基于STM32的无线通信系统设计课程设计

系统教程610 更新时间：2026-04-05 03:21:38

2024年4月18日发(作者：)

课程设计说明书

题目：

课程：

院（部）：

专业：

班级：

学生姓名：

学号：

指导教师：

完成日期：

基于STM32的无线通信系统设计

课程设计

计算机科学与技术学院

计算机科学与技术专业

I

ARM

课程设计说明书 ............................................................................................................................................................. I

课程设计任务书 ............................................................................................................................................................ 2

1.

课程设计题目 ................................................................................................................................................................ 3

2.

课程设计目的 ................................................................................................................................................................ 3

3.

课程设计内容 ............................................................................................................................................................ 3

3.1

硬件资源 ................................................................................................................................................................. 3

3.2软件资源 .................................................................................................................................................................. 8

3.3

调试环境准备与使用 ............................................................................................................................................ 11

3.4

系统设计步骤 ....................................................................................................................................................... 12

3．4．1需求分析 ................................................................................................................................................... 12

3．4．2概要设计 ................................................................................................................................................... 12

3．4．3详细设计 ................................................................................................................................................... 16

3．4．4

系统实现及调试 ...................................................................................................................................... 20

3．4．5

功能测试 .................................................................................................................................................. 40

3．4．6

系统评价（结果分析） ......................................................................................................................... 41

3.5．结论（体会） ..................................................................................................................................................... 42

3.6．参考文献 ............................................................................................................................................................. 42

课程设计指导教师评语 .................................................................................................................................................. 43

