3、ZigBee基础实验——GPIO输出控制实验-控制Led亮灭

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本帖最后由 alternate 于 2020-1-5 17:28 编辑

1、CC2530的IO口概述

　　CC2530芯片有21 个数字输入/输出引脚，可以配置为通用数字I/O 或外设I/O 信号，配置为连接到ADC、定时器或USART外设。这些I/O 口的用途可以通过一系列寄存器配置，由用户软件加以实现。

　　I/O 端口具备如下重要特性：

21 个数字I/O 引脚

　　　　可以配置为通用I/O 或外部设备I/O

　　　　输入口具备上拉或下拉能力

　　　　具有外部中断能力。

　　21 个I/O 引脚都可以用作于外部中断源输入口。因此如果需要外部设备可以产生中断。外部中断功能也可以从睡眠模式唤醒设备。

只看该作者 · 2020-1-5 17:28

2、未使用的I/O 引脚处理

　　未使用的I/O 引脚电平是确定的，不能悬空。一个方法是使引脚不连接，配置引脚为具有上拉电阻的通用I/O输入。这也是所有引脚复位后的状态（除了P1.0 和P1.1 没有上拉/下拉功能）。或者引脚可以配置为通用I/O输出。这两种情况下引脚都不能直接连接到VDD 或GND，以避免过多的功耗。

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3、低I/O 电压
　　在数字I/O 电压引脚DVDD1 和DVDD2 低于2.6V 的应用中，寄存器位PICTL.PADSC 应设置为1，以获得DC 特性表中所述的输出DC 特性。

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4、通用I/O

　　用作通用I/O 时，引脚可以组成3 个8 位端口，端口0、端口1 和端口2，表示为P0、P1 和P2。其中，P0和P1 是完全的8 位端口，而P2 仅有5 位可用。所有的端口均可以通过SFR 寄存器P0、P1 和P2 位寻址和字节寻址。每个端口引脚都可以单独设置为通用I/O 或外部设备I/O。

　　（驱动电流很重要，有时候和MOS管电路、上拉电阻的选择等密切相关）除了两个高驱动输出口P1.0 和P1.1 各具备20 mA 的输出驱动能力之外，所有的输出均具备4 mA 的驱动能力。

　　寄存器PxSEL（选择为通用IO模式还是外设IO信号），其中x 为端口的标号0~2，用来设置端口的每个引脚为通用I/O 或者是外部设备I/O 信号。作为缺省的情况，每当复位之后，所有的数字输入/输出引脚都设置为通用输入引脚。在任何时候，要改变一个端口引脚的方向，就使用寄存器PxDIR（选择输入或输出）来设置每个端口引脚为输入或输出。因此只要设置PxDIR 中的指定位为1，其对应的引脚口就被设置为输出了。当读取端口寄存器P0、P1 和P2 的值，不管引脚配置如何，输入引脚上的逻辑值都被返回。这在执行读-修改-写指令期间不适用。读-修改-写指令是：ANL，ORL，XRL，JBC，CPL，INC，DEC，DJNZ，MOV，CLR和SETB。在一个端口寄存器上操作，以下是正确的：当目标是端口寄存器P0、P1 或P2 中一个独立的位，寄存器的值，而不是引脚上的值，被读取、修改并写回端口寄存器。

　　用作输入时，通用I/O 端口引脚可以设置为上拉、下拉或三态操作模式。作为缺省的情况，复位之后，所有的端口均设置为带上拉的输入。要取消输入的上拉或下拉功能，就要将PxINP（输入上拉、下拉、三态模式选择）中的对应位设置为1。I/O 端口引脚P1.0 和P1.1 没有上拉/下拉功能。注意配置为外设I/O 信号的引脚没有上拉/下拉功能，即使外设功能是一个输入。

　　在电源模式PM1、PM2 和PM3 下I/O 引脚保留当进入PM1/PM2/PM3 时设置的I/O 模式和输出值（如果可用的话）。

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5、通用I/O 中断

　　通用I/O 引脚设置为输入后，可以用于产生中断。中断可以设置在外部信号的上升或下降沿触发。P0、P1或P2 端口都有中断使能位，对位于IENl（端口中断使能寄存器）寄存器内的端口所有的位都是公共的，如下：

