无线传感器网络实验教程一-IO端口实验.ppt

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1、copyright:柯宗武,无线传感器网络实验教程（一）基本输入输出实验,主讲教师：柯宗武2013年2月,copyright:柯宗武,无线传感器网络教学方式,与实践无关的理论学生自学，并在笔记本上完成教师布置的读书笔记。重点讲解实践相关理论知识，理论与实践同步进行，案例化教学。考核方式：考试50%，课堂笔记、考勤及作业50%，无故缺课者直接重修，本课程没有补考！,copyright:柯宗武,无线传感器网络实验考核方式,无线传感器网络实验考核方式：手写实验报告质量评估70%，同时交电子稿的，可适当加分，考勤占30%，无故缺课者直接重修，本课程没有补考！,copyright:柯宗武,本周课外阅读,

2、阅读教材第一章和第十章，并在笔记本上写读书报告,copyright:柯宗武,本章内容,ZigBee硬件平台-CC2530介绍IAR使用教程CC2530输入输出端口介绍实验一：GPIO输入输出实验指导,copyright:柯宗武,实验环境,安装IAR7.51安装USB转串口安装CP2102 USB转串口驱动安装仿真器驱动驱动文件在 IAR 程序安装目录下，在 C:Program FilesIAR SystemsEmbedded Workbench 5.3 Evaluation version8051driversTexas Instruments下,copyright:柯宗武,实验内容,1.编写

3、程序实现LED1和LED2交替点亮（跑马灯）。2.编写程序实现当按键按下时启动跑马灯，当按键释放时停止跑马灯。,copyright:柯宗武,实验指导,CC2530内部结构CC2530引脚功能CC2530主板原理图介绍CC2530 IO端口介绍使用IAR开发CC2530程序指导参考资料CC2530数据手册CC2530用户手册,copyright:柯宗武,CC2530的主要特点,CC2530 采用增强型8051MCU，32/64/128KB 闪存，8KB SRAM并内置了ZigBee协议栈。集成了2.4GHz DSSS（直接序列扩频）射频收发器。CC2530主要特点包括：高性能、低功耗的8051M

4、CU的RF收发器极高的接收灵敏度和抗干扰能力32/64/128KB 闪存,copyright:柯宗武,CC2530的主要特点,8KB SRAM，具备在供电方式下的数据存储能力强大的DMA（存储器直接存取控制器）功能硬件支持CSMACA具有8路814位的ADC具有高级加密标准（AES）协处理器两个USART，支持多种串口通信协议一个IEEE 802.15.4 媒体介入控制器（MAC）的定时器一个通用16位定时器和两个8位定时器,copyright:柯宗武,CC2530内部结构：,copyright:柯宗武,CC2530引脚功能：,接地衬垫必须连接到一个坚固的接地面,未使用的引脚连接到GND,co

5、pyright:柯宗武,CC2530引脚功能：,原理图,copyright:柯宗武,CC2530引脚功能：,CC2530共有21个I/O端口。通过一组SFR寄存器可将它们配置成通用I/O或作为连接ADC、计时器或USART部件的外围设备I/O端口。P1_0,P1_1具有20mA驱动能力，可直接驱动LED。,原理图,copyright:柯宗武,原理图,外接32kHz晶振,外接32MHz晶振,copyright:柯宗武,射频输入输出端口，外接天线。,原理图,copyright:柯宗武,CC2530 IO端口介绍,CC2530总共有21个IO端口21个IO端口均可配置成通用端口（general-pu

6、rpose digital I/O）外设信号端口（peripheral I/O signals）通过一组配置寄存器（configuration registers）配置,参考文献,copyright:柯宗武,CC2530 IO端口介绍-通用端口,CC2530有3个8位通用端口P0、P1、P2，P2只有五个有效位供使用。通过特殊功能寄存器（SFR）P0、P1、P2实现端口的访问。P1.0和P1.1驱动能力为20mA，可直接驱动LED，其它端口驱动能力为4mA。PxSEL是端口配置寄存器。可将端口配置成通用端口或外部设备端口。PxDIR寄存器可配置端口为输入端口或输出端口。对应位置1时，则端口被配