II

山东建筑大学计算机科学与技术学院

1

课程设计任务书

设计题目

班级

基于STM32的无线通信系统设计

学号

指导教师

已知技术

参数和设

计要求

技术参数：

基于Cortex-M3内核的奋斗STM32开发板，无线射频收发器

nRF24L01P工作于2.4GHz频段，STM32和nRF24L01P之间采用SPI

接口方式，嵌入式操作系统平台采用uC/OS-II。

设计要求：

用STM32开发板和nRF24L01扩展板设计一个基于uC/OS-II的

无线通信系统，能够实现两个无线节点间的数据收发。

设计内容：

1. 编写STM32和nRF24L01P的初始化程序。

2. 将uC/OS-II移植至 STM32。

3. 设计简单的无线通信协议，编写无线通信任务和射频收发

中断服务子程序。

设计步骤：

1．uC/OS-II任务划分及概要设计，ISR的功能设计。

2．编写 STM32和nRF24L01P的初始化程序，调试STM32的片

内定时器模块，编写基于nRF24L01P模块的数据收发ISR。

3．编写与移植相关的几个函数，将uC/OS-II移植至 STM32。

4．拟定通信协议，编写无线通信任务。

5．利用两套STM32开发板和nRF24L01扩展板调试上述功能，

总结分析，撰写课程设计说明书。

1、奋斗STM32开发版资源及应用：10学时

2、《Cortex M3权威指南》、《STM32F10X参考手册》、《STM32固

件库手册》：20学时

设计内

容与步

骤

设计工作计

3、MDK安装及使用：5学时

划与进度安

4、概要设计：15学时

排

5、

uC/OS-II

移植及所用外设的驱动程序编写：10学时

6、无线通信任务编程及调试：15学时

7、撰写课程设计说明书：15学时

设计考核

要求

1、考勤20%

2、课程设计说明书50%。

3、成果演示30%

2

1. 课程设计题目

基于STM32的无线通信系统设计

2. 课程设计目的

《ARM课程设计》是计算机科学与技术专业的专业限定选修实践课程，是学习《嵌入式

系统设计》课程后必要的实践教学环节。通过本课程设计使学生加深理解、巩固课堂教学和

平时实验内容，使学生初步具备嵌入式应用系统分析、系统设计、系统实现与测试的实际能

力，强化学生的实践意识、提高动手能力，发挥学生的想象力和创新能力，从而实现课程教

学目标。提高综合运用所学知识进行系统分析、设计的能力。加深对嵌入式软件开发流程以

及项目开发步逐的认识，进一步熟悉UC/OS-II的一直与使用，进一步熟悉UCGUI的使用，

提高嵌入式软件开发所必须的技能。

本课程设计主要培养学生在嵌入式系统设计方面的能力。通过本课程的学习和实践，学

生应能在嵌入式系统组成形式、构造方法、设计流程以及基于集成开发环境调试嵌入式系统

的方法等方面得到锻炼，在硬件系统设计（整合）、操作系统移植、应用程序编写等方面得到

全面训练。

3. 课程设计内容

3.1 硬件资源

基于奋斗STM32开发板,完成<基于STM32的无线通信系统设计>的设计及调试。系统涉及

的硬件资源主要有：

（1）电源模块

AMS1117-3.3（N1）输入+5V，提供3.3V 的固定电压输出，为了降低电磁干扰，C1-C5 为

CPU 提供BANK 电源（VCC：P50、P75、P100、P28、P11 GND：P49、P74、P99、P27、P10）

滤波。CPU 的模拟输入电源供电脚VDDA（P22）通过L1 22uH 的电感与+3.3V VDD 电压连接，

CPU 的模拟地VSSA(P19)及VREF-（P20）通过R1 0 欧电阻与GND 连接。VREF+(P21)采用

3

VDDA(P22)电源基准。 RT9166-2.5（N2）和RT9166-2.8（N3）输入+5V，提供2.5V 及2.8V 的

固定电压输出，为MP3 电路VS1003 提供所需的电压。为RTC 的备份电源采用V1 3.3V 锂离

子片状电池，如图3.1。

图3.1

（2）复位时钟模块

外部晶体/陶瓷谐振器(HSE)（P12、P13）：B1：8MHz 晶体谐振器，C8，C9 谐振电容选

择10P。系统的时钟经过PLL 模块将时钟提高到72MHz。

低速外部时钟源(LSE)（P8、P9）：B2: 32.768KHz 晶体谐振器。C10，C11 谐振电容选

择10P。注意：根据 ST 公司的推荐， B2 要采用电容负载为6P 的晶振，否则有可能会出

现停振的现象，时钟模块如图3.2所示。

4

图3.2

（3）主控芯片

采用STM32F103VET6 作为开发板的MCU 平台。这个MCU 是STM32F103里的高容量芯

片，具有512K 字节的内部FLASH，64K 字节的SRAM，外设资源有全速USB Device，SDIO，

SPI，I2C，I2S，FSMC，定时器，USART，ADC，DAC，CAN 等接口，如图3.3所示。

图3.3

（4） LCD液晶显示模块

5

LCD显示模块采用STM32 的FSMC 接口模式。显示速度更快。3 寸屏，分辨率240X400，

64K 色，数据接口16 位，背光源是4 LED 并联模式，背光驱动采用白光驱动器提供背光用

的横流源，使背光更加均匀，背光明暗控制采用TTL 电平或者PWM 模式控制。屏上带电阻

式触摸屏，模块板上带SPI 控制方式的触摸屏控制电路，如图3.4所示。

图3.4

（5）串行接口

拥有 1 路RS-232 接口，CPU 的PA9-US1-TX（P68）、PA10-US1-RX（P69）通过MAX3232

实现1 路RS-232 接口，分别连接在XS5 和XS17 接口上。 USART1 在系统存储区启动模式

下，可以通过该口通过PC 对板上的CPU 进行ISP，该口也可作为普通串口功能使用， XS6

接口作为TTL 异步通信接口USART2 的接口，在一些应用的调试上有作用，比如通过XS6连

接GPS OEM 板，可以接收GPS 的协议数据。串行接口如图3.5所示。

USART1 地址：0x4001 3800 - 0x4001 3BFF

USART2 地址：0x4000 4400 - 0x4000 47FF

图3.5

6

（6） NRF24L01 模块简介

本实验采用的无线模块芯片型号为 NRF24L01+，是工作在 2.4~2.5GHz频段的，具备自

动重发功能，6 个数据传输通道，最大无线传输速率为2Mbits。MCU 可与该芯片通过 SPI 接

口访问芯片的寄存器进行配置，模块规格如图3.6所示。

图3.6

SPI写操作

图3.7

SPI读操作

图3.8

7

3.2软件资源

（1）操作系统

A．操作系统介绍

本设计所使用的UC/OS-II操作系统版本号为2.85，是一种可移植的，可植入

ROM的，可裁剪的，抢占式的，实时多任务操作系统内核。它被广泛应用于微处理

器、微控制器和数字信号处理器μC/OS-II是一种可移植的，可植入ROM的，可裁

剪的，抢占式的，实时多任务操作系统内核。它被广泛应用于微处理器、微控制器

和数字信号处理器；最小编译内核可达到2KB，结构精简，硬件要求低。

B．目录结构

（a） UC-OS-II/Port

在此目录下包含三个文件，OS_CPU_C.C,OS_DBG.C,OS_CPU_；

1. 在OS_CPU_C.C中，定义了系统初始化，系统滴答，系统堆栈初始化等钩

子函数函数，其中，除了系统堆栈初始化是“可重入的”，其他函数都是

不可冲入函数，在执行期间必须关闭中断，否则系统将会出现不可预料

的错误。

2. 在OS_DBG.C中，声明了调试相关的数据结构，以及全局的数据结构配置

声明数据信息，以及系统调试初始化函数；

3. 在OS_CPU_中，使用arm汇编程序完成了全局中断的保存于回复，

最高就绪态的执行，系统上下文切换，系统异常挂起以及进入异常的堆

栈操作等函数；

（b） UC-OS-II/CPU

在此目录下仅有CPU_这一个文件，通篇使用arm汇编完成；主要操作

有中断的使能与清除；临界区操作（进出临界区）；

（c） UC-OS-II/Source

在此目录下是操作系统的平台无关性源码，保存了系统核心代码、邮箱，内

存管理，信号量，消息队列，临界资源控制，时间控制等操作系统的各种高

级应用API接口函数，是操作系统的主要功能实现部分；

C．修改内容

8

在通过以上的了解之后，UC-OS-II系统的源码结构十分清晰，在此只需要修

改UC-OS-II/Port，UC-OS-II/CPU这两个文件中的少量代码即可（细节将在详细设

计中介绍）。

（2）固件库

stm32f10x_stdperiph_lib，版本为3.5.0，系统库的结构如图3.9所示：

图3.9

CMSCS文件夹内包含的内容与cpu内核和cpu启动相关的文件，

stm32F10x_stdperiph_driver文件内包含了stm32f10x系列所有外设的驱动库；

stm32f10x_stdperiph_example内包含了多个关于本系列芯片的一些例程；

stm32f10x_stdperiph_templete内包含了多种开发平台的模板；最下面的chm文件为关于固

件库的使用说明；

A． MSICS文件，如图3.10所示：

图3.10

core_m3.c为内核相关源码；start_up_.s为stm32f10x高容量系列的启动

文件；system_stm32f10x.c为系统时钟和cpu设置相关配置的源码；

B． stm32F10x_stdperiph_driver

这个文件夹内容如图3.11，包含两个部分，为库的外设驱动源码文件夹，inc中保存头

文件，src保存相关外设的源文件。

9

图3.11

图3.12所示的是外设驱动库的头文件的内容：

图3.12

图3.13所示的是外设驱动库的C文件内容：

图3.13

在本设计中仅使用FSMC,GPIO，RCC，MSIC，EXTI,SPI六个部分；因此只需添加这三个原

文件即可；其中FSMC用来做液晶显示驱动；RCC为操作系统提供systick；MSIC提供了中断

相关的函数；GPIO用来做USB的开关控制；EXTI使用外部中断；SPI提供SPI总线操作，为

NRF24C01和触摸屏提供支持；因此以上部分必须添加；头文件在工程设置中C/C++现象卡中

的includePATH里面选择；

10

（3） UCGUI

uC/GUI是Micrium公司研发的通用的嵌入式用户图像界面软件。他给任何使用图像LCD

的应用程序提供单独于处理器和LCD控制器之外的有效的图形用户接口。能够应用于单一任

务环境，也能够应用于多任务环境中。uC/GUI能够应用于任何LCD控制器和CPU的任何尺寸

的物理显示或模拟显示中。

在此，使用的UCGUI已经封装成库文件，所有的调用接口可以在GUI.h等头文件里面看

到。

用户应用程序只需描述关于窗口的数据结构，GUI显示初始化函数，回调函数，以及用

户界面任务函数四个部分；进行显示任务设计时可以借助UCGUIBulider，通过图形界面设计

产生比较准确的界面布局数据，在本设计中，由于涉及到较多的按键，因此UCGUIBulider只

能编辑到BUTTON9，需要注意的是GUI.H里面定义了用户自定义ID，可以借助这个ID在基础

上增加数字实现大范围ID定义。

3.3 调试环境准备与使用

（1） MDK编译调试环境安装

MDK安装：首先安装MDK，是常规安装，next，agree。。。。最后选择不安装ULINK

等；安装完毕后，以管理员身份运行keil，在file-》lisenceManagement拷给CID，然后打

开破解软件，拷贝CID，generation拷贝lisence码至keil的lisenceManagement内的license

栏，add添加lisence看到2020年的使用期限则破解成功；

（2） JLINK驱动安装

JLINK安装与常规软件安装无异，最后可以不建立桌面快捷方式和菜单

启动选项；

（3） MDK建立工程

（4） MDK项目属性设置

（5）使用MDK调试工程

（6）使用MDK下载运行

11

3.4 系统设计步骤

3．4．1需求分析

（1）本设计需要实现功能：

编写STM32和nRF24L01P的初始化程序。

将uC/OS-II移植至 STM32。

设计简单的无线通信协议，编写无线通信任务和射频收发中断服务子程序。

（2）性能价格要求：

A．在开发板固有硬件资源上尽量不增加硬件资源；选择免费开源嵌入式

操作系统；

B．使用操作系统，提高任务调度，资源管理，系统稳定性；使用中断提

高响应速度。

（3）热设计要求：

开发板功耗相对较低，发热元器件分布为分散，不需要其他措施来提高散热能力；

（4）信息安全要求：

本设计为实验产品，暂不考虑在PC机与开发板通信过程中增加加密模块；

如果是在工程项目中，有必要开率增加通信加密模块（AES或者LBLock都可考虑）。

3．4．2概要设计

(1)软件结构图

图形输入输出界面和无线收发任务

uCOSII实时操作系统

ST库 NRF驱动

uCGUI库文件

LCD驱动

图3.14

(2)程序流程图

12

开始

底层驱动初始化

系统时钟、中断向量、LED指示灯、串口、

uCOS操作系统、uCGUI、触摸屏初始化

检测无线模块连接情况

绘制搜索无线模块界面

否

NRF模块是否连接

是

初始化NRF无线模块

配置NRF为接收模式

绘制输入输出界面

是

是否有输入

接收数据，并将数据

显示在液晶屏上

否

是否有发送请求

否

是

13

NRF切换成发送模式

发送数据

否

发送完成后是

否接到响应

是否达到最大

发送次数

是

NRF切换至接收模式

14

(2)任务和ISR描述

A．任务描述

编

号

1

2

3

4

任务名称

开始任务

用户界面

触摸输入

空闲

英文简称

App_TaskStart

AppTaskUserIF

AppTaskKbd

Idle

优先

级

2

5

4

10

堆栈容量

（BYTE）

128

256

512

16

任务描述

创建其他子任务

创建输入输出窗体

检测触摸屏输入

空闲任务

B． ISR描述

编号

1

2

ISR名称

复位

英文简称

RST_ISR

优先级

1

2

ISR描述

上电复位，看门狗复位，按键复位

系统时钟

SysTickHandler

外部中断0

EXTI0_IRQHandl

er

系统时钟中断

3

组优先级0，（NRF24L01中断）

次优先级1

（3）接口设计

A．用户接口HMI

硬件：TFT3.2寸液晶屏

控制器ILI9341

TFT触摸控制器TSC2046

软件：uCGUI窗体

文本编辑框控件，显示要发送的内容

TXT文本显示控件，显示接收到的内容

按键控件，send clear发送和清空按键，大小写转换按键和数字和字母组合按键。

B．内部接口

UART接口:

