51单片机对无线模块nRF24L01简单的控制收发程序
它的一些物理特性如工作频段、供电电压、数据传输速率就不详细介绍了，直接上代码。
1.首先是发送端：
// Define SPI pins
#include <reg51.h> #define uchar unsigned char /***************************************************/
#define TX_ADR_WIDTH 5 // 5字节宽度的发送/接收地址
#define TX_PLOAD_WIDTH 4 // 数据通道有效数据宽度
sbit LED = P2^;
sbit KEY1 = P3^;
sbit KEY2 = P3^; uchar code TX_ADDRESS[TX_ADR_WIDTH] = {0x34,0x43,0x10,0x10,0x01}; // 定义一个静态发送地址
uchar RX_BUF[TX_PLOAD_WIDTH];
uchar TX_BUF[TX_PLOAD_WIDTH];
uchar flag;
uchar DATA = 0x01;
uchar bdata sta;
sbit RX_DR = sta^;
sbit TX_DS = sta^;
sbit MAX_RT = sta^; sbit CE = P1^;
sbit CSN= P1^;
sbit SCK= P1^;
sbit MOSI= P1^;
sbit MISO= P1^;
sbit IRQ = P1^; // SPI(nRF24L01) commands
#define READ_REG 0x00 // Define read command to register
#define WRITE_REG 0x20 // Define write command to register
#define RD_RX_PLOAD 0x61 // Define RX payload register address
#define WR_TX_PLOAD 0xA0 // Define TX payload register address
#define FLUSH_TX 0xE1 // Define flush TX register command
#define FLUSH_RX 0xE2 // Define flush RX register command
#define REUSE_TX_PL 0xE3 // Define reuse TX payload register command
#define NOP 0xFF // Define No Operation, might be used to read status register // SPI(nRF24L01) registers(addresses)
#define CONFIG 0x00 // 'Config' register address
#define EN_AA 0x01 // 'Enable Auto Acknowledgment' register address
#define EN_RXADDR 0x02 // 'Enabled RX addresses' register address
#define SETUP_AW 0x03 // 'Setup address width' register address
#define SETUP_RETR 0x04 // 'Setup Auto. Retrans' register address
#define RF_CH 0x05 // 'RF channel' register address
#define RF_SETUP 0x06 // 'RF setup' register address
#define STATUS 0x07 // 'Status' register address
#define OBSERVE_TX 0x08 // 'Observe TX' register address
#define CD 0x09 // 'Carrier Detect' register address
#define RX_ADDR_P0 0x0A // 'RX address pipe0' register address
#define RX_ADDR_P1 0x0B // 'RX address pipe1' register address
#define RX_ADDR_P2 0x0C // 'RX address pipe2' register address
#define RX_ADDR_P3 0x0D // 'RX address pipe3' register address
#define RX_ADDR_P4 0x0E // 'RX address pipe4' register address
#define RX_ADDR_P5 0x0F // 'RX address pipe5' register address
#define TX_ADDR 0x10 // 'TX address' register address
#define RX_PW_P0 0x11 // 'RX payload width, pipe0' register address
#define RX_PW_P1 0x12 // 'RX payload width, pipe1' register address
#define RX_PW_P2 0x13 // 'RX payload width, pipe2' register address
#define RX_PW_P3 0x14 // 'RX payload width, pipe3' register address
#define RX_PW_P4 0x15 // 'RX payload width, pipe4' register address
#define RX_PW_P5 0x16 // 'RX payload width, pipe5' register address
#define FIFO_STATUS 0x17 // 'FIFO Status Register' register address void blink(char i); /**************************************************
函数: init_io() 描述:
初始化IO
/**************************************************/
void init_io(void)
{
CE = ; // 待机
CSN = ; // SPI禁止
SCK = ; // SPI时钟置低
IRQ = ; // 中断复位
LED = ; // 关闭指示灯
}
