化程序、串行外设接口（SPI ）的初始化程序、nRF24L01 芯片的初始化程序、矩阵键盘的初始化程序、数码管显示模块的初始化程序等。其中STM32F103单片机的初始化又包括复位和时钟初始化配置、GPIO口初始化配置、中断初始化配置。接下来，本节将详细介绍各部分初始化程序的内容。 3.2.1 RCC时钟初始化配置
初始化配置中首先要进行时钟配置，以保证后续程序的正常运行，STM32中，共有五种时钟源，分别是：
1. HSI 高速内部时钟，频率为8MHz
2. HSE 外部告诉时钟，一般为石英晶振，频率为4-16MHz 3. LSI 低速内部时钟，频率为40KHz
4. LSE 低速外部时钟，一般为外接的低速晶振，频率为32.768KHz 5. PLL 锁相环倍频输出，时钟输入源可为HSI/2、HSE、HSE/2，倍频范围2~16倍，最大频率为72MHz
时钟初始化配置的流程如图3-4所示。
配置AHB时钟 配置PLL为HSE的9倍频 开启PLL 开始 打开HSE时钟
打开要使用的外设时钟 结束
图3-4 RCC时钟初始化流程图
3.2.2 SPI的初始化配置
STM32F103 的串行SPI接口置配置时，设SPI为主，串行时钟在SCK脚产生。配置程序软件及步骤如下：
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1. 配置nRF24L01的MOSI、MISO输入输出线和SCLK时钟线分别同CPU的SPI对应的外设线相连接，即SPI1与SCK（PA5/ SPI1_SCK）、MISO（PA6/ SPI1_MISO）、MOSI（PA7/ SPI1_MOSI）相连接。
2.通过SPI_CR1寄存器的BR位定义串行时钟波特率分频值为256。
3.选择CPOL和CPHA位，定义数据传输和串行时钟的相位关系，选择了串行时钟的稳态，时钟悬空低电平，数据捕获于第一个时钟沿。 4.设置DRR位来定义为8位。
5.配置SPI_CR1寄存器的LSBFIRST位定义帧格式。
6.如果NSS引脚需要工作在输入模式，硬件模式中在整个数据帧传输器件应把NSS脚连接到高电平；在软件模式中，需设置SPI_CR1寄存器的SSM和SSI位，如果NSS引脚工作在输出模式，则只需设置SSOE位。
7.设置MSTR和SPE位在这个配置中，MOSI脚是数据输出，而MISO脚是数据输入。SPI串行口初始化流程图如3-5所示：
使能SPI 结束 GPIO口配置 设定为双向通信 设定为主模式 设定数据位为8 选择串行时钟的相位CPOL=0和极性CPHA=1 设置串行时钟波特率为256 设置校验位为7 开始 图3-5 SPI串行口初始化流程图
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3.2.3 NVIC中断配置
为了能让系统程序的执行效率更高，所以必须尽量使用STM32的中断响应
函数来取代传统的循环判断方式。STM32中断种类丰富，数量充足，另有多种复用功能，给系统的整体设计带来了极大方便。
STM32中断配置以抢占优先级与响应优先级这两项为主要参数，抢占优先
级代表了中断的嵌套关系，抢占优先级较高（数值较小）的中断能够在优先级较低的中断里面嵌套执行。响应优先级表示了当中断同时发生的时候STM32响应的顺序，数值较小的中断优先响应。
3.2.4 nRF24L01初始化配置
nRF24L01初始化程序包括其与MCU的GPIO的配置、通信频率配置和SPI的初始化配置等。nRF24L01初始化流程图如图3-6所示：在配置过程中使能APB2外围端口GPIOB,GPIOA总线时钟，配置GPIO口PB0（CSN）、PA4（CE）推免输出，PB1（IRQ）上拉输出，输出频率均为50MHz，初始化SPI，使能nRF24L01，SPI片选取消。
SPI片选取消 外围时钟总线配置 GPIO口配置 SPI初始化 使能nRF24L01 开始 结束 图3-6 nRF24L01初始化流程图
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3.3 nRF24L01无线通信软件设计 3.3.1 nRF24L01射频芯片特性 1.射频通道