用于串口调试。

Uart1管脚配置

管脚名称

Uart_TX

Uart_RX

Uart1模式配置

波特率：115200

数据位：8

停止位：1

校验位：无

管脚名称

GPIOA GPIO_Pin_9

GPIOA GPIO_Pin_10

输入输出模式

复用推完输出模式

浮空输入模式

15

SPI接口：

NRF24L01模块通信接口SPI2管脚配置

管脚名称对应管脚管脚

SCK GPIOB GPIO_Pin_13

MISO GPIOB GPIO_Pin_14

MOSI GPIOB GPIO_Pin_15

CE GPIOC GPIO_Pin_6

CS GPIOB GPIO_Pin_0

IRQ GPIOA GPIO_Pin_0

NRF24L01模块通信接口SPI2管脚模式配置

双线全双工

主模式

数据大小8位

上升沿采样

高位在前

输入输出模式

复用推挽输出模式

通用推挽输出模式

上拉输入模式

3．4．3详细设计

（1）数据存储空间分配，包括每种数据的名称、作用域、数据类型、占用物理空间大小、涉

及的任务或ISR

数据名称

Rx_Succ

描述作用域数据类型

unsigned char

大小

1B

涉及的任务或ISR

AppTaskUserIF任务

和EXTI0_IRQn中断

unsigned char

接收成功标全局

志

TX_ADDRESS0-5 通道地址0-5 全局

rx_buf

tx_buf

status_buf

接收缓存区

发射缓存区

状态缓冲区

全局

5B

32B

EXTI0_IRQn中断

AppTaskUserIF任务

和EXTI0_IRQn中断

nrf_baud

nrf_Pipe

波特设置全局 unsigned char

unsigned char

1B

AppTaskUserIF任务

AppTaskUserIF任务发射通道选全局

择

nrf_Pipe_r 接收通道选全局

择

unsigned char 1B EXTI0_IRQn中断

（2）主要任务及中断服务子程序的流程图3.14：

16

执行main（）

系统时钟的设置

RCC_Configuration

（）

GPIO_Configur

ation()

NVIC_Configur

ation()

tp_config()

显示器接口

FSMC进行配置

外设初始化BSP_Init()

ucosII内核初始化

OSInit()

禁止CPU的中断

-CPU_IntDis()

图3.14

建立主任务，该任务是为了在内核启动后，建立另外2个用户任务，并清0节拍计数器，启

动ucOSII内核。主任务的任务名为App_TaskStart, 主任务有自己的堆栈，堆栈尺寸为

APP_TASK_START_STK_SIZE*4（字节），然后执行ucosII内部函数OSTimeSet(0)，将节拍计

数器清0，节拍计数器范围是0-4294967295，对于节拍频率100hz时，每隔497天就重新计

数，调用内部函数OSStart()，启动ucosII内核, 此时ucosII内核开始运行。对任务表

进行监视，主任务因为已经处于就绪状态，于是开始执行主任务App_TaskStart()，uCOSII

的任务结构规定必须为无返回的结构，也就是无限循环模式如3.15所示

SPI2_NRF24L01_Init(void)

使能SPI2外设时钟

配置 SPI2 引脚

配置SPI2 NRF24L01+片选

SPI2

配置NRF24L01+ 模式选择

配置NRF24L01+ 中断信号产生

连接到 PA0

17

禁止SPI2 NRF24L01+的片选。

SPI2 配置

使能SPI2

图3.15

通过SPI2 发送一个字节的数据：

否

返回读出的数据

是

接收缓冲区是否

是空

否

通过SPI2外设发出数据

是

发送缓冲区是否

是空

开始

图3.16

void EXTI0_IRQHandler(void)为 NRF24L01 发送及接收中断响应程序：

判断是否产生了

EXTI0中断

恢复全局中断标志

保存全局中断

标志,关总中断

开始

18

结束

执行一次任务切换

清除07寄存器标志进入接收模式

读取状态寄存其来判断数据

判断是否接收到

数据

是

否

发射达到最大复

发次数

是

清除发送缓冲区

否

判断是否是PA0

线变低

是

否

是

清除EXTI0上的中断标志

图3.17

（3）液晶显示器界面含有发送数据、接收数据、键盘，通过点击按键显示所输入内容，点击

发送后，显示器接收数据内显示所发送内容，另外一块液晶显示器接收数据后，显示所发送

内容，实现无线通信功能。其中所涉及的函数有GUI_WIDGET_CREATE_INFO（定义了对

话框资源列表）、GUI_WIDGET_CREATE_INFO（定义了对话框资源列表）、

_cbCallback(WM_MESSAGE * pMsg)（ucgui回调函数，是作为对话框动作响应的函数）、

Fun(void)（显示及处理界面）。

19

3．4．4 系统实现及调试

（1）主程序

int main(void)

{

// CPU_INT08U os_err;

/* 禁止所有中断 */

CPU_IntDis();

/* ucosII 初始化 */

OSInit();

/* 硬件平台初始化 */

BSP_Init();

//建立主任务，优先级最高建立这个任务另外一个用途是为了以后使用统计任务

// os_err =

OSTaskCreate((void (*) (void *)) App_TaskStart, //指向

任务代码的指针

(void *) 0, //

任务开始执行时，传递给任务的参数的指针

(OS_STK *) &App_TaskStartStk[APP_TASK_START_STK_SIZE -

1], //分配给任务的堆栈的栈顶指针从顶向下递减

(INT8U) APP_TASK_START_PRIO);

//分配给任务的优先级

OSTimeSet(0); //ucosII的节拍计数器清0 节拍计数器是0-4294967295

OSStart(); //启动ucosII内核

return (0);

}

（2）任务设计

/****************************************************************************

* 名称：static void App_TaskStart(void* p_arg)

* 功能：开始任务建立

* 入口参数：无

* 出口参数：无

* 说明：

* 调用方法：无

****************************************************************************/

static void App_TaskStart(void* p_arg)

{

(void) p_arg;

//初始化ucosII时钟节拍

OS_CPU_SysTickInit();

//使能ucos 的统计任务

20

#if (OS_TASK_STAT_EN > 0)

OSStatInit(); //----统计任务初始化函数

#endif

App_TaskCreate(); //建立其他的任务

while (1)

{

/* 100ms间隔LED闪烁 */

Led_ON();

OSTimeDlyHMSM(0, 0, 0, 100);

Led_OFF();

OSTimeDlyHMSM(0, 0, 0, 100);

}

/****************************************************************************

* 名称：static void App_TaskCreate(void)

* 功能：建立其余任务的函数

* 入口参数：无

* 出口参数：无

* 说明：

* 调用方法：无

****************************************************************************/

static void App_TaskCreate(void)

{

/* 建立用户界面任务 */

OSTaskCreateExt(AppTaskUserIF, //指向

任务代码的指针

(void *)0, //任务开始

执行时，传递给任务的参数的指针

(OS_STK *)&AppTaskUserIFStk[APP_TASK_USER_IF_STK_SIZE-1], //分

配给任务的堆栈的栈顶指针从顶向下递减

APP_TASK_USER_IF_PRIO, //分配

给任务的优先级

APP_TASK_USER_IF_PRIO, //预备

给以后版本的特殊标识符，在现行版本同任务优先级

(OS_STK *)&AppTaskUserIFStk[0], //指向

任务堆栈栈底的指针，用于堆栈的检验

APP_TASK_USER_IF_STK_SIZE, //

指定堆栈的容量，用于堆栈的检验

(void *)0, //指向

用户附加的数据域的指针，用来扩展任务的任务控制块

OS_TASK_OPT_STK_CHK|OS_TASK_OPT_STK_CLR); //

选项，指定是否允许堆栈检验，是否将堆栈清0,任务是否要

//进行浮点运算等等。

21

/* 建立触摸驱动任务 */

OSTaskCreateExt(AppTaskKbd,

(void *)0,

(OS_STK *)&AppTaskKbdStk[APP_TASK_KBD_STK_SIZE-1],

APP_TASK_KBD_PRIO,

(OS_STK *)&AppTaskKbdStk[0],

APP_TASK_KBD_STK_SIZE,

(void *)0,

OS_TASK_OPT_STK_CHK|OS_TASK_OPT_STK_CLR);

}

/****************************************************************************

* 名称：static void AppTaskUserIF (void *p_arg)

* 功能：用户界面任务

* 入口参数：无

* 出口参数：无

* 说明：

* 调用方法：无

****************************************************************************/

static void AppTaskUserIF (void *p_arg)

{

(void)p_arg;

GUI_Init(); //ucgui初始化

while(1)

{

Fun(); //界面主程序

}

/****************************************************************************

* 名称：static void AppTaskKbd (void *p_arg)

