51兼容射频soc nrf9e5与无线光机鼠标设计

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1、51兼容射频SocnRF9E5与无线光机鼠标设计51兼容射频SocnRF9E5与无线光机鼠标设计【摘要】本文首先比较详细、系统地介绍了最新51兼容射频SoCnRF9E5的片内微控制器和其它功能模块；然后分析了无线鼠标与有线鼠标的区别，并引出了无线光机鼠标的概念和工作原理，给出用nRF9E5进行无线光机鼠标设计的方案和该方案中的电池寿命的计算方法；最后，说明用nRF9E5进行无线光机鼠标设计的优势。【关键词】nRF9E5；射频；无线通信；光机鼠标超；鼠标1.引言nRF9E5是砀NordicVLSI公司于

2、2017年铃2月5日推出的系统级RF芯片，其内置ＰnRF905433/868/915M踞Hz收发器、8051兼容微控制器和4罾输入10位80kspsAD转换器，是恨真正的系统级芯片。内置nRF905收ヨ发器与nRF905芯片的收发器一样，可以工作在ShockBurstTM方式。内置电压调整模块，最大限度地抑制博噪音，为系统提供到的工作电压。nRF叻9E5符合美国通信委员会和欧洲电信标哽准学会的相关标准。由于nRF905功耗低，工作可靠，因此很适用于无线光机陂鼠标设计。12/122.nRF9E5功

3、能介绍微控制器nRF9E5的片内肼微控制器与标准51兼容。指令时序与标肴准51稍有区别，典型的区别是nRF9E5的片内微控制器的指令周期为4到2曲0个指令周期。中断控制器支持5个扩展熠的中断源：ADC中断、SPI中断、R骚ADIO1中断、RADIO2中断和唤挢醒定时器中断。片内控制器还有3个与8赦052相同的定时器。一个和8051相砾同的串口，可以用定时器1和定时器2来榆作为异步通信的波特率产生器。此外，还斡扩展了两个数据指针，以方便于从XRA骠M区读取数据。微处理器中有256蛏字节的数据RAM和

4、512字节的ROM胄。上电复位或软件复位后，处理器自动执颠行ROM中的引导区中的代码。用户程序氍通常是在引导区的引导下，从EEPRO酢M加载到1个4K的RAM中，这个4K嚼的RAM也可作存储数据用。如果应用当月中不用掩膜ROM，程序代码必须从外部懂非易失性存储器中加载，比较常见的是通啤过SPI接口扩展型号为25320的E愉EPROM。12/12nRF9E5的大部分寄存器和标准8051相同，只是为了控永制一些8051没有的功能，增加了一些特殊功能寄存器，如RADIO、ADCCON、ADCDATAH

5、、ADCDA岚TAL、ADCSTATIC、PWMC兆ON、PWMDUTY等。nRF9E5中的P0、P1和P2口寄存器地址和标虔准8051中的相同，都是0x80，0Ⅰx90，0xA0，但功能和标准805靡1中的有所不同。图1nR颓F9E5功能图[1]PWMnRF9E5内有一个可编程控制的PWM垫输出，使用时，通过程序改变的功能来实诫现，并可编程决定PWM工作于6位、7层位或8位。PWM的频率与晶振有关，可饴编程控制。12/12SPI接口SPI的赠接口引脚有MISO、SCK、MOSI郡、EECSN。S

6、PI口的MISO、S俚CK和MOSI与P1口的低3位重用，升通过寄存器SPI_CTRL控制来控制兔功能间的撤换。SPI硬件不产生任何片选信号，可以用GPIO口来进行片选。竣通常，系统上电时，SPI自动和片外的俯25320相连，当程序加载完成后，M详ISO、MOSI和SCK可能会用作其窒它用途，比如其它的SPI器件或GPI嗄O。LF时钟，RTC唤醒定时器，ㄣGPIO唤醒和WTDnRF9E5茹内有一个低频的时钟CKLF，该时钟常翔开。当晶振开始工作后，CKLF频率为4kHz；晶振不工作时，CKLF是一

7、躅个低功耗RC晶振并且不能禁能，只要V缜DD，其连续工作。RTC唤醒定时器、姐WTD和GPIO唤醒全都工作在CKL代F频率，以保证芯片低功耗工作时能够完鬯成这三个功能。RTC唤醒定时器是个24位可编程控制的递减计数器，WT窥D则是个16位可编程控制的递减计数器垦。RTC唤醒定时器和WTD的循环周期芤一般在300us和80ms之间，默认蟮为1ms。12/12AD转换器nRF9聱E5片内有10位ADC，AD转换参考篱电压可以通过软件设置在AREF和之间聆。AD转换器的4个输入可通过软件进行戴选择，通道0

8、到3可以把对应引脚AIN搋0到AIN3上的电压值分别转换为数字颡值，通道4用于对nRF9E5工作电压的监控。AD转换器默认工作于10位方恙式，可通过软件使其工作于6位、8位或┣12位方式。射频收发器nRF嘏9E5收发器通过内部并行口或内部SP陈I口与其它模块进行通信，具有同单片射频收发器nRF905相同的功能。Du矍oCeiver接收器输出的数据准备信号，可通过程序使其为微处理器的中断或儒通过GPIO口的传给CPU。nR耵F9E5工作于433/86