IENI.P0 IE：P0 中断使能
IEN2.PI IE：P1 中断使能
IEN2.P2IE：P2 中断使能

　　除了这些公共中断使能之外，每个端口的位都有位于SFR 寄存器P0IEN、P1IEN 和P2IEN（单独引脚中断使能寄存器）的单独的中断使能。即使配置为外设I/O 或通用输出的I/O 引脚使能时都有中断产生。

　　当中断条件发生在I/O 引脚之一上面，P0-P2 中断标志寄存器P0IFG、P1IFG 或P2IFG（中断标志寄存器）中相应的中断状态标志将设置为1。不管引脚是否设置了它的中断使能位，中断状态标志都被设置。当中断已经执行，中断状态标志被清除，该标志写入0。这个标志必须在清除CPU 端口中断标志（PxIF）之前被清除。用于中断的SFR 寄存器描述在下一节。寄存器总结如下：

P0IEN: P0 中断使能
P1IEN： P1 中断使能
P2IEN： P2 中断使能
PICTL： P0、P1 和P2 触发沿设置
P0FG： P0 中断标志
P1IFG： P1 中断标志
P2IFG： P2 中断标志

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6、通用I/O DMA

　　当用作通用I/O 引脚时，每个P0 和P2 端口都关联一个DMA 触发。这些DMA 触发对于P0 为IOC_0，对于P1 为IOC_1。当一个中断发生在P0 引脚时IOC_0 触发是被激活的。当一个中断发生在P1 引脚时IOC_1 触发是被激活的。

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7、外设I/O

　　本节描述了数字I/O 引脚是如何配置为外设I/O 的。对于可以通过数字输入/输出引脚和外部系统接口的每个外设单元，如何配置外设I/O 的描述给定在以下小节中。

　　对于USART 和定时器I/O，在一个数字I/O 引脚上选择外设I/O 功能，需要设置对应的PxSEL 位为1。

　　注意，该外部单元具有两个可以选择的位置对应它们的I/O 引脚，参见下表。如果有关于I/O 映射的冲突设置，可以在这些之间设置优先级（使用P2SEL.PRIxP1 和P2DIR.PRIP0 位）。所有不会导致冲突的组合都可以使用。

　　注意即使没有使用，外设一般也会出现在选定的位置，使用引脚的其他外设必须给予较高的优先级。例外情况是流量控制禁用时UART 模式下USART 的RTS 和CTS 引脚，以及SPI 主模式下USART 配置的SSN 引脚。

　　还要注意不管PxINP 的设置，有输入引脚的外设单元是从引脚接收输入，这可能会影响外设单元的状态。例如如果RX 引脚在用作一个UART 引脚之前，可能已经有活动， UART 在使用之前必须被清除。

只看该作者 · 2020-1-5 17:32

7.1、定时器1

　　PERCFG.T1CFG 选择是否使用备用位置1 或备用位置2。

　　在上表中，定时器1 的信号显示如下：

● 0：通道0 捕获/比较引脚
● 1：通道1 捕获/比较引脚
● 2：通道2 捕获/比较引脚
● 3：通道3 捕获/比较引脚
● 4：通道4 捕获/比较引脚

　　P2DIR.PRIP0（指派端口0一些外设的优先顺序）选择为端口0 指派一些外设的优先顺序。当设置为10，定时器通道0-1 优先，当设置为11，定时器通道2-3 优先。要所有定时器1 通道在备用位置1 上可见，移动USART 0 和USART 1 到备用位置2。P2SEL.PRI1P1 和P2SEL.PRI0P1（外设优先级设置）选择为端口1 指派一些外设的优先顺序。当前者设置为低电平而后者设置为高电平时，定时器1 通道优先。

只看该作者 · 2020-1-5 17:32

7.2、定时器3

　　PERCFG.T3CFG 选择是否使用备用位置1 或备用位置2。

　　在表中，定时器3 的信号显示如下：

● 0：通道0 比较引脚
● 1：通道1 比较引脚

　　P2SEL.PRI2P1 和P2SEL.PRI3P1 选择为端口1 指派一些外设的优先顺序。当这两个位都设置为高电平时，定时器3 通道优先。如果P2SEL.PRI2P1 设置为高电平且P2SEL.PRI3P1 设置为低电平时，定时器3 通道优先于USART 1，但是USART 0 优先于定时器3 通道以及USART 1。