* 功能：触摸屏坐标获取

* 入口参数：无

* 出口参数：无

* 说明：

* 调用方法：无

****************************************************************************/

static void AppTaskKbd (void *p_arg)

{

(void)p_arg;

while(1)

{

/* 延时10ms会读取一次触摸坐标 */

OSTimeDlyHMSM(0,0,0,10);

22

GUI_TOUCH_Exec();

}

（3）中断服务子程序

void SysTickHandler(void)

{

OS_CPU_SR cpu_sr;

OS_ENTER_CRITICAL(); //保存全局中断标志,关总中断/* Tell uC/OS-II that we are

starting an ISR*/

OSIntNesting++; //OSSemPost(NMEA_MBOX);

OS_EXIT_CRITICAL(); //恢复全局中断标志

OSTimeTick(); /* Call uC/OS-II's OSTimeTick(),在os_core.c文件里定义,主要

判断延时的任务是否计时到*/

OSIntExit(); //在os_core.c文件里定义,如果有更高优先级的任务就绪了,则执行一

次任务切换

}

void EXTI0_IRQHandler(void)

{

unsigned char status;

OS_CPU_SR cpu_sr;

OS_ENTER_CRITICAL(); //保存全局中断标志,关总中断 Tell uC/OS-II that we are

starting an ISR

OSIntNesting++;

OS_EXIT_CRITICAL(); //恢复全局中断标志

if(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line0) != RESET) //判断是否产生了EXTI0中断

{

if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_0)==0){ //判断是否是PA0线变低

status = SPI_Read(READ_REG1+STATUS); // 读取状态寄存其来判断数据接

收状况

if(status & 0x40) // 判断是否接收到数据

{

SPI_Read_Buf(RD_RX_PLOAD,rx_buf,TX_PLOAD_WIDTH); //从接收缓冲区里读

出数据

if((status & 0x0e) <= 0x0a)

{

nrf_Pipe_r=(status&0x0e)>>1; //读出是在哪个通道接收

的

}

else

{

nrf_Pipe_r=0;

}

23

Rx_Succ = 1; //读取数据完成标志

/* 根据读出的接收通道号，将相应信息写入状态文本缓冲区 */

if(nrf_Pipe_r==0) memcpy(status_buf, "Pipe 0 Recive OK! ", 20);

else if(nrf_Pipe_r==1) memcpy(status_buf, "Pipe 1 Recive OK! ", 20);

else if(nrf_Pipe_r==2) memcpy(status_buf, "Pipe 2 Recive OK! ", 20);

else if(nrf_Pipe_r==3) memcpy(status_buf, "Pipe 3 Recive OK! ", 20);

else if(nrf_Pipe_r==4) memcpy(status_buf, "Pipe 4 Recive OK! ", 20);

else if(nrf_Pipe_r==5) memcpy(status_buf, "Pipe 5 Recive OK! ", 20);

}

else if((status &0x10) > 0)

{ //发射达到最大复发次数

SPI_RW_Reg(0xe1,0); //清除发送缓冲区

RX_Mode(); //进入接收模式

Rx_Succ=1;

/* 根据发送通道，将相应信息写入状态文本缓冲区 */

if(nrf_Pipe==0) memcpy(status_buf, "Pipe 0 NO ACK! ", 20);

else if(nrf_Pipe==1) memcpy(status_buf, "Pipe 1 NO ACK! ", 20);

else if(nrf_Pipe==2) memcpy(status_buf, "Pipe 2 NO ACK! ", 20);

else if(nrf_Pipe==3) memcpy(status_buf, "Pipe 3 NO ACK! ", 20);

else if(nrf_Pipe==4) memcpy(status_buf, "Pipe 4 NO ACK! ", 20);

else if(nrf_Pipe==5) memcpy(status_buf, "Pipe 5 NO ACK! ", 20);

}

else if((status &0x20) > 0)

{ //发射后收到应答

SPI_RW_Reg(0xe1,0); //清除发送缓冲区

RX_Mode(); //进入接收模式

Rx_Succ=1;

/* 根据发送通道，将相应信息写入状态文本缓冲区 */

if(nrf_Pipe==0) memcpy(status_buf, "Pipe 0 Send OK! ", 20);

else if(nrf_Pipe==1) memcpy(status_buf, "Pipe 1 Send OK! ", 20);

else if(nrf_Pipe==2) memcpy(status_buf, "Pipe 2 Send OK! ", 20);

else if(nrf_Pipe==3) memcpy(status_buf, "Pipe 3 Send OK! ", 20);

else if(nrf_Pipe==4) memcpy(status_buf, "Pipe 4 Send OK! ", 20);

else if(nrf_Pipe==5) memcpy(status_buf, "Pipe 5 Send OK! ", 20);

}

SPI_RW_Reg(WRITE_REG1+STATUS, status); //清除07寄存器标志

}

EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line0); //清除EXTI0上的中断标志

}

OSIntExit(); //在os_core.c文件里定义,如果有更高优先级的任务就绪了,

则执行一次任务切换

}

（4）界面实现设计

24

void Fun(void);

extern void RX_Mode(void);

extern void TX_Mode(void);

extern void NRF24L01_TXBUF(uint8_t* data_buffer, uint8_t Nb_bytes);

int8_t Shift = 0;

unsigned char text_buf[32] = "";

/* ucgui类型定义*/

WM_HWIN hWin;

WM_HWIN hListBox[8];

WM_HWIN text1,text2,text3,bt[33],edit1,edit2;

GUI_COLOR DesktopColorOld;

const GUI_FONT* pFont = &GUI_Font8x13_1;

const GUI_FONT* pFont18 = &GUI_FontComic18B_1;

