图3 nRF24Z1双向通道

（2） 数据完整性策略和CRC检错

　　数据完整性策略和CRC检错完全通过硬件实现, 用户只需配置射频协议的ATX和ARX的地址。发送和返回的数据包以数据帧为单位，其帧格式如图4所示。

图4 nRF24Z1发送和返回数据帧格式

　　图4中，P（引导码）在数据帧的开头，作为数据流同步使用；ADDR（接收端地址）为片内寄存器ADDR0~ADDR4；ID（数据包标识 码），其取值为0~63；C（音频压缩标识位），1位，表示本帧音频数据是否压缩；ACK表示ARX返回ARX所接收到的音频数据情况；DATA是控制或 寄存器数据，作为收发双方传输的工作数据；AUDIO DATA为实时和重发的音频数据，一帧采样16组立体声数据，每组32位；CRC检测本帧数据是否有错。

　　ARX接收数据时，nRF24Z1先接收一帧数据包，分别验证引导码、ARX地址和校验码正确后，就返回表示接收正确（ARX工作状态装在 DATA）的确认码，然后读出DA共模电感TA数据，根据DATA数据完成ARX的任务，再根据C的标识决定本帧音频数据是否解压缩，最后按标识码ID把音频数据 排队通过I2S接口发送出去。反之，放弃本帧数据，返回有错误（ARX的工作状态和错误内容装在DATA）的确认码，要求重发。其中，PKT1， PKT2，…，PKT8模压电感为实时音频数据；X1，X2，…，XN为重发的音频数据。

（3） 射频搜索连接和掉线搜索重连接策略

　　nRF24Z1完成初始配置后或者射频连接掉线后，在与ARX建立射频连接之前，ATX在所有可用的频道上，反复地向ARX发送搜索信息包，在 每个频道上搜索一段时间，以使ARX能够接收和处理搜索信息。与此同时，当地ARX也在所有可用的频道上监听信息，每个频道监听一段时间，一旦监听到来自 发射端的搜索信息包，ARX发送应答信息，ARX和ATX都锁定该频道，以准备通信。

（4） 自适应跳频策略

　　自适应跳频策略是属于QoS策略抗干扰的重要手段，是为了系统保证数字音频的“透明”无线传输。nRF24Z1共有38个自适应跳频通信的工作 频率，由跳频寄存器CH0~CH37控制。跳频时，nRF24Z1根据跳频寄存器中的内容按顺序改变工作频率，即当CH0的频率受到干扰而无法进行RF连 接时，nRF24Z1会使用CH1进行连接，如果CH1受到干扰，则使用CH2，依次类推。因此，在跳频通信之前，各个跳频寄存器要通过外部EEPROM 或MCU进行初始化。

3 基于nRF24Z1芯片的典型应用[23]

3.1 多媒体教室无线话筒系统设计

　　为了解决目前多媒体教室所使用以模拟电路为主的无线话筒缺陷（音质差、功耗大、射频频点需要固定，且要错开其他频点或干扰源），设计了以nRF24Z1芯片为主的典型应用，如图5所示。

图5 多媒体教室无线话筒系统设计

　　无线话筒发射端为可携带的便携式话筒，主要由无线数字音频nRF24Z1、A/D转换器、MCU等组成。当nRF24Z1作为发射端时，其 MODE引脚必须接到高电平，I2S接口作数字音频输入接口。无线话筒输入的主信号源选用有良好声学性能、贴片电差模电感磁芯电感器容式硅麦克风，通过前置放大，作为A/D 主要的模拟音频信号源；另外可自带CD机等其他任何标准的立体声音源作为另一组模拟音频信号源。MCU除了通过I2C兼容接口控制nRF24Z1和A/D 转换器外，还处理Play（放音/静音/睡眠）、Mic up（话筒增益增大）、Mic down（话筒增益减小）按键和指示灯的工作提示。

　　无线话筒接收端为固定式接收端，由无线数字音频nRF24Z1、EEPROM存储器、D/A转换器和音频功率放大电路组成。因接收端功能比较简 单，不再使用微控制器，而是使nRF24Z1工作在主模式状态，通过主SPI接口控制EEPROM存储器，读取上电时在存储器已设置好的配置数据，同时通 过主I2C接口控制D/A转换器。当nRF24Z1用作音频接收器时，MODE引脚必须为低电平，I2S接口作数据共模电感音频输出接口。

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