nRF24L01的工作频率可选择的范围是2.400GHz到2.483GHz，每个频道的带宽是1Mhz（1Mbps速率是）或2MHz（2Mbps速率时），射频通道通过寄存器RF_CH设置，设置后模块的工作中心频率为F0=2400+RFCH[MHz] 发送方与接收方的射频通道号必须设为一致，当工作在2Mbps模式时，两对收发模块的RF_CH设置必须小于2才能时两对模块通信互不影响。 2.工作模式 模式 接收模式 发送模式 发送模式 待机模式Ⅱ 待机模式Ⅰ 掉电模式 PWR_UP 1 1 1 1 1 0 PRIM_RX 1 0 0 0 — — CE 1 1 1→0 1 0 — FIFO寄存器状态 — 数据在TXFIFO寄存器中 停留在发送模式直至数据发送完 TXFIFO为空 无数据传输 — 表3-1 nRF24L01工作模式表
nRF24L01可设置为多种工作模式，通过寄存器PWR_UP、PRIM_RX和引脚CE设置，详见上表3-1： 3.载波检测
nRF24L01具有载波检测功能，通过读取寄存器CD可知道空间中是否有对应频道的射频信号，CD为高表示有信号，内部CD信号是经过载波的，高电平会保持128us以上。 4.数据通道
nRF24L01配置为接收模式时可以接收最多6个不同地址相同频率的数据，每个数据通道拥有自己的地址并且可以通过寄存器来进行分别配置。数据通道的开启和关闭是通过寄存器EN_RXADDR来设置的，低6位每一位控制一个通道，每个数据通道的地址通过寄存器RX_ADDR_Px来配置（x为0到5，其中RX_ADDR_P0和RX_ADDR_P1是40位，RX_ADDR_P2到第5通道的第8位到第39位于通道1相同，只有低8位可以设置。
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5.数据包处理方式
nRF24L01有两种处理数据包的方式，ShockBurstTM模式和增强型ShockBurstTM模式，两种方式都是通过SPI接口与微控制器连接。
在ShockBurstTM接收模式下，当接收到有效的地址和数据时IRQ通知MCU，随后MCU可将接收到的数据从RXFIFO寄存器中读出。
在ShockBurstTM发送模式下，nRF24L01自动生成前导码及CRC校验。数据发送完毕后IRQ通知MCU。减少了MCU的查询时间，也就意味着减少了MCU的工作量，同时减少了软件的开发时间。nRF24L01内部有三个不同的RXFIFO寄存器（6个通道共享此寄存器）和三个不同的TXFIFO寄存器。在掉电模式下、待机模式下和数据传输的过程中MCU可以随时访问FIFO寄存器。 本文系统设计中使用的是增强型的ShockBurstTM模式，其可以同时控制应答及重发功能而无需增加MCU工作量。发送方要求终端设备在接收到数据后有应答信号，以便于发送方检测有无数据丢失，一旦数据丢失则通过重新发送功能将丢失的数据恢复。在增强型ShockBurstTM下，这一切都由nRF24lL01芯片自动完成。 6.数据包格式
增强型ShockBurstTM模式下的数据包格式如表2：
前导码 地址（3~5字节） 9位（标志位） 数据（1~32字节） CRC校验（0/1/2） 表2 增强型ShockBurstTM模式下的数据包格式
ShockBurstTM模式下的数据包格式如表3。 前导码 地址（3~5字节） 数据（1~32字节） CRC校验（0/1/2） 表3 ShockBurstTM模式下的数据包格式
前导码用来检测0和1，芯片在接收模式下去除前导码，在发送模式下加入前导码。
地址为接收地址，地址宽度可以是3、4或5字节宽度，地址可以对接收通道及发送通道分别进行配置，从接收的数据包中自动去除地址。
标志位中的其中两位是PID，其他七位保留用作将来与其它产品相兼容。 PID数据包识别其中两位是用来每当接收到新的数据包后加1。 PID的作用是识别接收到的数据时新数据包还是重发的数据包。 (1)接收方
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