/* 定义了对话框资源列表 */

static const GUI_WIDGET_CREATE_INFO aDialogCreate[] = {

{ FRAMEWIN_CreateIndirect, "NRF24L01P", 0, 0, 0, 240, 400,

FRAMEWIN_CF_ACTIVE },

{ BUTTON_CreateIndirect, "SEND", GUI_ID_BUTTON0, 0, 316, 120, 55 },

{ BUTTON_CreateIndirect, "CLEAR", GUI_ID_BUTTON1, 120, 316, 120, 55 },

{ EDIT_CreateIndirect, "", GUI_ID_EDIT1, 0, 25, 230, 35,

EDIT_CF_LEFT, 50 },

{ EDIT_CreateIndirect, "", GUI_ID_EDIT2, 0, 85, 230, 35,

EDIT_CF_LEFT, 50 },

{ TEXT_CreateIndirect, "Send Text Area", GUI_ID_TEXT0, 1, 2, 230,

25, TEXT_CF_LEFT },

{ TEXT_CreateIndirect, "Receive Text Area ", GUI_ID_TEXT1, 1, 62, 230,

25, TEXT_CF_LEFT },

{ BUTTON_CreateIndirect, "Q", GUI_ID_BUTTON2, 0, 150,24, 30, 0,0},

{ BUTTON_CreateIndirect, "W", GUI_ID_BUTTON3, 24, 150,24,30, 0,0},

25

{ BUTTON_CreateIndirect, "P", GUI_ID_BUTTON11, 216,150,24, 30,

0,0},

{ BUTTON_CreateIndirect, "O", GUI_ID_BUTTON10, 192,150,24, 30,

0,0},

{ BUTTON_CreateIndirect, "I", GUI_ID_BUTTON9, 168,150,24, 30,

0,0},

{ BUTTON_CreateIndirect, "Y", GUI_ID_BUTTON7, 120,150,24, 30,

0,0},

{ BUTTON_CreateIndirect, "U", GUI_ID_BUTTON8, 144,150,24, 30,

0,0},

{ BUTTON_CreateIndirect, "T", GUI_ID_BUTTON6, 96, 150,24, 30,

0,0},

{ BUTTON_CreateIndirect, "R", GUI_ID_BUTTON5, 72, 150,24, 30,

0,0},

{ BUTTON_CreateIndirect, "E", GUI_ID_BUTTON4, 48, 150,24, 30,

0,0},

{ BUTTON_CreateIndirect, "A", GUI_ID_BUTTON12, 10, 182,24, 30,

0,0},

{ BUTTON_CreateIndirect, "S", GUI_ID_BUTTON13, 34, 182,24, 30,

0,0},

{ BUTTON_CreateIndirect, "D", GUI_ID_BUTTON14, 58, 182,24, 30,

0,0},

{ BUTTON_CreateIndirect, "F", GUI_ID_BUTTON15, 82, 182,24, 30,

0,0},

{ BUTTON_CreateIndirect, "G", GUI_ID_BUTTON16, 106, 182,24, 30,

0,0},

{ BUTTON_CreateIndirect, "H", GUI_ID_BUTTON17, 130, 182,24, 30,

0,0},

26

{ BUTTON_CreateIndirect, "J", GUI_ID_BUTTON18, 154, 182,24, 30,

0,0},

{ BUTTON_CreateIndirect, "K", GUI_ID_BUTTON19, 178, 182,24, 30,

0,0},

{ BUTTON_CreateIndirect, "L", GUI_ID_BUTTON20, 202, 182,24, 30,

0,0},

{ BUTTON_CreateIndirect, "Z", GUI_ID_BUTTON21, 34, 214,24, 30,

0,0 },

{ BUTTON_CreateIndirect, "X", GUI_ID_BUTTON22, 58, 214,24, 30,

0,0},

{ BUTTON_CreateIndirect, "C", GUI_ID_BUTTON23, 82, 214,24, 30,

0,0},

{ BUTTON_CreateIndirect, "V", GUI_ID_BUTTON24, 106, 214,24, 30,

0,0},

{ BUTTON_CreateIndirect, "B", GUI_ID_BUTTON25, 130, 214,24, 30,

0,0},

{ BUTTON_CreateIndirect, "N", GUI_ID_BUTTON26, 154, 214,24, 30,

0,0},

{ BUTTON_CreateIndirect, "M", GUI_ID_BUTTON27, 178, 214,24, 30,

0,0},

{ BUTTON_CreateIndirect, "Shift", GUI_ID_BUTTON28, 0, 214,34, 30,

0,0},

{ BUTTON_CreateIndirect, "1", GUI_ID_BUTTON29, 0, 246,24, 30,

0,0},

{ BUTTON_CreateIndirect, "2", GUI_ID_BUTTON30, 24, 246,24, 30,

0,0},

{ BUTTON_CreateIndirect, "3", GUI_ID_BUTTON31, 48, 246,24, 30,

0,0},

27

{ BUTTON_CreateIndirect, "4", GUI_ID_BUTTON32, 72, 246,24, 30,

0,0},

{ BUTTON_CreateIndirect, "5", GUI_ID_BUTTON33, 96, 246,24, 30,

0,0},

{ BUTTON_CreateIndirect, "6", GUI_ID_BUTTON34, 120, 246,24, 30,

0,0},

{ BUTTON_CreateIndirect, "7", GUI_ID_BUTTON35, 144, 246,24, 30,

0,0},

{ BUTTON_CreateIndirect, "8", GUI_ID_BUTTON36, 168, 246,24, 30,

0,0},

{ BUTTON_CreateIndirect, "9", GUI_ID_BUTTON37, 192, 246,24, 30,

0,0},

{ TEXT_CreateIndirect, "status", GUI_ID_TEXT2, 1, 120, 240, 25,

TEXT_CF_HCENTER },

};

/****************************************************************************

* 名称：static void _cbCallback(WM_MESSAGE * pMsg)

* 功能：ucgui回调函数，是作为对话框动作响应的函数

* 入口参数：无

* 出口参数：无

* 说明：

* 调用方法：

****************************************************************************/

static void _cbCallback(WM_MESSAGE * pMsg)

{

unsigned char text_buf[1] = "";

int NCode, Id;

switch (pMsg->MsgId)

{

case WM_NOTIFY_PARENT: //通知父窗口有事件在窗口部件上发生

Id = WM_GetId(pMsg->hWinSrc); //获得对话框窗口里发生事件的部

件的ID

NCode = pMsg->Data.v; //通知代码

switch (NCode)

{

case WM_NOTIFICATION_RELEASED: //窗体部件动作被释放

if (Id == GUI_ID_BUTTON1)

28

{ //按键CLEAR被松开

memcpy(status_buf, "", 20); //清空状态文本缓冲区

memcpy(rx_buf, "", 32); //清空接收文本缓冲区

TEXT_SetText(text3,(const char *)status_buf); //清空状态文本框

EDIT_SetText(edit2,(const char *)rx_buf); //清空接收字符编辑框

memcpy(tx_buf, "", 32); //清空发送文本缓冲区

NRF24L01_TXBUF(tx_buf,32); //将发送字符缓冲区的字符通过

NRF24L01发送出去

EDIT_SetText(edit1,(const char *)tx_buf); //清空接收字符编辑框

}

else if (Id == GUI_ID_BUTTON0)

{ //按键SEND 被松开

// memcpy(tx_buf, "1234567890abcdefghij!@#$%^&*()-=", 32); //将32字节

的文本拷贝到发送文本缓冲区

// memcpy(tx_buf, "", 32); //清空发送文本缓冲区

memcpy(rx_buf, "", 32); //清空接收文本缓冲区

memcpy(status_buf, "", 20); //清空状态文本缓冲区

EDIT_SetText(edit2,(const char *)rx_buf); //清空接收字符编辑框

NRF24L01_TXBUF(tx_buf,32); //将发送字符缓冲区的字符通过

NRF24L01发送出去

memcpy(tx_buf, "", 32); //清空发送文本缓冲区

EDIT_SetText(edit1,(const char *)tx_buf); //清空接收字符编辑框

TEXT_SetText(text3,(const char *)status_buf); //清空状态文本框

}

else if(Id == GUI_ID_BUTTON28)

{

if(Shift==0) Shift = 1;

else Shift = 0;

}

else if(Id == GUI_ID_BUTTON2)

{

if(Shift==0) memcpy(text_buf,"q", 1);

else memcpy(text_buf,"Q", 1);

strcat((char *)tx_buf,(const char *)text_buf);

EDIT_SetText(edit1,(const char *)tx_buf);

}

。。。。。。

}

else if(Id == GUI_ID_BUTTON29)

{

memcpy(text_buf,"1", 1);

strcat((char *)tx_buf,(const char *)text_buf);

29

EDIT_SetText(edit1,(const char *)tx_buf);

}

。。。。。。

break;

default: break;

}

default:

WM_DefaultProc(pMsg); //默认程序来处理消息

break;

}

/****************************************************************************

* 名称：void Fun(void)

* 功能：显示及处理界面

* 入口参数：无

* 出口参数：无

* 说明：

* 调用方法：无

****************************************************************************/

void Fun(void)

{

GUI_CURSOR_Show(); //打开鼠标图形显示

/* 建立对话框时，包含了资源列表，资源数目，并且指定了用于动作响应的回调函数 */

hWin = GUI_CreateDialogBox(aDialogCreate, GUI_COUNTOF(aDialogCreate),

_cbCallback, 0, 0, 0);

FRAMEWIN_SetFont(hWin, &GUI_FontComic18B_1); //对话框字体设置

FRAMEWIN_SetClientColor(hWin, GUI_WHITE); //对话框的窗体颜色是

黑色

// memcpy(tx_buf, "1234567890abcdefghij!@#$%^&*()-=", 32); //将长度为32字节的

发送字符串拷贝到发送缓冲区

memcpy(tx_buf, "", 32);

memcpy(rx_buf, "", 32); //将接收缓存区清空

text1 = WM_GetDialogItem(hWin, GUI_ID_TEXT0); //获得对话框里

GUI_ID_TEXT0项目(文本框Send Text Area)的句柄

text2 = WM_GetDialogItem(hWin, GUI_ID_TEXT1); //获得对话框里

GUI_ID_TEXT1项目(文本框Receive Text Area)的句柄

text3 = WM_GetDialogItem(hWin, GUI_ID_TEXT2); //获得对话框里

GUI_ID_TEXT2项目(状态字符文本框)的句柄

TEXT_SetFont(text1,pFont); //设置对话框里文本框

Send Text Area的字体

30

TEXT_SetFont(text2,pFont);

Receive Text Area的字体

TEXT_SetFont(text3,pFont);

本框的字体

TEXT_SetTextColor(text1,GUI_GREEN);

Text Area的字体颜色

TEXT_SetTextColor(text2,GUI_GREEN);

Receive Text Area的字体颜色

TEXT_SetTextColor(text3,GUI_RED);

符文本框的字体颜色

edit1 = WM_GetDialogItem(hWin, GUI_ID_EDIT1);