/**************************************************/ /**************************************************
函数：delay_ms() 描述：
延迟x毫秒
/**************************************************/
void delay_ms(uchar x)
{
uchar i, j;
i = ;
for(i=; i<x; i++)
{
j = ;
while(--j);
j = ;
while(--j);
}
}
/**************************************************/ /**************************************************
函数：SPI_RW() 描述：
根据SPI协议，写一字节数据到nRF24L01，同时从nRF24L01
读出一字节
/**************************************************/
uchar SPI_RW(uchar byte)
{
uchar i;
for(i=; i<; i++) // 循环8次
{
MOSI = (byte & 0x80); // byte最高位输出到MOSI
byte <<= ; // 低一位移位到最高位
SCK = ; // 拉高SCK，nRF24L01从MOSI读入1位数据，同时从MISO输出1位数据
byte |= MISO; // 读MISO到byte最低位
SCK = ; // SCK置低
}
return(byte); // 返回读出的一字节
}
/**************************************************/ /**************************************************
函数：SPI_RW_Reg() 描述：
写数据value到reg寄存器
/**************************************************/
uchar SPI_RW_Reg(uchar reg, uchar value)
{
uchar status;
CSN = ; // CSN置低，开始传输数据
status = SPI_RW(reg); // 选择寄存器，同时返回状态字
SPI_RW(value); // 然后写数据到该寄存器
CSN = ; // CSN拉高，结束数据传输
return(status); // 返回状态寄存器
}
/**************************************************/ /**************************************************
函数：SPI_Read() 描述：
从reg寄存器读一字节
/**************************************************/
uchar SPI_Read(uchar reg)
{
uchar reg_val;
CSN = ; // CSN置低，开始传输数据
SPI_RW(reg); // 选择寄存器
reg_val = SPI_RW(); // 然后从该寄存器读数据
CSN = ; // CSN拉高，结束数据传输
return(reg_val); // 返回寄存器数据
}
/**************************************************/ /**************************************************
函数：SPI_Read_Buf() 描述：
从reg寄存器读出bytes个字节，通常用来读取接收通道
数据或接收/发送地址
/**************************************************/
uchar SPI_Read_Buf(uchar reg, uchar * pBuf, uchar bytes)
{
uchar status, i;
CSN = ; // CSN置低，开始传输数据
status = SPI_RW(reg); // 选择寄存器，同时返回状态字
for(i=; i<bytes; i++)
pBuf[i] = SPI_RW(); // 逐个字节从nRF24L01读出
CSN = ; // CSN拉高，结束数据传输
return(status); // 返回状态寄存器
}
/**************************************************/ /**************************************************
函数：SPI_Write_Buf() 描述：
把pBuf缓存中的数据写入到nRF24L01，通常用来写入发
射通道数据或接收/发送地址
/**************************************************/
uchar SPI_Write_Buf(uchar reg, uchar * pBuf, uchar bytes)
{
uchar status, i;
CSN = ; // CSN置低，开始传输数据
status = SPI_RW(reg); // 选择寄存器，同时返回状态字
for(i=; i<bytes; i++)
SPI_RW(pBuf[i]); // 逐个字节写入nRF24L01
CSN = ; // CSN拉高，结束数据传输
return(status); // 返回状态寄存器
}
/**************************************************/ /**************************************************
函数：RX_Mode() 描述：
这个函数设置nRF24L01为接收模式，等待接收发送设备的数据包
/**************************************************/
void RX_Mode(void)
{
CE = ;
SPI_Write_Buf(WRITE_REG + RX_ADDR_P0, TX_ADDRESS, TX_ADR_WIDTH); // 接收设备接收通道0使用和发送设备相同的发送地址
SPI_RW_Reg(WRITE_REG + EN_AA, 0x01); // 使能接收通道0自动应答
SPI_RW_Reg(WRITE_REG + EN_RXADDR, 0x01); // 使能接收通道0
SPI_RW_Reg(WRITE_REG + RF_CH, ); // 选择射频通道0x40
SPI_RW_Reg(WRITE_REG + RX_PW_P0, TX_PLOAD_WIDTH); // 接收通道0选择和发送通道相同有效数据宽度
