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【CC2530入门教程-02】CC2530的通用I/O端口输入和输出控制

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ohy3686|  楼主 | 2017-6-22 12:35 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
本帖最后由 ohy3686 于 2017-6-22 12:48 编辑

【CC2530入门教程-02】CC2530的通用I/O端口输入和输出控制

一、CC2530的引脚概述
    CC2530微控制器采用QFN40封装,有40 个引脚。其中,有21个数字I/O端口,其中P0和P1是8 位端口,P2仅有5位可以使用。这21个端口均可以通过编程进行配置
    在微控制器内部,有一些特殊功能的存储单元,这些单元用来存放控制微控制器内部器件的命令、数据或运行过程中的一些状态信息,这些寄存器统称为“特殊功能寄存器(SFR)”。操作微控制器的本质,就是对这些特殊功能寄存器进行读写操作,并且某些特殊功能寄存器可以位寻址
    每一个特殊功能寄存器本质上就是一个内存单元,而标识每个内存单元的是内存地址,不容易**。为了便于使用,每个特殊功能寄存器都会起一个名字,在程序设计时,只要引入头文件“ioCC2530.h”,就可以直接使用寄存器的名称访问内存地址了。
    CC2530的通用I/O端口相关的常用寄存器有下面4个:
    <1> PxSEL:端口功能选择,设置端口是通用I/O还是外设功能
    <2> PxDIR:作为通用I/O时,用来设置数据的传输方向。
    <3> PxINP:作为通用输入端口时,选择输入模式是上拉下拉还是三态
    <4> Px:数据端口,用来控制端口的输出或获取端口的输入。

二、设置寄存器中某些位的方法
    <1> 对寄存器的某些位清0而不影响其他位。
    例如:寄存器P1TM的当前值是0x6c,现需要将该寄存器的第1位、第3 位和第5位设置为0,同时不能影响该寄存器其他位的值,那么,在C语言中应该怎么编写代码呢?
    使用“&=”将寄存器指定位清0,同时不影响其他位的值。
    正确写法:P1TM &= ~0x2A;
    因为:逻辑“与”操作的特点是,该位有0结果就为0,若为1则保存原来值不变。
    首先将字节 0000 0000 中要操作的位设置为1,即0010 1010,在将该数值取反,即1101 0101,也就是~0x2A。再将该值与寄存器P1TM“相与”,那么有0的位,即1、3、5位将被清0,其余的位会保持原来的值不变。
    所以:P1TM的当前值为0x6c,即0110 1100,
    0110 1100 && 1101 0101 = 0100 0100,即1、3、5位清0,其他位不变。
   <注意>:该方法只能操作多位同时清0,或者某一位清0的情况,如果要将寄存器的某两位设置为01,则不能采用这种写法。(其中原因自己思考一下)
    在不少嵌入式应用的源码程序中,对于某一位n的清0操作也可以写成:寄存器 &= ~(0x01<<(n));其道理是一样的。
    <2> 对寄存器的某些位置1而不影响其他位。
    例如:寄存器P1TM的当前值是0x6c,现需要将该寄存器的第1位、第4位和第5位设置为1,同时不能影响该寄存器其他位的值,那么,在C语言中应该怎么编写代码呢?
    使用“|=”将寄存器指定位置1,同时不影响其他位的值。
    正确写法:P1TM |= 0x32;
    因为:逻辑“或”操作的特点是,该位有1结果就为1,若为0则保存原来值不变。
    首先将字节 0000 0000 中要操作的位设置为1,即0011 0010,也就是0x32。 再将该值与寄存器P1TM“相或”,那个有1的位,即1、4、5位将被设置为1,其余的位会保持原来的值不变。
    所以:P1TM的当前值为0x6c,即0110 1100,
    0110 1100 || 0011 0010 = 0111 1110,即1、4、5位置1,其他位不变。
    同样要注意:该方法只能操作多位同时置1,或者某一位置1的情况。

三、实训案例:按键输入控制灯光输出状态
【1】准备工作
引入CC2530必要的头文件,定义相关变量等。
【2】端口功能选择
    微控制器的大部分I/O端口都是功能复用的,在使用的时候需要通过功能选择寄存器来配置端口的功能。 CC2530的特殊功能寄存器PxSEL是端口功能选择寄存器。
【3】端口传输方向设置
【4】对于输入的端口要设置其输入方式
    输入方式用来从外界器件获取输入的电信号,当CC2530的引脚为输入端口时,该端口能够提供“上拉”、“下拉”和“三态”三种输入模式,可以通过编程进行设置。在本次实训中,实际上不需要对P0_1和P1_2引脚进行输入方式的设置,因为CC2530复位后,各个I/O端口默认使用的就是上拉模式
【5】设计端口初始化函数InitPort()。
    <1>设置P1SEL寄存器,将P1_2、P1_3和P1_4设置为通用I/O端口。
    <2>设置P1DIR寄存器,将P1_3和P1_4设置为输出,将P1_2设置为输入。
    <3>设置P0SEL寄存器,将P0_1设置为通用I/O端口。
    <4>设置P0DIR寄存器,将P0_1设置为输入。
    <5>设置PxINP寄存器,将P0_1和P1_2设置为上拉模式,也可以不设置。
【6】设计键盘扫描函数ScanKeys()。
    <1>没有按键下时,端口的输入为高电平,当发现该端口有低电平产生时,则有可能会是按键按下,需要经过去抖动处理,如果该端口还是低电平,则确认为按键按下。
    <2>在进行按键处理时,先等待按键松开,然后根据灯光状态标志Stat_key进行开灯或关灯动作。
    Stat_key为灯光状态标志字节,其第0位第1位分别标志着LED5和LED6的当前状态。
    该字节的第0位为1时,LED5当前已亮。
    该字节的第0位为0时,LED5当前熄灭。
    该字节的第1位为1时,LED6当前已亮。
    该字节的第1位为0时,LED6当前熄灭。
【7】主函数的实现。
    至此,大功搞成,连接仿真器,进行编译调试。