7、置成输出端口。通过SFR PxIEN、PICTL和PxIFG可配置通用端口中断类型。,copyright:柯宗武,CC2530 IO端口介绍-相关SFR,P0:Port 0P1:Port 1P2:Port 2PERCFG:Peripheral-control registerAPCFG:Analog peripheral I/O configurationP0SEL:Port 0 function-select registerP1SEL:Port 1 function-select registerP2SEL:Port 2 function-select register,copyright

8、:柯宗武,CC2530 IO端口介绍-相关SFR,P0DIR:Port 0 direction registerP1DIR:Port 1 direction registerP2DIR:Port 2 direction registerP0INP:Port 0 input-mode registerP1INP:Port 1 input-mode registerP2INP:Port 2 input-mode registerP0IFG:Port 0 interrupt-status flag registerP1IFG:Port 1 interrupt-status flag register

9、P2IFG:Port 2 interrupt-status flag register,copyright:柯宗武,CC2530 IO端口介绍-相关SFR,PICTL:Interrupt edge registerP0IEN:Port 0 interrupt-mask registerP1IEN:Port 1 interrupt-mask registerP2IEN:Port 2 interrupt-mask registerPMUX:Power Down Signal Mux registerOBSSEL0:Observation output control register 0OBSSE

10、L1:Observation output control register 1OBSSEL2:Observation output control register 2OBSSEL3:Observation output control register 3OBSSEL4:Observation output control register 4OBSSEL5:Observation output control register 5,copyright:柯宗武,CC2530 IO端口介绍-SFR P0、P1、P2,copyright:柯宗武,CC2530 IO端口介绍-SFR,copyri

11、ght:柯宗武,CC2530 IO端口介绍-SFR,copyright:柯宗武,CC2530 IO端口介绍-SFR,copyright:柯宗武,CC2530 IO端口介绍-SFR,copyright:柯宗武,IAR Systems简介,IAR Systems是全球领先的嵌入式系统开发工具和服务的供应商。公司成立于1983年，提供的产品和服务涉及到嵌入式系统的设计、开发和测试的每一个阶段，包括：带有C/C+编译器和调试器的集成开发环境(IDE)、实时操作系统和中间件、开发套件、硬件仿真器以及状态机建模工具。,copyright:柯宗武,IAR开发CC2530应用程序-创建新工程,copyrigh

12、t:柯宗武,IAR开发CC2530应用程序-添加工程文件,copyright:柯宗武,IAR开发CC2530应用程序-编辑主程序,copyright:柯宗武,IAR开发CC2530应用程序-添加主程序到工程,copyright:柯宗武,IAR开发CC2530应用程序-配置工程选项General Options,选择 Project 菜单下的 Options.配置与 CC2530 相关的选项。,选择设备,进入Texas Instruments目录,选择CC2530.i51,copyright:柯宗武,IAR开发CC2530应用程序-配置工程选项General Options,选择 Code mo

13、del 为 Near 和 Data model 为 Large，Calling convention 为XDATA stack reentrant,copyright:柯宗武,IAR开发CC2530应用程序-配置工程选项General Options,Stack/Heap 标签 改变 XDATA栈大小到 0 x1FF。,copyright:柯宗武,IAR开发CC2530应用程序-配置工程选项Linker Options,选中 Override default 可以在下面的文本框中更改输出文件名。,copyright:柯宗武,IAR开发CC2530应用程序-配置工程选项Linker Option

