.c文件中的延时函数，替换成HAL库的延时函数，并且注释掉500Ms的延时函数（HAL库的延时函数能够延时500ms以上），相应的调用延时函数的地方再做点修改；
+ d* X( f8 g( c

1. /**
   3 y0 o& p. @- J! c* b' o
2.   * @brief :NRF24L01 延时(Ms)
   
3.   * @param :
   : p3 ^0 P; G; i( g/ Y7 m4 R
4.            @TxByte:延时的Ms数
   * H" X" ~; H2 U! O4 n5 w
5.   * @note  :不超过2^32。
   
6.   * @retval:无
   - K& D4 f4 i$ M$ K
7.   */
   
8. static void NRF24L01_delay_ms(uint32_t Ms)
   2 W2 M! H7 i  Q& i+ y. h. ~
9. {
   8 a# z- N* a5 ^% f& s( o
10.         HAL_Delay(Ms);
    
11. }
    
12. 
    * G  k6 R: M2 E5 w5 [" a( d
13. /**
    $ U3 ^/ m" r  d- e2 p
14.   * @brief :NRF24L01 延时(500Ms)
    
15.   * @param :
    
16.            @Ms_500:延时的500Ms倍数
    
17.   * @note  :不超过255。
    2 V0 R6 x2 o4 D) i9 l
18.   * @retval:无
    0 W- k5 t* L0 g3 V0 I! f
19.   */
    9 }  f; }0 {# w1 O2 `6 l) k9 }1 B
20. //static void NRF24L01_delay_500ms(uint8_t Ms_500)
    
21. //{
    3 T8 h' L: O! R1 j* B; e
22. //        drv_delay_500Ms(Ms_500);
    , P0 H' {+ T  X, R) Q& j
23. //}

复制代码

( `' X8 ?) W- d接下来是将SPI读写函数替换HAL库的SPI读写函数，在这里又再一次凸显出了HAL库的那个简单易用的优点；

1. /**
   
2.   * @brief :NRF24L01 SPI收发一个字节
   
3.   * @param :
   
4.            @TxByte:发送的数据字节
   * e" j$ B9 h1 M3 H/ ~
5.   * @note  :接口函数，方便移植。
   ! u- C+ _( x. m& k1 b
6.   * @retval:读取的数据
   
7.   */
   
8. static uint8_t nRF24L01_SPI_RW_Byte( uint8_t TxByte )
   
9. {
   % C6 ]! r8 w: L8 `0 M6 b
10.         uint8_t RxByte;
    
11.        
    
12.         HAL_SPI_TransmitReceive(&hspi1, &TxByte, &RxByte, 1, 100);
    ' ^- F" H# L+ p3 ]7 [* }2 u; `3 s
13.        
    - z" j$ f. y' V
14.         return RxByte;
    - o, A. R6 X' X; W' F! L
15. }

复制代码

再接下来，nRF24L01P.c文件实现了nrf24L01P使用到的GPIO口的初始化函数NRF24L01_Gpio_Init，由于使用的固件库不一样，且main.c文件中已经统一初始化了，所以就将该函数的内容注释掉，并且注释掉所有调用的地方。编译工程，没有问题说明移植成功。
7、编写代码实现无线接收功能：将nRF24L01P.h包含到main.c文件中，在文件开头定义一个用于接收数据的数组；

1. uint8_t g_RF24L01RxBuffer[ 32 ] = { 0 };

复制代码

9 `% X' q+ n8 Q$ o% Z  t) \7 ]. Q; v在main函数中添加如下代码，实现nRF24L01P的无线接收功能

1. uint8_t i;
   . {$ k6 `% {7 R
2.        
   6 k  a+ C6 V0 E( p7 g& Z
3.   /* USER CODE BEGIN 1 */
   % |3 f" k# Z7 n% |* l
4. 
   # `8 A9 X$ A% l4 l
5.   /* USER CODE END 1 */
   
6. 
   8 t2 V( p+ Q5 \. ^4 J! A
7.   /* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/
   
8. 
   5 [0 _! U- I6 T! d3 \0 q, }3 v0 M1 @
9.   /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
   : J6 @/ u9 V. F1 h% ~8 a7 Z0 t
10.   HAL_Init();
    
11. 
    5 H  M' K  Q3 f* k; H7 ~9 Q
12.   /* USER CODE BEGIN Init */
    # Y( H0 k3 \! b( Y0 Q7 Z
13. 
    
14.   /* USER CODE END Init */
    
15. 
    0 g7 ~+ `; l3 S; L* B
16.   /* Configure the system clock */
    
17.   SystemClock_Config();
      H0 N0 [  U/ Z/ v0 a
18. 
    
19.   /* USER CODE BEGIN SysInit */
      F4 ?' T( x* y$ z" Q+ T# Z" S1 W
20. 
    