【附件】:本实训源代码。
#include "ioCC2530.h"

#define LED5 P1_3
#define LED6 P1_4
#define SW1 P1_2
#define SW2 P0_1
unsigned char Stat_key = 0;   //按键状态全局变量
/*===================延时函数=========================*/
void Delay(unsigned int t)
{
  while(t--);
}
/*================端口初始化函数======================*/
void InitPort()
{
  P1SEL &= ~0x18;         //将P1_3和P1_4设置为通用I/O端口功能
  P1DIR |= 0x18;          //将P1_3和P1_4的端口传输方式设置为输出
  P1SEL &= ~0x04;         //将P1_2设置为通用I/O端口功能
  P1DIR &= ~0x04;         //将P1_2的端口传输方式设置为输入
  P0SEL &= ~0x02;         //将P0_1设置为通用I/O端口功能
  P0DIR &= ~0x02;         //将P0_1的端口传输方式设置为输入
  P0INP &= ~0x02;         //将P0_1的端口输入方式设置为:上拉/下拉
  P1INP &= ~0x04;         //将P1_2的端口输入方式设置为:上拉/下拉
  P2INP &= ~0x60;         //将P0端口和P1端口引脚设置为:上拉
  LED5 = 0;               //上电的时候,LED5不亮
  LED6 = 0;               //上电的时候,LED6不亮
}
/*=================按键扫描函数=======================*/
void ScanKeys()
{
  if(SW1 == 0)
  {                       //发现SW1有低电平信号
    Delay(100);           //按键去抖动
    if(SW1 == 0)
    {                      //确实是有按键动作
      while(SW1 == 0);    //等待按键1松开
      //判断按键1按下之前,LED灯是打开还是关闭的?
      if((Stat_key & 0x01) == 0x01)
      {
        Stat_key &= ~0x01;  
        LED5 = 0;
      }
      else{
        Stat_key |= 0x01;
        LED5 = 1;
      }
    }
  }
  if(SW2 == 0)
  {                       //发现SW2有低电平信号
    Delay(100);           //按键去抖动
    if(SW2 == 0)
    {                     //确实是有按键动作
      while(SW2 == 0);    //等待按键2松开
      if((Stat_key & 0x02) == 0x02)
      {
        Stat_key &= ~0x02;
        LED6 = 0;
      }
      else{
        Stat_key |= 0x02;
        LED6 = 1;
      }
    }
  }
}
/*=====================主函数=========================*/
void main()
{
  InitPort();
  while(1)
  {
    ScanKeys();
  }
}


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10299823| | 2017-6-24 17:23 | 只看该作者
确实不错,IO操作是入门基础。

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ohy3686|  楼主 | 2017-6-27 18:34 | 只看该作者
10299823 发表于 2017-6-24 17:23
确实不错,IO操作是入门基础。

只有熟练掌握I/O操作和中断之后,才有可能做其他的功能。

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ohy3686|  楼主 | 2017-7-2 15:34 | 只看该作者
系列教材完成。

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很基础入门的学习材料。

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cemaj| | 2018-2-10 21:52 | 只看该作者
mcu主要还是寄存器的操作

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youtome| | 2018-2-10 21:53 | 只看该作者
CC2530的功耗怎么样

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cemaj| | 2018-2-10 21:53 | 只看该作者
CC2530的IO资源还是非常丰富的。

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aspoke| | 2018-2-22 21:54 | 只看该作者
楼主最近没有出新的设计了。

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这个的无线是怎么设计的

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后面设计的板子怎么样了

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ohy3686|  楼主 | 2018-2-23 09:30 | 只看该作者
aspoke 发表于 2018-2-22 21:59
后面设计的板子怎么样了

样板已经做出来了。
https://bbs.21ic.com/icview-2406092-1-1.html

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ohy3686|  楼主 | 2018-2-23 09:31 | 只看该作者
cemaj 发表于 2018-2-10 21:52
mcu主要还是寄存器的操作

大部分在操作寄存器和处理中断。

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ohy3686|  楼主 | 2018-2-23 09:32 | 只看该作者
youtome 发表于 2018-2-10 21:53
CC2530的功耗怎么样

还可以,低功耗要通过编程来体现。

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18
ohy3686|  楼主 | 2018-2-23 09:32 | 只看该作者
cemaj 发表于 2018-2-10 21:53
CC2530的IO资源还是非常丰富的。

还不错。

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ohy3686|  楼主 | 2018-2-23 09:32 | 只看该作者
aspoke 发表于 2018-2-22 21:54
楼主最近没有出新的设计了。

最近在做“蓝桥杯”单片机设计与开发的教程。
做了一个二合一的开发板:
https://bbs.21ic.com/icview-2406092-1-1.html

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ohy3686|  楼主 | 2018-2-23 09:33 | 只看该作者
232321122 发表于 2018-2-22 21:54
这个的无线是怎么设计的

我自己没有设计这一部分,
用的是现成的CC2530核心模块。

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