SPI_RW_Reg(WRITE_REG + RF_SETUP, 0x07); // 数据传输率1Mbps，发射功率0dBm，低噪声放大器增益
SPI_RW_Reg(WRITE_REG + CONFIG, 0x0f); // CRC使能，16位CRC校验，上电，接收模式
delay_ms();
CE = ; // 拉高CE启动接收设备
}
/**************************************************/ /**************************************************
函数：TX_Mode() 描述：
这个函数设置nRF24L01为发送模式，（CE=1持续至少10us），
130us后启动发射，数据发送结束后，发送模块自动转入接收
模式等待应答信号。
/**************************************************/
void TX_Mode(uchar * BUF)
{
CE = ;
SPI_Write_Buf(WRITE_REG + TX_ADDR, TX_ADDRESS, TX_ADR_WIDTH); // 写入发送地址
SPI_Write_Buf(WRITE_REG + RX_ADDR_P0, TX_ADDRESS, TX_ADR_WIDTH); // 为了应答接收设备，接收通道0地址和发送地址相同
SPI_Write_Buf(WR_TX_PLOAD, BUF, TX_PLOAD_WIDTH); // 写数据包到TX FIFO
SPI_RW_Reg(WRITE_REG + EN_AA, 0x01); // 使能接收通道0自动应答
SPI_RW_Reg(WRITE_REG + EN_RXADDR, 0x01); // 使能接收通道0
SPI_RW_Reg(WRITE_REG + SETUP_RETR, 0x0a); // 自动重发延时等待250us+86us，自动重发10次
SPI_RW_Reg(WRITE_REG + RF_CH, ); // 选择射频通道0x40
SPI_RW_Reg(WRITE_REG + RF_SETUP, 0x07); // 数据传输率1Mbps，发射功率0dBm，低噪声放大器增益
SPI_RW_Reg(WRITE_REG + CONFIG, 0x0e); // CRC使能，16位CRC校验，上电
delay_ms();
CE = ;
}
/**************************************************/ /**************************************************
函数：Check_ACK() 描述：
检查接收设备有无接收到数据包，设定没有收到应答信
号是否重发
/**************************************************/
uchar Check_ACK(bit clear)
{
delay_ms();
while(IRQ);
sta = SPI_RW(NOP); // 返回状态寄存器
if(TX_DS)
{
blink();
}
//blink(5);
if(MAX_RT)
if(clear) // 是否清除TX FIFO，没有清除在复位MAX_RT中断标志后重发
SPI_RW(FLUSH_TX);
SPI_RW_Reg(WRITE_REG + STATUS, sta); // 清除TX_DS或MAX_RT中断标志
IRQ = ;
if(TX_DS)
return(0x00);
else
return(0xff);
}
/**************************************************/ /**************************************************
函数：CheckButtons() 描述：
检查按键是否按下，按下则发送一字节数据
/**************************************************/
void CheckButtons()
{
if(KEY1 == )
{
delay_ms();
if(KEY1 == )
{
TX_BUF[] = ; // 数据送到缓存
//TX_BUF[0] = 0xff; // 数据送到缓存
TX_Mode(TX_BUF); // 把nRF24L01设置为发送模式并发送数据
//LED = ~DATA; // 数据送到LED显示
Check_ACK(); // 等待发送完毕，清除TX FIFO
delay_ms();
delay_ms();
}
} if(KEY2 == )
{
delay_ms();
if(KEY2 == )
{
TX_BUF[] = ; // 数据送到缓存
//TX_BUF[0] = 0xff; // 数据送到缓存
TX_Mode(TX_BUF); // 把nRF24L01设置为发送模式并发送数据
//LED = ~DATA; // 数据送到LED显示
Check_ACK(); // 等待发送完毕，清除TX FIFO
delay_ms();
delay_ms();
}
} }
/**************************************************/ void blink(char i)
{
while(i--)
{
LED = ;
delay_ms();
LED = ;
delay_ms();
} } /**************************************************
函数：main() 描述：
主函数
/**************************************************/
void main(void)
{
init_io(); // 初始化IO while()
{
CheckButtons(); // 按键扫描
}
}
这段代码主要先看全局变量，通过对IO口的赋值（如按键、led、无线模块的端口CE/IRQ等）可以知道电路图的绘制。
然后进入main函数，初始化后就是一段按键扫描函数，里面根据定义的按键，触发后发送相应的数据，不用太过深究里面对寄存器的配置是完成了什么目的。其中里面的blink函数是用来判断TX_DS是否为真而闪烁led灯的，这个标志位为真说明数据发送成功。
2.然后是接收端
// Define SPI pins
#include <reg51.h>
#include <string.h> #define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
#define ulong unsigned long /***************************************************/