GUI_ID_EDIT1项目(编辑框发送字符串显示区)的句柄

EDIT_SetFont(edit1,pFont18);

送字符串显示区的字体

EDIT_SetText(edit1,(const char *)tx_buf);

框里编辑框发送字符串显示区的字符串

edit2 = WM_GetDialogItem(hWin, GUI_ID_EDIT2);

GUI_ID_EDIT2项目(编辑框接收字符串显示区)的句柄

EDIT_SetFont(edit2,pFont18);

收字符串显示区的字体

EDIT_SetText(edit2,(const char *)rx_buf);

框里编辑框接收字符串显示区的字符串

bt[0]=WM_GetDialogItem(hWin,GUI_ID_BUTTON0);

GUI_ID_BUTTON0项目(按键SEND)的句柄

bt[1]=WM_GetDialogItem(hWin,GUI_ID_BUTTON1);

GUI_ID_BUTTON0项目(按键CLEAR)的句柄

BUTTON_SetFont(bt[0],pFont);

的字体

BUTTON_SetFont(bt[1],pFont);

的字体

BUTTON_SetTextColor(bt[0],0,GUI_WHITE);

SEND未被按下的字体颜色

BUTTON_SetTextColor(bt[1],0,GUI_WHITE);

未被按下的字体颜色

nrf_Pipe = 0;

置为0

nrf_baud = 0;

2MPS

RX_Mode();

while (1)

{

if(Rx_Succ==1){ //

有效数据

31

//设置对话框里文本框

//设置对话框里状态字符文

//设置对话框里文本框Send

//设置对话框里文本框

//设置对话框里状态字

//获得对话框里

//设置对话框里编辑框发

//设置对话

//获得对话框里

//设置对话框里编辑框接

//设置对话

//获得对话框里

//设置对话框里按键SEND

//设置对话框里按键CLEAR

//设置对话框里按键

//设置对话框里按键CLEAR

//NRF24L01初始发射通道设

//NRF24L01速率初始为

//NRF24L01进入接收模式

当NRF24L01接收到

EDIT_SetText(edit2,(const char *)rx_buf); //将接收缓冲区的字符写

入到接收字符编辑框内

TEXT_SetText(text3,(const char *)status_buf); //将状态文本缓冲区的字符

写入到状态文本框内

Rx_Succ = 0;

}

WM_Exec(); //刷新屏幕

}

（5）NRF24L01驱动设计

/****************************************************************************

*

* 文件名: NRF24L01.c

* 内容简述:

* 2.4G 通信模块NRF24L01+的驱动部分

*

* 文件历史:

* 版本号日期作者说明

* v0.1 2015-10-25 wcc 创建该文件

*

****************************************************************************/

#define NRF_GLOBALS

#include "NRF24L01.h"

#include "stm32f10x_gpio.h"

#include "stm32f10x_spi.h"

#include "globals.h"

void MODE_CE(BYTE a);

void SPI2_NRF24L01_Init(void);

BYTE SPI2_NRF_SendByte(BYTE byte);

BYTE SPI_RW_Reg(BYTE data1, BYTE data2);

BYTE SPI_Write_Buf(BYTE reg, BYTE *pBuf, BYTE bytes);

BYTE SPI_Read(BYTE reg);

BYTE SPI_Read_Buf(BYTE reg, BYTE *pBuf, BYTE bytes);

void RX_Mode(void);

void TX_Mode(void);

void NRF24L01_TXBUF(uint8_t* data_buffer, uint8_t Nb_bytes);

/****************************************************************************

* 名称：void MODE_CE(BYTE a)

* 功能：NRF24L01 收/发模式有效选择

* 入口参数：a: 1：NRF24L01 收/发有效 0：关

* 出口参数：无

* 说明：

32

* 调用方法：MODE_CE(1);

****************************************************************************/

void MODE_CE(BYTE a){ //NRF24L01 MODE-CE

if(a==1) GPIO_SetBits(GPIOC, GPIO_Pin_6); //On

else GPIO_ResetBits(GPIOC, GPIO_Pin_6); //Off

}

/****************************************************************************

* 名称：void SPI2_NRF24L01_Init(void)

* 功能：NRF24L01 SPI2接口初始化

* 入口参数：无

* 出口参数：无

* 说明：

* 调用方法：SPI2_NRF24L01_Init();

****************************************************************************/

void SPI2_NRF24L01_Init(void)

{

SPI_InitTypeDef SPI_InitStructure;

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_SPI2 ,ENABLE); //使能SPI2外设时钟

/* 配置 SPI2 引脚: SCK, MISO and MOSI（PB13, PB14, PB15) */

GPIO__Pin = GPIO_Pin_13 | GPIO_Pin_14 | GPIO_Pin_15;

GPIO__Speed = GPIO_Speed_50MHz;

GPIO__Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //复用功能（推挽）输出

SPI2

GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);

/* 配置SPI2 NRF24L01+片选 PB0 */

GPIO__Pin = GPIO_Pin_0;

GPIO__Speed = GPIO_Speed_50MHz; //输出模式最大速度

50MHz

GPIO__Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //通用推挽输出模式

GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);

/* 配置NRF24L01+ 模式选择 PC6 */

GPIO__Pin = GPIO_Pin_6; //NRF24L01 MODE-CE

GPIO__Speed = GPIO_Speed_50MHz; //输出模式最大速度

50MHz

GPIO__Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //通用推挽输出模式

GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);

/* 配置NRF24L01+ 中断信号产生连接到 PA0 */

GPIO__Pin = GPIO_Pin_0; //NRF24L01 IRQ

33

GPIO__Mode = GPIO_Mode_IPU; //上拉输入模式

GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

//禁止SPI2 NRF24L01+的片选。

NotSelect_NRF();

/* SPI2 配置 */

SPI__Direction = SPI_Direction_2Lines_FullDuplex; //全双工

SPI__Mode = SPI_Mode_Master; //主模式

SPI__DataSize = SPI_DataSize_8b; //8位

SPI__CPOL = SPI_CPOL_Low; //时钟极性空

闲状态时，SCK保持低电平

SPI__CPHA = SPI_CPHA_1Edge; //时钟相位

数据采样从第一个时钟边沿开始

SPI__NSS = SPI_NSS_Soft; //软件产生

NSS

SPI__BaudRatePrescaler = SPI_BaudRatePrescaler_16; //波特率控

制 SYSCLK/16

SPI__FirstBit = SPI_FirstBit_MSB; //数据高位在前

SPI__CRCPolynomial = 7; //CRC多项

式寄存器初始值为7

SPI_Init(SPI2, &SPI_InitStructure);

/* 使能SPI2 */

SPI_Cmd(SPI2, ENABLE); //SPI_Cmd()函数定义在 #include "stm32f10x_spi.h"

}

/****************************************************************************

* 名称：BYTE SPI2_NRF_SendByte(BYTE byte)

* 功能：通过SPI2 发送一个字节的数据。

* 入口参数：byte：发送的数据

* 出口参数：接收到的字节

* 说明：

* 调用方法：SPI2_NRF_SendByte(data1);

****************************************************************************/

BYTE SPI2_NRF_SendByte(BYTE byte)

{

/* 循环检测发送缓冲区是否是空 */

while(SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI2, SPI_I2S_FLAG_TXE) == RESET);

/* 通过SPI2外设发出数据 */

SPI_I2S_SendData(SPI2, byte);

/* 等待接收数据，循环检查接收数据缓冲区 */

while(SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI2, SPI_I2S_FLAG_RXNE) == RESET);

/* 返回读出的数据 */

return SPI_I2S_ReceiveData(SPI2);

}

/****************************************************************************

34

* 名称：unsigned char SPI_RW_Reg(unsigned char data1,unsigned char data2)

* 功能：通过SPI2 将单字节写入到NRF24L01+指定的寄存器里。

* 入口参数：data1： NRF24L01寄存器

data2: 单字节数据

* 出口参数：接收到的字节

* 说明：

* 调用方法：SPI_RW_Reg(WRITE_REG1 + EN_AA, 0x3f);

****************************************************************************/

BYTE SPI_RW_Reg(BYTE data1,BYTE data2)

{

BYTE Data = 0;

Select_NRF(); //选择NRF24L01片选

Data = SPI2_NRF_SendByte(data1); //指定NRF24L01寄存器

SPI2_NRF_SendByte(data2); //写入数据

NotSelect_NRF(); //禁止NRF24L01片选

return(Data); //返回NRF24L01 写寄存器的状态信息

}

/****************************************************************************

* 名称：unsigned char SPI_Write_Buf(BYTE reg, BYTE *pBuf, BYTE bytes)