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7.3、定时器4

　　PERCFG.T4CFG 选择是否使用备用位置1 或备用位置2。

　　在表中，定时器4 的信号显示如下：

● 0：通道0 比较引脚
● 1：通道1 比较引脚

　　P2SEL.PRI1P1 选择为端口1 指派一些外设的优先顺序。当这个位设置时，定时器4 通道优先。

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7.4、USART 0

　　SFR 寄存器位PERCFG.U0CFG 选择是否使用备用位置1 或备用位置2。

　　在表中，USART 0 信号显示如下：

UART：
● RX：RXDATA
● TX：TXDATA
● RT：RTS
● CT：CTS

SPI：
● MI：MISO
● MO：MOSI
● C：SCK
● SS：SSN

　　P2DIR.PRIP0 选择为端口0 指派一些外设的优先顺序。当设置为00 时，USART 0 优先。注意如果选择了UART 模式，且硬件流量控制禁用，UART 1 或定时器1 将优先使用端口P0.4 和P0.5。P2SEL.PRI3P1 和P2SEL.PRI0P1 选择为端口1 指派一些外设的优先顺序。当它们两个都设置为0 时，USART0 优先。注意如果选择了UART 模式，且硬件流量控制禁用，定时器1 或定时器3 将优先使用端口P1.2 和P1.3。

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7.5、USART 1

　　SFR 寄存器位PERCFG.U1CFG 选择是否使用备用位置1 或备用位置2。

　　在表中，USART 1 信号显示如下：

UART：
● RX：RXDATA
● TX：TXDATA
● RT：RTS
● CT：CTS

SPI:
● MI：MISO
● MO：MOSI
● C：SCK
● SS: SSN

　　P2DIR.PRIP0 选择为端口0 指派一些外设时的优先顺序。当设置为01，USART 1 优先。注意如果选择了UART 模式，且硬件流量控制禁用，USART 0 或定时器1 将优先使用P0.2 和P0.3。P2SEL.PRI3P1 和P2SEL.PRI2P1 选择为端口1 指派一些外设的优先顺序。当前者设置为1 而后者设置为0时，USART 1 优先。注意如果选择了UART 模式，且硬件流量控制禁用，USART 0 或定时器3 将优先使用P1.4和P1.5。

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7.6、ADC

　　当使用ADC 时，端口0 引脚必须配置为ADC 输入。可以使用多达八个ADC 输入引脚。要配置一个端口0引脚为一个ADC 输入，APCFG 寄存器中相应的位必须设置为1。这个寄存器的默认值选择端口0 引脚为非ADC输入，即数字输入/输出。

　　APCFG 寄存器的设置将覆盖P0SEL的设置。

　　ADC 可以配置为使用通用I/O 引脚P2.0 作为内部触发器来启动转换。当用作ADC 内部触发器时，P2.0 必须在输入模式下配置为通用I/O。

只看该作者 · 2020-1-5 17:34

7.7、调试接口

　　端口P2.1 和P2.2 分别用于调试数据和时钟信号。这些显示为表中的DD（调试数据）和DC（调试时钟）。当处于调试模式，调试接口控制这些引脚的方向。当处于调试模式在这些引脚上禁用上拉/下拉。

只看该作者 · 2020-1-5 17:34

7.8、32 kHz XOSC 输入

　　端口P2.3 和P2.4 用于连接一个外部32 kHz 晶振。当CLKCONCMD.OSC32K 是低电平时，不管寄存器设置如何，这些端口引脚由32 kHz XOSC 使用。当CLKCONCMD.OSC32K 是低电平，这些端口引脚将设置在模拟模式。

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7.9 无线测试输出信号

　　通过使用OBSSELx 寄存器（OBSSEL0-OBSSEL5），用户可以从RF 内核输出不同的信号到GPIO 引脚。这些信号可以用于调试低级别的协议或控制外部PA、LNA 或交换机。控制寄存器OBSSEL0-OBSSEL5 可以用于覆盖标准的GPIO 行为，以及在引脚P1[0:5]上输出RF 内核信号（rfc_obs_sig0、rfc_obs_sig1 和rfc_obs_sig2）。可用信号的列表见第19 章。

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7.10、掉电信号MUX (PMUX)

