nRF24L01+如何检测信道被占用-RSSI寄存器实战分享

Posted 2021-12-29 xueweisuoyong

检测信道占用的需求场景

在使用nRF24L01模块做一对多或多对一的组网通信中，大家都会担心一个问题就是在发送的时候，希望不要有其他的模块也进行发送，因为这样就会使无线信号发生碰撞，信道被堵塞，造成通信失败。

为了避免这种情况发生，就希望在发送前能知道当前信道是否处于空闲，如果空闲就发送，否则就等待一会，直到空闲下来再执行发送。利用这个机制，可以很大程度上规避碰撞的发生。

在nRF24L01+中怎样知道信道被占用了

在nRF24L01+中有个RSSI寄存器，地址是0x09，该寄存器的0号位是代表当前信道信号强度的。当接收信号强度小于-60dBm时0号位为0，大于-60dBm时为1，该寄存器7-1号位是保留位，固定为0。这样我们通过直接读取该寄存器的值是0还是大于0就知道信道是否被占用了。

下面是该寄存器在一些模块厂家官方例程里的定义：

#define RPD         0x09            //接收功率检测寄存器

或

#define RSSI        0x09            //接收功率检测寄存器

下面是通过读寄存器函数读取该寄存器的状态值的代码：

StatusRPD = nRF24L01P_Read_Reg(RPD);        //如果定义的是RSSI，那语句中RPD换成RSSI

通过上面语句得到的StatusRPD值，如果大于0则是信道被占用，在逻辑代码中通过这个判断就可以识别信道是否被占用了。也可以在发送前用循环等待这个值的变化，直到为0时进入发送状态。如下面的代码：

while(nRF24L01P_Read_Reg(RPD));

为什么用循环等待，有时候会死循环（一直返回1）

在实际应用中，使用上述方法的确可以得到当前的信道信号强度，达到判断信道是否占用的目的。但是在循环等待的时候，偶尔会出现死循环的现象。也就是读回来的状态值一直是1，但是的确没有模块在发送，已经将其他模块全部断电了，周围也没有强信号干扰，那么问题出在哪里呢？

仔细查看芯片手册，只找到下面这段话：

在接收模式下，可以通过RSSI寄存器检测接收信号功率。当接收到的信号强度大于-60dBm时，RSSI寄存器的RSSI位的值将被设置为1。否则，RSSI=0。。RSSI寄存器的更新方法有两种：当接收到有效的数据包后，RSSI会自动更新，此外，将芯片从RX模式换到Standby模式时RSSI也会自动更新。RSSI的值会随温度的变化而变化，范围在±5dBm以内

经过仔细分析和反复试验，理解了这段话所描述的具体内涵：
1、这个信号强度检测必须在接收模式下进行，在发送模式下是不准确的。
2、并不是无论什么情况下，这个寄存器都会被更新，只有CE由1变为0时才更新一次；或者在接收到有效数据的时候，会自动更为1。
3、当收到有效数据将该寄存器置1后，只有再接收FIFO寄存器的数据被读出后，才会变为1，否则你变化几次CE都无效（这是手册没有提到的，多数会踩到这个坑）。

上面的死循环情况一般发生在执行发送的前夕，刚好收到一个有效数据时，RSSI寄存器被置1，而代码正在处理发送，又没有去读出数据，所以就一直保持着1，所以循环条件一直满足，就成了死循环了。

解决办法建议是在检测到为RSSI为1的时候，判断一下是否收到数据，如果收到数据先读出来，至于读出来的数据要不要处理，根据您自己的业务逻辑决定即可。然后操作一次CE引脚，再次更新检测一下是否有信号占用信道。此方法经过实际应用是有效的。