* 功能：通过SPI2 将数组里的数据写入到NRF24L01+指定的寄存器里。

* 入口参数：reg： NRF24L01寄存器

pBuf: 数组

bytes：写入的字节数

* 出口参数：接收到的字节

* 说明：

* 调用方法：SPI_Write_Buf(WRITE_REG1 + RX_ADDR_P0, TX_ADDRESS0, TX_ADR_WIDTH);

****************************************************************************/

BYTE SPI_Write_Buf(BYTE reg, BYTE *pBuf, BYTE bytes)

{

BYTE status,byte_ctr;

Select_NRF(); //选择NRF24L01片选

status = SPI2_NRF_SendByte(reg); //指定NRF24L01寄存器

for(byte_ctr=0; byte_ctr

{

SPI2_NRF_SendByte(*pBuf++);

}

NotSelect_NRF(); //禁止NRF24L01片选

return(status); //返回NRF24L01 写寄存器的状态信息

}

/****************************************************************************

* 名称：unsigned char SPI_Read(BYTE reg)

35

* 功能：通过SPI2 将NRF24L01+指定的寄存器里读出一个字节。

* 入口参数：reg： NRF24L01寄存器

* 出口参数：指定NRF24L01寄存器的状态信息

* 说明：

* 调用方法：status=SPI_Read(READ_REG1+STATUS);

****************************************************************************/

BYTE SPI_Read(BYTE reg)

{

BYTE Data;

Select_NRF(); //选择NRF24L01片选

SPI2_NRF_SendByte(reg); //指定NRF24L01寄存器

Data = SPI2_NRF_SendByte(0); //读出数据

NotSelect_NRF(); //禁止NRF24L01片选

return (Data);

}

/****************************************************************************

* 名称：unsigned char SPI_Read_Buf(BYTE reg, BYTE *pBuf, BYTE bytes)

* 功能：通过SPI2 将NRF24L01+指定的寄存器里的数据读出指定长度到指定的数组里。

* 入口参数：reg： NRF24L01寄存器

pBuf：数组

bytes：长度

* 出口参数：指定NRF24L01寄存器的状态信息

* 说明：

* 调用方法：SPI_Read_Buf(RD_RX_PLOAD,rx_buf,TX_PLOAD_WIDTH);

****************************************************************************/

BYTE SPI_Read_Buf(BYTE reg, BYTE *pBuf, BYTE bytes)

{

BYTE status,i;

Select_NRF(); //选择NRF24L01片选

status=SPI2_NRF_SendByte(reg); //读出指定NRF24L01寄存器的状态信息

for(i=0; i

{

pBuf[i]=SPI2_NRF_SendByte(0);

}

NotSelect_NRF(); //禁止NRF24L01片选

return(status); //返回指定NRF24L01寄存器的状态信息

}

/****************************************************************************

* 名称：RX_Mode(void)

* 功能：设置NRF24L01+的接收模式

* 入口参数：无

* 出口参数：无

* 说明：设置了6个接收通道地址，数据宽度32、接收自动应答、6个接收通道使能、

36

* 射频频道0、16位CRC、收发中断、增益0dB等等

* 调用方法：RX_Mode();

****************************************************************************/

void RX_Mode(void)

{

MODE_CE(0);

SPI_Write_Buf(WRITE_REG1 + RX_ADDR_P0, TX_ADDRESS0, TX_ADR_WIDTH); //数据通道

0接收地址，最大5个字节，此处接收地址和发送地址相同

SPI_Write_Buf(WRITE_REG1 + RX_ADDR_P1, TX_ADDRESS1, TX_ADR_WIDTH); //数据通道

1接收地址，最大5个字节，此处接收地址和发送地址相同

// SPI_Write_Buf(WRITE_REG1 + RX_ADDR_P2, TX_ADDRESS2, TX_ADR_WIDTH); //数据通道

2接收地址，最大5个字节，此处接收地址和发送地址相同

// SPI_Write_Buf(WRITE_REG1 + RX_ADDR_P3, TX_ADDRESS3, TX_ADR_WIDTH); //数据通道

3接收地址，最大5个字节，此处接收地址和发送地址相同

// SPI_Write_Buf(WRITE_REG1 + RX_ADDR_P4, TX_ADDRESS4, TX_ADR_WIDTH); //数据通道

4接收地址，最大5个字节，此处接收地址和发送地址相同

// SPI_Write_Buf(WRITE_REG1 + RX_ADDR_P5, TX_ADDRESS5, TX_ADR_WIDTH); //数据通道

5接收地址，最大5个字节，此处接收地址和发送地址相同

SPI_Write_Buf(WRITE_REG1 + RX_ADDR_P2, TX_ADDRESS2, 1); //数据通道2接收地址，

5个字节，高字节与TX_ADDRESS1[39:8]相同，低字节同TX_ADDRESS2[0]

SPI_Write_Buf(WRITE_REG1 + RX_ADDR_P3, TX_ADDRESS3, 1); //数据通道3接收地址，

5个字节，高字节与TX_ADDRESS1[39:8]相同，低字节同TX_ADDRESS3[0]

SPI_Write_Buf(WRITE_REG1 + RX_ADDR_P4, TX_ADDRESS4, 1); //数据通道4接收地址，

5个字节，高字节与TX_ADDRESS1[39:8]相同，低字节同TX_ADDRESS4[0]

SPI_Write_Buf(WRITE_REG1 + RX_ADDR_P5, TX_ADDRESS5, 1); //数据通道5接收地址，

5个字节，高字节与TX_ADDRESS1[39:8]相同，低字节同TX_ADDRESS5[0]

SPI_RW_Reg(WRITE_REG1 + RX_PW_P0, TX_PLOAD_WIDTH); // 接收数据通道0有效数据

宽度32 范围1-32

SPI_RW_Reg(WRITE_REG1 + RX_PW_P1, TX_PLOAD_WIDTH); // 接收数据通道1有效数据

宽度32 范围1-32

SPI_RW_Reg(WRITE_REG1 + RX_PW_P2, TX_PLOAD_WIDTH); // 接收数据通道2有效数据

宽度32 范围1-32

SPI_RW_Reg(WRITE_REG1 + RX_PW_P3, TX_PLOAD_WIDTH); // 接收数据通道3有效数据

宽度32 范围1-32

SPI_RW_Reg(WRITE_REG1 + RX_PW_P4, TX_PLOAD_WIDTH); // 接收数据通道4有效数据

宽度32 范围1-32

SPI_RW_Reg(WRITE_REG1 + RX_PW_P5, TX_PLOAD_WIDTH); // 接收数据通道5有效数据

宽度32 范围1-32

SPI_RW_Reg(WRITE_REG1 + EN_AA, 0x3f); // 使能通道0-通道5接收自动应答

SPI_RW_Reg(WRITE_REG1 + EN_RXADDR, 0x3f); // 接收通道0-5 使能

SPI_RW_Reg(WRITE_REG1 + RF_CH, 0); // 选择射频工作频道0 范围0-127

if(nrf_baud==0) SPI_RW_Reg(WRITE_REG1 + RF_SETUP, 0x0f); // 0db, 2M BPS 射

频寄存器无线速率bit5:bit3 发射功率bit2-bit1

37

//

00: 1M BPS 00:-18dB

//

01: 2M BPS 01:-12dB

//

10: 250K BPS 10:-6dB

//

11：保留 11:0dB

else if(nrf_baud==1) SPI_RW_Reg(WRITE_REG1 + RF_SETUP, 0x07); // 0db, 1M BPS

else SPI_RW_Reg(WRITE_REG1 + RF_SETUP, 0x27); // 0db, 250K BPS

SPI_RW_Reg(WRITE_REG1 + CONFIG, 0x0f); // bit6 接收中断产生时，IRQ引脚产

生低电平

// bit5 发送中断产生时，IRQ引脚产

生低电平

// bit4 最大重复发送次数完成时 IRQ引脚

产生低电平

// bit3 CRC校验允许

// bit2 16位CRC

// bit1 上电

// bit0 接收模式

MODE_CE(1); // 使能接收模式

}

/****************************************************************************

* 名称：TX_Mode(void)

