1 射频收发芯片nRF401
nRF401是挪威Nordic VLSI公司最新推出的单芯片RF收发机，专为在433MHz ISM （工业、科研和医疗） 频段工作而设计。它是目前集成度最高的无线数传产品。该芯片集成了高频发射、高频接收、PLL合成、FSK 调制、FSK解调、双频道切换等功能，具有性能优异、功耗低、使用方便等特点。nRF401 的外围元件很少，仅10个左右。只包括一个4MHz基准晶振（可与MCU共享）、一个PLL环路滤波器和一个VCO电感，收发天线合一，没有调试部件，这给研制及生产带来了极大的方便。主要技术特性见表1 所示，其内部结构如图1所示。

nRF401接收机使用具有较强抗干扰能力的FSK频移键控（Frequency-ShiftKeying）调制方式，改善了噪声环境下的系统性能；采用DSS+PLL频率合成技术， 工作频率稳定可靠。与ASK幅移键控（Amplitude-ShiftKeying）和OOK开关键控（On-Off Keying）方式相比，这种方式的通信范围更广，特别是在附近有类似设备工作的场合。

图1 nRF401内部框图
nRF401 无需外接昂贵的变容二极管，而其他竞争产品大多需要外接变容二极管、声表面波滤波器件等。这些芯片一般需要进行曼彻斯特编码后才能传输，在编程上会需要较高的技巧和经验，需要更多的内存和程序容量，并且曼彻斯特编码大大降低数据传输的效率，一般仅能达到标称速率（实际速率）的1/3，因此大大增加了软件的工作量和产品开发的难度。而nRF401系列独特的技术可以直接传送单片机串口数据，应用及编程非常简单，抗干扰能力强，传送的效率很高，且使用很方便。
nRF401采用小型20引脚SSOP封装，管脚数和体积最小，采用非常紧凑的电路板布局，有利于减少PCB面积，降低成本，适合便携式产品的设计，也有利于开发和生产。3V直流电源供电。接收电流低，仅为11mA，而且在轮流检测（Polling）模式时可以通过周期性暂停的方法使其更低，以延长电池寿命。它还提供进一步降低电流消耗的待机模式。表2为其部分管脚说明。

nRF401另一个非常重要的特性是接收机的频带外阻抗很高（out-of-band blocking），这意味着它不需要外部声表面波（SAW）滤波器。此外nRF401的解调器是DC平衡的，因此可以使用任何一种协议，也可以使用各种‘0’、‘1’序列，因而无需浪费单片机宝贵的处理资源来进行曼彻斯特编码。nRF401的串口可以与任何单片机接口，也不需要进行设置，应用及编程非常简单，可直接传输串口数据，传送的效率很高，是一种能方便地与各种单片机配合使用的方案。