2.4GHz無線鼠標鍵盤接收器的設計(二)

　　這兩種封包在應用層協議中的用途不同。數據包主要用于傳送發射端和接收端之間的數據信息，應答包則是在自動應答功能選項被使能之后才會出現的，以便于發送 端檢測有無數據丟失。一旦數據丟失，則通過自動重發功能將丟失的數據恢復。增強型的ShockBurst模式可以同時控制應答和重發功能而無需增加MCU 工作量。

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

　　2．2 USB設備枚舉過程

　　USB的枚舉過程是USB規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設備剮接上以及其所含的各種信息。若要完成一個設備 枚舉的過程，需要執行諸多的數據交換以及設備請求。圖4描述了一個HID設備的枚舉過程，由于本設計是針對鼠標鍵盤復合設備的接收器，所以在取完第一次報 告描述符后還需要再取另一個設備的報告描述符。

3 固件設計

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

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

　　無線收發器的初始化過程：1）配置本機地址和要接收的數據包大小；2）配置CONFIG寄存器，使之進入接收模式，把CE置高；3）130μs 后，nRF24L01進入監視狀態，等待數據包的到來；4）當接收到正確的數據包（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 據從nRF24L01讀出；7）所有數據讀取完畢后，可以清除STATUS寄存器。nRF24L01可以進入4種主要模式之一。

　　4 結束語

　　本系統基于8位單片機Hr82K95E和nRF24L01型射頻收發器設計了一個用于無線鼠標鍵盤復合設備的USB無線接收器。該接收器 能夠實現鼠標鍵盤復合設備的全部功能，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點，使其替代藍牙及紅外遙控設備成為可能，實踐表明，該接 收器具有廣泛的應用前景。