#define TX_ADR_WIDTH 5 // 5字节宽度的发送/接收地址
#define TX_PLOAD_WIDTH 4 // 数据通道有效数据宽度 sbit LED = P2^; uchar code TX_ADDRESS[TX_ADR_WIDTH] = {0x34,0x43,0x10,0x10,0x01}; // 定义一个静态发送地址
uchar RX_BUF[TX_PLOAD_WIDTH];
uchar TX_BUF[TX_PLOAD_WIDTH];
uchar flag;
uchar DATA = 0x01;
uchar bdata sta;
sbit RX_DR = sta^;
sbit TX_DS = sta^;
sbit MAX_RT = sta^; sbit CE = P1^;
sbit CSN= P1^;
sbit SCK= P1^;
sbit MOSI= P1^;
sbit MISO= P1^;
sbit IRQ = P1^; // SPI(nRF24L01) commands
#define READ_REG 0x00 // Define read command to register
#define WRITE_REG 0x20 // Define write command to register
#define RD_RX_PLOAD 0x61 // Define RX payload register address
#define WR_TX_PLOAD 0xA0 // Define TX payload register address
#define FLUSH_TX 0xE1 // Define flush TX register command
#define FLUSH_RX 0xE2 // Define flush RX register command
#define REUSE_TX_PL 0xE3 // Define reuse TX payload register command
#define NOP 0xFF // Define No Operation, might be used to read status register // SPI(nRF24L01) registers(addresses)
#define CONFIG 0x00 // 'Config' register address
#define EN_AA 0x01 // 'Enable Auto Acknowledgment' register address
#define EN_RXADDR 0x02 // 'Enabled RX addresses' register address
#define SETUP_AW 0x03 // 'Setup address width' register address
#define SETUP_RETR 0x04 // 'Setup Auto. Retrans' register address
#define RF_CH 0x05 // 'RF channel' register address
#define RF_SETUP 0x06 // 'RF setup' register address
#define STATUS 0x07 // 'Status' register address
#define OBSERVE_TX 0x08 // 'Observe TX' register address
#define CD 0x09 // 'Carrier Detect' register address
#define RX_ADDR_P0 0x0A // 'RX address pipe0' register address
#define RX_ADDR_P1 0x0B // 'RX address pipe1' register address
#define RX_ADDR_P2 0x0C // 'RX address pipe2' register address
#define RX_ADDR_P3 0x0D // 'RX address pipe3' register address
#define RX_ADDR_P4 0x0E // 'RX address pipe4' register address
#define RX_ADDR_P5 0x0F // 'RX address pipe5' register address
#define TX_ADDR 0x10 // 'TX address' register address
#define RX_PW_P0 0x11 // 'RX payload width, pipe0' register address
#define RX_PW_P1 0x12 // 'RX payload width, pipe1' register address
#define RX_PW_P2 0x13 // 'RX payload width, pipe2' register address
#define RX_PW_P3 0x14 // 'RX payload width, pipe3' register address
#define RX_PW_P4 0x15 // 'RX payload width, pipe4' register address
#define RX_PW_P5 0x16 // 'RX payload width, pipe5' register address
#define FIFO_STATUS 0x17 // 'FIFO Status Register' register address //--定义SPI要使用的 IO--//
sbit MOSIO = P3^;
sbit R_CLK = P3^;
sbit S_CLK = P3^; void blink(char i);
//--全局函数声明--// /**************************************************
函数: init_io() 描述:
初始化IO
/**************************************************/
void init_io(void)
{
CE = ; // 待机
CSN = ; // SPI禁止
SCK = ; // SPI时钟置低
IRQ = ; // 中断复位
LED = ; // 关闭指示灯
}
/**************************************************/ /**************************************************
函数：delay_ms() 描述：
延迟x毫秒