21.   /* USER CODE END SysInit */
    
22. 
      n3 J. i$ k( J8 r0 E/ |
23.   /* Initialize all configured peripherals */
    
24.   MX_GPIO_Init();
    " i. O% W/ R; O" @
25.   MX_ADC1_Init();
    
26.   MX_LPUART1_UART_Init();
    
27.   MX_RTC_Init();
    
28.   MX_SPI1_Init();
    
29.   MX_UCPD1_Init();
    3 C7 y( Y4 Z9 U: {! k
30.   MX_USB_PCD_Init();
    ! _: j% T# X! \9 U7 j. {& u7 U! P
31.   /* USER CODE BEGIN 2 */
    
32.         NRF24L01_check( );                        //检测nRF24L01P是否已连接
      U+ G) T0 T1 @  q
33.         RF24L01_Init( );                                //初始化nRF24L01P
    
34.        
    
35.         HAL_GPIO_WritePin(LED_RED_GPIO_Port, LED_RED_Pin, GPIO_PIN_RESET);
    
36.         for( i = 0; i < 6; i++ )
    
37.         {
    8 I: _: V0 Y% A- w( Z* e' m6 ?* m
38.                 HAL_GPIO_TogglePin(LED_RED_GPIO_Port, LED_RED_Pin);
    * j- C' ^3 q$ M  I) m2 q
39.                 HAL_Delay( 500 );
    - \" b8 N6 N  @& p. l
40.         }
    
41.        
    
42.         RF24L01_Set_Mode( MODE_RX );                //接收模式
    7 x" v' s: C& e9 h# {( R
43.   /* USER CODE END 2 */
    
44. 
    4 \  m% t+ K" w
45.   /* Infinite loop */
    
46.   /* USER CODE BEGIN WHILE */
    ; f7 A; C5 B/ K+ q
47.   while (1)
    
48.   {
    
49.     /* USER CODE END WHILE */
      W+ B5 f2 [; U& ?* |
50. 
    7 g6 Z. M* F1 }$ Z( w+ p
51.     /* USER CODE BEGIN 3 */
    
52. 
    * n7 R: }" N3 L- I, j
53.                 i = NRF24L01_RxPacket( g_RF24L01RxBuffer );                //接收字节
    0 y% r+ n# @9 Y4 r  z/ O
54.                 if( 0 != i )
    ' }/ q4 G2 O' \+ y6 M) \
55.                 {
    
56.                         HAL_GPIO_TogglePin(LED_RED_GPIO_Port, LED_RED_Pin);
    
57.                         HAL_UART_Transmit(&hlpuart1, g_RF24L01RxBuffer, i, 100);                       
    
58.                 }
    2 l2 r  Q$ ?$ J
59.   }
    
60.   /* USER CODE END 3 */

复制代码

8、运行结果：代码编译通过，烧录至开发板上，按下右下角的复位键，程序开始运行。发送端我使用的是官方测试模板小改动后在STM32F103C8T6系统板上实现的，在此就不详细阐述了，有需要可下载附件做参考。发送端和接收端都运行起来后，串口助手上也开始打印接收到的数据了；
  T0 m% J% t7 i5 ~

% N  q3 _& X5 r6 X  m* _% C总结：
7 y3 B# `; W5 C4 i2 C' D4 M* ^$ \nRF24L01对我来说是个噩梦，为了能够发挥NRF24L01P的最远传输距离，曾经一点点啃英文数据手册应用在51单片机上（黑色小模块给的例程都是NRF24L01而不是NRF24L01P的，前者的传输距离较短，后者的资料有点少），前些天为了将原先51单片机上程序移植到STM32上，荒废了几天时间，还是无法发送数据，气得我直接将模块给废了，然后就遇到了这款红色版的模块，例程和资料都可以再公司官网上下载到，很详细靠谱。
NUCLEO_L552ZE_Q_STM32Nucleo_144 开发板的SPI和UART串口评测就这些，简单来说，使用HAL库来开发的代码确实要简单很多，开发板上的STLink还提供有虚拟串口，并且将SPI接口也都在一个地方引出来了，对于接线来说很方便。OK，有关nRF24L01P的细节东西比较多，有些地方没有阐述清楚的，欢迎在评论区指出。


3 L' f; l( F1 n5 ]* e$ x# F; X/ M
' b4 ]/ m" ?) Q* \+ R: R
- j* u2 w; p' ` nRF24L01P_TX.zip (4.45 MB, 下载次数: 2)

2020-3-26 00:12 上传

点击文件名下载附件
STM32F103C8T6系统板发送端代码
0 x$ l2 W( ]: k. J; l9 f: D4 Q' P4 Q nRF24L01P_RX.zip (1.67 MB, 下载次数: 3)

2020-3-26 00:12 上传

点击文件名下载附件
NUCLEO_L552ZE_Q_STM32Nucleo_144 开发板接收端代码