* 功能：设置NRF24L01+的发送模式

* 入口参数：无

* 出口参数：无

* 说明：设置了6个发射通道地址、射频频道0、16位CRC、收发中断、增益0dB等等

* 调用方法：TX_Mode();

****************************************************************************/

void TX_Mode(void)

{

MODE_CE(0);

SPI_RW_Reg(WRITE_REG1 + SETUP_RETR, 0x1a); // 自动重发延时500us + 86us, 自动

重发计数10次

if(nrf_Pipe==0) SPI_Write_Buf(WRITE_REG1 + TX_ADDR, TX_ADDRESS0, TX_ADR_WIDTH);

//数据通道0发送地址，最大5个字节

else if(nrf_Pipe==1) SPI_Write_Buf(WRITE_REG1 + TX_ADDR, TX_ADDRESS1,

TX_ADR_WIDTH); //数据通道1发送地址，最大5个字节

else if(nrf_Pipe==2) SPI_Write_Buf(WRITE_REG1 + TX_ADDR, TX_ADDRESS2,

TX_ADR_WIDTH); //数据通道2发送地址，最大5个字节

else if(nrf_Pipe==3) SPI_Write_Buf(WRITE_REG1 + TX_ADDR, TX_ADDRESS3,

TX_ADR_WIDTH); //数据通道3发送地址，最大5个字节

38

else if(nrf_Pipe==4) SPI_Write_Buf(WRITE_REG1 + TX_ADDR, TX_ADDRESS4,

TX_ADR_WIDTH); //数据通道4发送地址，最大5个字节

else if(nrf_Pipe==5) SPI_Write_Buf(WRITE_REG1 + TX_ADDR, TX_ADDRESS5,

TX_ADR_WIDTH); //数据通道5发送地址，最大5个字节

if(nrf_Pipe==0) SPI_Write_Buf(WRITE_REG1 + RX_ADDR_P0, TX_ADDRESS0,

TX_ADR_WIDTH); // 将0通道的接收地址设置为 0通道的发射地址

else if(nrf_Pipe==1) SPI_Write_Buf(WRITE_REG1 + RX_ADDR_P0, TX_ADDRESS1,

TX_ADR_WIDTH); // 将0通道的接收地址设置为 1通道的发射地址

else if(nrf_Pipe==2) SPI_Write_Buf(WRITE_REG1 + RX_ADDR_P0, TX_ADDRESS2,

TX_ADR_WIDTH); // 将0通道的接收地址设置为 2通道的发射地址

else if(nrf_Pipe==3) SPI_Write_Buf(WRITE_REG1 + RX_ADDR_P0, TX_ADDRESS3,

TX_ADR_WIDTH); // 将0通道的接收地址设置为 3通道的发射地址

else if(nrf_Pipe==4) SPI_Write_Buf(WRITE_REG1 + RX_ADDR_P0, TX_ADDRESS4,

TX_ADR_WIDTH); // 将0通道的接收地址设置为 4通道的发射地址

else if(nrf_Pipe==5) SPI_Write_Buf(WRITE_REG1 + RX_ADDR_P0, TX_ADDRESS5,

TX_ADR_WIDTH); // 将0通道的接收地址设置为 5通道的发射地址

SPI_RW_Reg(WRITE_REG1 + CONFIG, 0x0e); // bit6 接收中断产生时，IRQ引脚产

生低电平

// bit5 发送中断产生时，IRQ引脚产

生低电平

// bit4 最大重复发送次数完成时 IRQ引脚

产生低电平

// bit3 CRC校验允许

// bit2 16位CRC

// bit1 上电

// bit0 发送模式

MODE_CE(1); // 使能发送模式

}

/****************************************************************************

* 名称：delay_ms(unsigned int x)

* 功能：延时基数为1毫秒程序

* 入口参数：x 延时的毫秒数

* 出口参数：无

* 说明：无

* 调用方法：delay_ms(1);

****************************************************************************/

void delay_ms(unsigned int x)

{

unsigned int i,j;

i=0;

for(i=0;i

{

j=108;

while(j--);

39

}

/****************************************************************************

* 名称：USB_To_NRF_Send_Data(uint8_t* data_buffer, uint8_t Nb_bytes)

* 功能：将保存在USB接收缓存区的32字节的数据通过NRF24L01+发送出去

* 入口参数：data_buffer USB接收缓存区

Nb_bytes USB缓存接收到的字节数

* 出口参数：无

* 说明：当接收到的USB虚拟串口数据小于32，把有效数据外的空间用0填满

* 调用方法：RX_Mode();

****************************************************************************/

void NRF24L01_TXBUF(uint8_t* data_buffer, uint8_t Nb_bytes)

{

unsigned char i = 0;

MODE_CE(0); //NRF 模式控制

SPI_RW_Reg(WRITE_REG1+STATUS,0xff); //设置状态寄存器初始化

SPI_RW_Reg(FLUSH_TX,0); //清除TX FIFO寄存器

SPI_RW_Reg(FLUSH_RX,0); //清除RX FIFO寄存器

TX_Mode(); //设置为发送模式

delay_ms(10);

if(Nb_bytes<32)

{ //当发送的数据长度小于32，把有效数据外的空间用0填满

for(i=Nb_bytes; i<32; i++)

data_buffer[i] = 0;

}

SPI_Write_Buf(WR_TX_PLOAD, data_buffer, TX_PLOAD_WIDTH); //发送32字节

的缓存区数据到NRF24L01

MODE_CE(1); //保持10us以上，将数据发送出去

}

3．4．5 功能测试

测试数据

发送消息

接收消息

发送编码

123

HELLO

接受编码

123

HELLO

发送板直接输入123后，然后点击SEND后如图 3.18：

接收板接收到后如图3.19：

40

图3.18 图3.19

3．4．6 系统评价（结果分析）

基于Cortex-M3内核的奋斗STM32开发板，无线射频收发器nRF24L01P工作于2.4GM频

段，STM32和nRF24L01P之间采用SPI接口方式。

用STM32开发板和nRF24L01扩展板设计一个基于uC/OS-II的无线通信系统，并基于

UCGUI实现良好的人机界面，能够实现两个无线节点间的数据收发，实现俩个开发板互相收

发数据，可以输入自定义的数据，然后发送并对方接收，并能够将接收到的数据显示在液晶

屏上，可以清空显示屏接收的数据。可以用小键盘手动输入数据，实现大小写英文字母的转

换（shift键），实现良好的人机界面。双方可以互发数据，实现良好的通讯。

41

3.5．结论（体会）

通过这次课程设计，我学会了如何用STM32开发板和nRF24L01扩展板设计一个基于

uC/OS-II的无线通信系统，最后终于完成了课程设计的基本要求。在3到10周的实践与探

索中,我们遇到了一些问题，我们就请教老师和其他同学，将这些困难一一解决了，小组中的

每个成员都很团结，努力的配合组长所分配的任务，并且积极完成任务。在此次的课程设计

中，我们不仅巩固了之前学过的专业知识，也增强了动手能力，也明白了团队凝聚力也是很

重要的。

3.6．参考文献

1.

邵贝贝译，嵌入式实时操作系统

µC/OS-II（第二版）[M]. 北京：北京航空航天大学出版社，

2003.

2.

魏洪兴等，嵌入式系统设计师教程

[M].北京：清华大学出版社，2006.

3. 王田苗，魏洪兴，嵌入式系统设计与实例开发（第三版[M].北京：清华大学出版社，2008.

4. 李宁，基于MDK的STM32处理器开发应用北京：北京航空航天大学出版社，2008.

5. 刘波文，ARM Cortex-M3应用开发实例详解 [M].北京：电子工业出版社，2011.

6. 刘波文，黎胜容，ARM嵌入式项目开发三位一体实战精讲[M]. 北京：北京航空航天大学出版社，2011.

7. ST 0008 Reference Manual. 2011.

8.

STMicroelectronics. STM32F10X参考手册.

9. STMicroelectronics. STM32固件库手册.

10.

a-Si TFT LCD Single Chip Driver ——ILI9341数据手册

山东建筑大学计算机科学与技术学院

42

课程设计指导教师评语

班级：学生姓名：学号：

指导教师评语（包括工作态度，遵守纪律；基本理论、知识、技能；独立工作能

力和分析解决问题的能力；完成任务情况及水平）：

学生成绩（百分制）：

指导教师签名：年

43

月日

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