/**************************************************/
void delay_ms(uchar x)
{
uchar i, j;
i = ;
for(i=; i<x; i++)
{
j = ;
while(--j);
j = ;
while(--j);
}
}
/**************************************************/ /**************************************************
函数：SPI_RW() 描述：
根据SPI协议，写一字节数据到nRF24L01，同时从nRF24L01
读出一字节
/**************************************************/
uchar SPI_RW(uchar byte)
{
uchar i;
for(i=; i<; i++) // 循环8次
{
MOSI = (byte & 0x80); // byte最高位输出到MOSI
byte <<= ; // 低一位移位到最高位
SCK = ; // 拉高SCK，nRF24L01从MOSI读入1位数据，同时从MISO输出1位数据
byte |= MISO; // 读MISO到byte最低位
SCK = ; // SCK置低
}
return(byte); // 返回读出的一字节
}
/**************************************************/ /**************************************************
函数：SPI_RW_Reg() 描述：
写数据value到reg寄存器
/**************************************************/
uchar SPI_RW_Reg(uchar reg, uchar value)
{
uchar status;
CSN = ; // CSN置低，开始传输数据
status = SPI_RW(reg); // 选择寄存器，同时返回状态字
SPI_RW(value); // 然后写数据到该寄存器
CSN = ; // CSN拉高，结束数据传输
return(status); // 返回状态寄存器
}
/**************************************************/ /**************************************************
函数：SPI_Read() 描述：
从reg寄存器读一字节
/**************************************************/
uchar SPI_Read(uchar reg)
{ uchar reg_val;
//blink(4);
CSN = ; // CSN置低，开始传输数据
SPI_RW(reg); // 选择寄存器
reg_val = SPI_RW(); // 然后从该寄存器读数据
//delay_ms(200);
CSN = ; // CSN拉高，结束数据传输
return(reg_val); // 返回寄存器数据
}
/**************************************************/ /**************************************************
函数：SPI_Read_Buf() 描述：
从reg寄存器读出bytes个字节，通常用来读取接收通道
数据或接收/发送地址
/**************************************************/
uchar SPI_Read_Buf(uchar reg, uchar * pBuf, uchar bytes)
{
uchar status, i;
CSN = ; // CSN置低，开始传输数据
status = SPI_RW(reg); // 选择寄存器，同时返回状态字
for(i=; i<bytes; i++)
pBuf[i] = SPI_RW(); // 逐个字节从nRF24L01读出
CSN = ; // CSN拉高，结束数据传输
return(status); // 返回状态寄存器
}
/**************************************************/ /**************************************************
函数：SPI_Write_Buf() 描述：
把pBuf缓存中的数据写入到nRF24L01，通常用来写入发
射通道数据或接收/发送地址
/**************************************************/
uchar SPI_Write_Buf(uchar reg, uchar * pBuf, uchar bytes)
{
uchar status, i;
CSN = ; // CSN置低，开始传输数据
status = SPI_RW(reg); // 选择寄存器，同时返回状态字
for(i=; i<bytes; i++)
SPI_RW(pBuf[i]); // 逐个字节写入nRF24L01
CSN = ; // CSN拉高，结束数据传输
return(status); // 返回状态寄存器
}
/**************************************************/ /**************************************************
函数：RX_Mode() 描述：
这个函数设置nRF24L01为接收模式，等待接收发送设备的数据包
/**************************************************/
void RX_Mode(void)
{
CE = ;
SPI_Write_Buf(WRITE_REG + RX_ADDR_P0, TX_ADDRESS, TX_ADR_WIDTH); // 接收设备接收通道0使用和发送设备相同的发送地址
SPI_RW_Reg(WRITE_REG + EN_AA, 0x01); // 使能接收通道0自动应答
SPI_RW_Reg(WRITE_REG + EN_RXADDR, 0x01); // 使能接收通道0
SPI_RW_Reg(WRITE_REG + RF_CH, ); // 选择射频通道0x40
SPI_RW_Reg(WRITE_REG + RX_PW_P0, TX_PLOAD_WIDTH); // 接收通道0选择和发送通道相同有效数据宽度
SPI_RW_Reg(WRITE_REG + RF_SETUP, 0x07); // 数据传输率1Mbps，发射功率0dBm，低噪声放大器增益