14、s,选择正确的连接命令文件,copyright:柯宗武,IAR开发CC2530应用程序-配置工程选项Debugger Options,driver 选项为Texas Instruments,copyright:柯宗武,IAR开发CC2530应用程序-编译程序,copyright:柯宗武,IAR开发CC2530应用程序-调试程序,复位,停止调试,下一 指令,运行到断点,全速运行,停止调试,copyright:柯宗武,IAR调试程序常用窗口,copyright:柯宗武,LED灯闪烁实验参考代码,#include#define uint unsigned int#define uchar unsig

15、ned char/定义控制灯的端口#define RLED P1_0/定义LED1为P10口控制#define YLED P1_1/定义LED2为P11口控制/函数声明void Delay(uint);/延时函数void Initial(void);/初始化P0口/*/延时*/void Delay(uint n)uint tt;for(tt=0;ttn;tt+);for(tt=0;ttn;tt+);for(tt=0;ttn;tt+);for(tt=0;ttn;tt+);for(tt=0;ttn;tt+);,copyright:柯宗武,LED灯闪烁实验参考代码,/*/初始化程序*/void In

16、itial(void)P1DIR=0 x03;/P10、P11定义为输出RLED=1;YLED=1;/LED,思考：该代码是否有缺陷？怎样解决？,提示：怎样编写代码才不会影响其它端口的配置？,P1DIR|=0 x03;/P10、P11定义为输出,copyright:柯宗武,LED灯闪烁实验参考代码,/*/主函数*/void main(void)Initial();/调用初始化函数RLED=0;/LED1YLED=0;/LED2while(1)YLED=!YLED;Delay(10000);,copyright:柯宗武,ioCC2530.h宏定义分析,ioCC2530.h文件定义了CC2530的

17、各类特殊功能寄存器（SFR）的地址映射。/*Port 1*/SFRBIT(P1,0 x90,P1_7,P1_6,P1_5,P1_4,P1_3,P1_2,P1_1,P1_0),ioCC2530.h,copyright:柯宗武,ioCC2530.h宏定义分析,#define SFRBIT(name,addr,bit7,bit6,bit5,bit4,bit3,bit2,bit1,bit0)_sfr _no_init volatile union unsigned char name;struct unsigned char bit0:1;unsigned char bit1:1;unsigned c

18、har bit2:1;unsigned char bit3:1;unsigned char bit4:1;unsigned char bit5:1;unsigned char bit6:1;unsigned char bit7:1;addr;,带参数的宏定义#define(),该地址是结构体变量的地址,共用体表示几个变量共用一个内存位置，在不同的时间保存不同的数据类型和不同长度的变量。在union中，所有的共用体成员共用一个空间，并且同一时间只能储存其中一个成员变量的值。格式如下：union 共用体名 数据类型 成员名;数据类型 成员名;.变量名;,copyright:柯宗武,位域,位域是指信

19、息在存储时，并不需要占用一个完整的字节，而只需占几个或一个二进制位。例如在存放一个开关量时，只有0和1 两种状态，用一位二进位即可。为了节省存储空间，并使处理简便，C语言又提供了一种数据结构，称为“位域”或“位段”。所谓“位域”是把一个字节中的二进位划分为几 个不同的区域，并说明每个区域的位数。每个域有一个域名，允许在程序中按域名进行操作。这样就可以把几个不同的对象用一个字节的二进制位域来表示。,copyright:柯宗武,位域,位域通常与结构体相关联，其声明形式如下：struct 位域结构名 位域列表;其中位域列表的形式为：类型说明符 位域名：位域长度 unsigned char bit0:1;,表示位域用一个字节存储,copyright:柯宗武,按键控制跑马灯实验指导,按键sw2连接到cc2530的P0.6，LED1和LED2分别连接在P1.0和P1.1实验中操作了的寄存器有 P0，P0DIR，没有设置而是取默认值的寄存器有：P0SE P0INP。,原理图,copyright:柯宗武,相关寄存器,copyright:柯宗武,CC2530原理图,copyright:柯宗武,LED原理图,copyright:柯宗武,按键原理图,问题：该点的电压值如何计算。,