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ChipON MCU 应用及代码实现详解

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Wordsworth|  楼主 | 2024-10-9 08:36 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
ChipON MCU 是国产嵌入式系统开发中一款非常具有竞争力的微控制器系列,具有高性价比、低功耗、丰富外设等优点,广泛应用于工业控制、家电、物联网等领域。本文将以 ChipON MCU 为基础,介绍其基本功能以及如何使用其 GPIO、UART、I2C 等功能模块,帮助大家在实际项目中快速上手 ChipON MCU 的开发。

一、ChipON MCU 简介ChipON MCU 系列提供了多种不同的型号,适合各种不同的应用场景,具有低功耗、高稳定性和丰富的外设资源。其广泛应用于物联网、工业控制、家电、通信设备等领域。ChipON MCU 集成了 GPIO、USART、I2C、SPI、ADC 等多种外设,可以满足各种复杂的控制需求。

二、项目配置及环境
  • 开发工具:Keil MDK
  • 使用芯片:ChipON C8051 系列
  • 外设模块:GPIO 控制、UART 通信、I2C 数据通信
  • 项目目标:通过按键控制 LED 灯的亮灭,使用 UART 进行串口通信,同时通过 I2C 接口读取温度传感器的数据。

三、代码实现以下代码演示了如何使用 ChipON MCU 控制 GPIO 引脚、实现 UART 通信和通过 I2C 接口与传感器通信。
1. 系统初始化及外设配置
#include "chipon_mcu.h"

void System_Init(void);
void GPIO_Init(void);
void UART_Init(void);
void I2C_Init(void);

int main(void) {
    System_Init();   // 系统初始化
    GPIO_Init();     // 初始化 GPIO
    UART_Init();     // 初始化 UART
    I2C_Init();      // 初始化 I2C

    char uart_buffer[50];
    uint8_t sensor_data = 0;

    while (1) {
        // 按键检测,控制 LED 灯
        if (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_0) == 0) {
            GPIO_SetBits(GPIOC, GPIO_Pin_13);  // 点亮 LED
        } else {
            GPIO_ResetBits(GPIOC, GPIO_Pin_13);  // 熄灭 LED
        }

        // I2C 读取传感器数据
        sensor_data = I2C_ReadSensorData();

        // 通过 UART 发送传感器数据
        sprintf(uart_buffer, "Sensor Data: %d\n", sensor_data);
        UART_SendString(uart_buffer);

        Delay(500);  // 延时 500ms
    }
}

void System_Init(void) {
    SystemClock_Config();  // 配置系统时钟
}

void GPIO_Init(void) {
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

    // 配置按键引脚 PA0
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;  // 输入上拉
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

    // 配置 LED 引脚 PC13
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_13;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;  // 推挽输出
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);
}

void UART_Init(void) {
    USART_InitTypeDef USART_InitStructure;

    USART_InitStructure.USART_BaudRate = 115200;  // 波特率 115200
    USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;
    USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;
    USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;
    USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;
    USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;
    USART_Init(USART1, &USART_InitStructure);

    USART_Cmd(USART1, ENABLE);  // 使能 UART
}

void I2C_Init(void) {
    I2C_InitTypeDef I2C_InitStructure;

    I2C_InitStructure.I2C_ClockSpeed = 100000;  // I2C 速度 100kHz
    I2C_InitStructure.I2C_Mode = I2C_Mode_I2C;
    I2C_InitStructure.I2C_DutyCycle = I2C_DutyCycle_2;
    I2C_InitStructure.I2C_OwnAddress1 = 0x00;
    I2C_InitStructure.I2C_Ack = I2C_Ack_Enable;
    I2C_InitStructure.I2C_AcknowledgedAddress = I2C_AcknowledgedAddress_7bit;
    I2C_Init(I2C1, &I2C_InitStructure);

    I2C_Cmd(I2C1, ENABLE);  // 使能 I2C
}

uint8_t I2C_ReadSensorData(void) {
    uint8_t data = 0;
    // 假设此函数实现了读取传感器数据的过程
    // 具体实现根据传感器型号有所不同
    return data;
}

void UART_SendString(char* str) {
    while (*str) {
        USART_SendData(USART1, *str++);
        while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET);
    }
}

void Delay(uint32_t time) {
    while (time--) {
        __NOP();  // 空指令,作为延时
    }
}

2. 代码功能分析
  • GPIO 初始化:代码首先初始化了 GPIO 引脚,配置了 PA0 作为按键输入,并配置了 PC13 作为 LED 输出引脚,按键按下时 LED 点亮。
  • UART 通信:通过初始化 USART1,配置波特率、数据位、停止位等 UART 参数,实现串口通信。代码中通过 UART 发送传感器数据,方便实时监控。
  • I2C 通信:I2C 配置用于与传感器进行数据通信,代码中的 I2C_ReadSensorData() 函数用于读取传感器数据,这里假设了一个简单的数据读取过程。
  • 延时处理:使用简单的空操作循环作为延时,控制按键和传感器数据读取的时间间隔。

3. 项目扩展除了 GPIO、UART、I2C 外,ChipON MCU 还支持丰富的外设接口,可以根据不同项目需求进行功能扩展:
  • PWM 控制:用于电机控制或 LED 亮度调节。
  • ADC 采样:实现模拟信号的采集与处理。
  • SPI 通信:用于与高速外设通信,如显示屏、外部存储器等。
  • 低功耗模式:适用于电池供电的低功耗应用场景。

四、总结本文通过实际代码示例,介绍了 ChipON MCU 在嵌入式开发中的应用。通过对 GPIO、UART 和 I2C 的配置与控制,展示了 ChipON MCU 的灵活性与强大功能。ChipON MCU 在低功耗、高效能的基础上,提供了丰富的外设接口和开发支持,适合用于工业控制、物联网设备等各类应用场景。


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沙发
公羊子丹| | 2024-10-9 08:36 | 只看该作者
这篇文章很实用,正好在调试 UART,代码参考价值很高。

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板凳
周半梅| | 2024-10-9 08:36 | 只看该作者
按键控制 LED 这一块讲得很详细,初学者应该能很快上手。

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地板
帛灿灿| | 2024-10-9 08:37 | 只看该作者
I2C 部分能再详细一点就好了,我正在用 I2C 接温湿度传感器。

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5
童雨竹| | 2024-10-9 08:37 | 只看该作者
有没有用 ChipON MCU 做过低功耗应用的?效果怎么样?

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6
万图| | 2024-10-9 08:37 | 只看该作者
这个芯片性价比还不错,支持国产 MCU。

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7
Bblythe| | 2024-10-9 08:38 | 只看该作者
感觉 ChipON MCU 的开发工具链挺完善的,跟 STM32 差别不大。

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8
Pulitzer| | 2024-10-9 08:38 | 只看该作者
PWM 控制部分没有涉及,希望下次能补充一下。

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9
Uriah| | 2024-10-9 08:38 | 只看该作者
按键 LED 的例子很简单,正好适合我做的项目,感谢!

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Clyde011| | 2024-10-9 08:38 | 只看该作者
有没有用过 ChipON MCU 和其他 MCU 比较的?比如 NXP 或 ST。

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11
钟爱柳州| | 2024-10-9 09:16 | 只看该作者
开发工具暂不支持Keil MDK,ChipON也没有C8051系列,贴出来的代码缺少函数库和结构体定义,无法运行。请使用官方开发工具,参阅官方库,有USART和I2C的详细例程

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