SI24R1與NRF24L01P的PIN對PIN兼容性

ID:351643 · 發表于 2018-12-8 11:06

i24R1是一顆由無錫中科微專為低功耗無線通信應用場合設計的一顆自有知識產權的2.4G RF芯片。目前主要針對低功耗的校訊通、2.4G停車場、智能家居、無線音頻等領域。
當然，這顆芯片進入大眾的視野是與友商的NRF24L01P芯片兼容通信。從而被打上了國產NRF24L01P的標簽，更有甚者居然磨掉芯片原本的SI24R1的LOGO打成NRF24L01P，給很多客戶產生了很多不必要的損失。大家定向的理解，國產的東西總是會比國外進口的相差到哪里哪里，如此云云。其實，在很多客戶在使用Si24R1的時候，通過一定的控制與設計，是可以發揮Si24R1自己獨特的特***的。
不同的芯片設計需要不同的射頻布線以及MCU的控制，那么我下面要分享幾點自己所知道的一些問題以及解決辦法：
1.進入低功耗（關斷）模式后，功耗可能還在1mA左右，正常應該在1.5uA左右。
解決辦法：由于芯片采用CMOS工藝，當芯片處于關斷模式時，芯片的數字輸入引腳，CE，CSN，SCK,MOSI,必須為低電平，即關斷模式下，和上述四路輸入引腳相連的MCU的輸出必須為低電平，不能為高阻狀態或高電平。否則由于輸入端累積電荷，會導致內部電路不能關斷，而使得功耗增加。
2.當使用Si24R1號稱7dbm的發射功率的時候，距離好像沒有增加太多，而且無線音頻客戶覺得會有很大的噪聲。
解決辦法：
   一、友商的nRF24L01+不要求芯片底部的金屬焊盤接地，Si24R1規格書上也沒要求接地，這是因為發射功率較低只有0dbm的情況，當芯片發射功率大于0dbm以后，芯片底部的金屬焊盤會有很多白噪聲耦合到地，而nRF24L01+的參考設計金屬PAD下面有走3.3V的電源線，如果使用Si24R1 7dbm的發射功率，沒有將底部的3.3V走線移除的話，那些噪聲會干擾到電源，從而會增加通信的丟包率以及通信距離。有一些網友在網上提出，使用Si24R1替換NRF24L01P電源處需要多加一個大電容去濾波，這種做法是在一定的設計上是可行的，但是還是有一些朋友的問題沒有解決。故，為達到更好的性能，特別是發射較大功率時，建議用戶芯片底部PAD全部接地，將3.3V走線重新布線。
   二、無線音頻客戶做到第一點后還無法解決有噪聲的問題，需要考慮這個噪聲的來源，電源的純凈度，因為SI24R1相比對電源更加敏感一些，用戶可以通過走線順序來改進。本來電源的走線順序為LDO-MCU-ADC-RF，整個流程設計下來，走線方便也符合流程，但是這樣的設計弊端就是整個MCU與ADC轉換（實際噪聲maker）的噪聲全部串擾到RF的電源中，從而影響無線通信。故，用戶可以更改電源走線設計，LDO出來后分兩路，一路給到RF，一路給到MCU+ADC。
3.用戶一直在使用nRF24L01P，替換成Si24R1后發現功耗突然大了許多。
   解決辦法：對于已經使用nRF24L01+的用戶，通常用戶會將發射功率配置在0dbm，而此時的寄存器配置對于Si24R1來說，此時的發射功率是4dbm，此時消耗電流為16mA,比0dbm配置消耗的電流要大4-5mA,當系統采用紐扣電池供電時，需要注意這個問題。如果不需要大的發射功率請將發射功率的配置調整到小功率模式，具體配置，參考芯片手冊（可配置為100模式，1dbm發射功率模式）。Si24R1的最大功率是7dbm，
超低關斷功耗：< 0.7 uA
超低待機功耗：< 15 uA
發射電流（2Mbps）:<12 mA（0dBm）
最高發射功率：7dBm （25mA）
接收靈敏度：<-96dBm 250kbps

SI24R1(7dbm, 關斷功耗700nA) 與01P功耗差不多，穩定性好功率高，距離更遠。

SI24R1 與01P 兼容：
1. SI2R1 接收電流比01P大0.5mA，實際系統工作中，芯片絕大部分時間處于Shutdown和Standby狀態下。所以，我們總的平均電流比NORDIC的小。

2. SI24R1芯片支持更大功率輸出7dbm，NORDIC只有0dbm.
靈敏度對比：
NORDIC SI24R1
2Mbbs -82dbm -83dbm
1M -85dbm -87dbm
250K -94dbm -96db

3. 定位孔SI24R1與01P的不同，左邊第一腳為第一腳。
兼容性

折疊NRF24L01+nRF24L01+是工作在2.4GHz的國際通用ISM免申請頻段GFSK調制的無線數傳芯片。最高發射功率0dBm，接收靈敏度為-85dBm，支持125個通訊頻率。使用增強型的 Enhanced ShockBurst?傳輸模式，支持6個數據通道(共用FIFO)。支持250K,1Mbps和2Mbps的空中數據傳輸速率。使用SPI接口與MCU完成數據通訊與通訊控制等功能。是目前主流的2.4G無線射頻芯片。折疊Si24R1Si24R1,它與NORDIC的NRF24L01+是完全兼容的(SPI的操作時序，寄存器定義，工作狀態圖)，可以相互通信，支持NRF24L01+的所有通信功能。Si24R 完全PIN 對 PIN替換NORDIC的NRF24L01+ ,只要在原來焊NRF24L01+的位置上焊上Si24R1，就可以正常通信，而且SI24R1可以和NRF24L01+，nRF2401A等產品相互通信，最大功率可以做到+7dBm。
技術支持：13682455391：QQ:2355239042

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