　　PMUX 寄存器可以用于输出32 kHz 时钟和/或数字稳压器的状态。所选的32 kHz 时钟源可以输出在P0 其中的一个引脚上。使能位CKOEN 使得输出在P0 上，使用CKOPIN（详细信息见PMUX 寄存器描述）选择P0 的引脚。当CKOEN 被设置，所选引脚的所有其他配置都被覆盖。时钟在所有供电模式下都输出；但是，在PM3 下时钟停止（见第4 章的PM3）。而且，数字稳压器的状态可以输出在P1 其中的一个引脚上。当DREGSTA 位被设置，数字稳压器的状态就被输出。DREGSTAPIN 选择P1 引脚（详细信息见PMUX 寄存器描述）。当DREGSTA 被设置，所选引脚的所有其他配置都被覆盖。当1.8V 片上数字稳压器上电（芯片有调整过的电压），所选的引脚输出1。当1.8V片上数字稳压器掉电，即在PM2 和PM3 下，所选的引脚输出0。

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7.11 I/O 引脚

　　I/O 端口的寄存器描述在本节中。寄存器如下：

● P0 ：端口0

● P1 ：端口1
● P2 ：端口2
● PERCFG ：外设控制寄存器
● APCFG ：模拟外设I/O 配置
● P0SEL ：端口0 功能选择寄存器
● P1SEL ：端口1 功能选择寄存器
● P2SEL ：端口2 功能选择寄存器
● P0DIR ：端口0 方向寄存器
● P1DIR ：端口1 方向寄存器
● P2DIR ：端口2 方向寄存器
● P0INP ：端口0 输入模式寄存器
● P1INP ：端口1 输入模式寄存器
● P2INP ：端口2 输入模式寄存器
● P0IFG ：端口0 中断状态标志寄存器
● P1IFG ：端口1 中断状态标志寄存器
● P2IFG ：端口2 中断状态标志寄存器
● PICTL ：中断边缘寄存器
● P0IEN ：端口0 中断掩码寄存器
● P1IEN ：端口1 中断掩码寄存器
● P2IEN ：端口2 中断掩码寄存器
● PMUX ：掉电信号Mux 寄存器
● OBSSEL0 ：观察输出控制寄存器0
● OBSSEL1 ：观察输出控制寄存器1
● OBSSEL2 ：观察输出控制寄存器2
● OBSSEL3 ：观察输出控制寄存器3
● OBSSEL4 ：观察输出控制寄存器4
● OBSSEL5 ：观察输出控制寄存器5

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8、隔一秒闪烁例程（引脚输出控制）

　　下面代码是控制P1_0引脚上的LED每隔1s闪烁一次的实验。黄色部分P1DIR用来设置P1的8个端口的每个的输入输出方向。

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/****************************************************************************

* 文 件 名: main.c

* 作    者: Andy

* 修    订: 2013-01-08

* 版    本: 1.0

* 描    述: GPIO输出控制实验1 操作IO口控制LED灯的亮和灭

****************************************************************************/

#include <ioCC2530.h>



typedef unsigned char uchar;

typedef unsigned int  uint;



#define LED1 P1_0                //定义P1.0口为LED1控制端





/****************************************************************************

* 名    称: DelayMS()

* 功    能: 以毫秒为单位延时，系统时钟不配置时默认为16M(用示波器测量相当精确)

* 入口参数: msec 延时参数，值越大，延时越久

* 出口参数: 无

****************************************************************************/

void DelayMS(uint msec)

{ 

    uint i,j;

    

    for (i=0; i<msec; i++)

        for (j=0; j<535; j++);

}



/****************************************************************************

* 名    称: InitLed()

* 功    能: 设置LED灯相应的IO口

* 入口参数: 无

* 出口参数: 无

****************************************************************************/

void InitLed(void)

{

    P1DIR |= 0x01;               //P1.0定义为输出口

}



/****************************************************************************

* 程序入口函数

****************************************************************************/

void main(void)

{     

    InitLed();                   //设置LED灯相应的IO口



    while(1)                     //死循环

    {

        LED1 = 0;                //点亮LED1      

        DelayMS(1000);           //延时1秒



        LED1 = 1;                //LED1熄灭

        DelayMS(1000);           //延时1秒

    }    

}

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