SPI_RW_Reg(WRITE_REG + CONFIG, 0x0f); // CRC使能，16位CRC校验，上电，接收模式
delay_ms();
CE = ; // 拉高CE启动接收设备
}
/**************************************************/ /**************************************************
函数：TX_Mode() 描述：
这个函数设置nRF24L01为发送模式，（CE=1持续至少10us），
130us后启动发射，数据发送结束后，发送模块自动转入接收
模式等待应答信号。
/**************************************************/
void TX_Mode(uchar * BUF)
{
CE = ;
SPI_Write_Buf(WRITE_REG + TX_ADDR, TX_ADDRESS, TX_ADR_WIDTH); // 写入发送地址
SPI_Write_Buf(WRITE_REG + RX_ADDR_P0, TX_ADDRESS, TX_ADR_WIDTH); // 为了应答接收设备，接收通道0地址和发送地址相同
SPI_Write_Buf(WR_TX_PLOAD, BUF, TX_PLOAD_WIDTH); // 写数据包到TX FIFO
SPI_RW_Reg(WRITE_REG + EN_AA, 0x01); // 使能接收通道0自动应答
SPI_RW_Reg(WRITE_REG + EN_RXADDR, 0x01); // 使能接收通道0
SPI_RW_Reg(WRITE_REG + SETUP_RETR, 0x0a); // 自动重发延时等待250us+86us，自动重发10次
SPI_RW_Reg(WRITE_REG + RF_CH, ); // 选择射频通道0x40
SPI_RW_Reg(WRITE_REG + RF_SETUP, 0x07); // 数据传输率1Mbps，发射功率0dBm，低噪声放大器增益
SPI_RW_Reg(WRITE_REG + CONFIG, 0x0e); // CRC使能，16位CRC校验，上电
delay_ms();
CE = ;
}
/**************************************************/ /**************************************************
函数：Check_ACK() 描述：
检查接收设备有无接收到数据包，设定没有收到应答信
号是否重发
/**************************************************/
uchar Check_ACK(bit clear)
{
while(IRQ);
sta = SPI_RW(NOP); // 返回状态寄存器
if(TX_DS)
{
//blink(3);
}
//blink(5);
if(MAX_RT)
if(clear) // 是否清除TX FIFO，没有清除在复位MAX_RT中断标志后重发
SPI_RW(FLUSH_TX);
SPI_RW_Reg(WRITE_REG + STATUS, sta); // 清除TX_DS或MAX_RT中断标志
IRQ = ;
if(TX_DS)
return(0x00);
else
return(0xff);
}
/**************************************************/ /**************************************************
函数：CheckButtons() 描述：
检查按键是否按下，按下则发送一字节数据
/**************************************************/
void CheckButtons()
{
P3 |= 0x00;
if(!(P3 & 0x01)) // 读取P3^0状态
{
delay_ms();
if(!(P3 & 0x01)) // 读取P3^0状态
{
TX_BUF[] = ~DATA; // 数据送到缓存
//TX_BUF[0] = 0xff; // 数据送到缓存
TX_Mode(TX_BUF); // 把nRF24L01设置为发送模式并发送数据
//LED = ~DATA; // 数据送到LED显示
Check_ACK(); // 等待发送完毕，清除TX FIFO
delay_ms();
delay_ms();
LED = ; // 关闭LED
RX_Mode(); // 设置为接收模式
while(!(P3 & 0x01));
DATA <<= ;
if(!DATA)
DATA = 0x01;
}
}
}
/**************************************************/ void blink(char i)
{
while(i--)
{
LED = ;
delay_ms();
LED = ;
delay_ms();
} } /**************************************************
函数：main() 描述：
主函数
/**************************************************/
void main(void)
{
init_io(); // 初始化IO
RX_Mode(); // 设置为接收模式 while()
{ sta = SPI_Read(STATUS); // 读状态寄存器
//delay_ms(200);
if(RX_DR) // 判断是否接受到数据
{
SPI_Read_Buf(RD_RX_PLOAD, RX_BUF, TX_PLOAD_WIDTH); // 从RX FIFO读出数据
flag = ;
}
SPI_RW_Reg(WRITE_REG + STATUS, sta); // 清除RX_DS中断标志 if(flag) // 接受完成
{
if(RX_BUF[] == )
{
blink();
} if(RX_BUF[] == )
{
blink();
}
flag = ; // 清标志
delay_ms();
delay_ms();
LED = ; // 关闭LED
} }
}
通过main函数可以知道里面通过对RX_BUF[0]值的判断做相应的LED闪烁，闪烁的次数不同。
如果要收发字符串直接往TX_BUF数组里面存放大小为TX_PLOAD_WIDTH的字符，在RX_BUF就可以接收到相应的数据了。
代码有删减过一点，不过通过用KEIL进行的编译调试，收发基本是没有问题的。。在下亲侧过。。
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