第2课  CC2530的通用I/O端口输入和输出控制

XMF393 / 广东职业技术学院  欧浩源

【视频教程】:将寄存器中某些为清0或置1

【视频教程】:CC2530通用I/O及相关寄存器

【视频教程】:LED灯闪烁实现的源码分析

【视频教程】:基于CC2530的跑马灯实现

【视频教程】:按键的工作原理与程序设计思路

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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。实际上,在P2端口的5个引脚中,有2个需要用作仿真,有2个需要用作晶振,你在CC2530的开发中真正能够使用的只有17个引脚

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,不容易记忆。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要操作的位设置为1,即000 00,在将该数值取反,即111 11,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 && 111 11 = 010 10,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,如果要将寄存器的位既要清0又要置1,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,对于寄存器的第n位的清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要操作的位设置为1,即00 000,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 || 00 000 = 01 110,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。

对于寄存器的第n位的清0操作也可以写成:寄存器 |= (0x01<<(n));

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“ioCC2530.h”,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。

【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】通用I/O端口寄存器配置的基本思路。

【6】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。

【7】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,然后再将相关的LED进行开关状态的取反控制。

【8】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
/*===================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 = ; //上电的时候,LED5不亮
LED6 = ; //上电的时候,LED6不亮
}
/*=================按键扫描函数=======================*/
void ScanKeys()
{
if(SW1 == )
{ //发现SW1有低电平信号
Delay(); //按键去抖动
if(SW1 == )
{ //确实是有按键动作
while(SW1 == ); //等待按键1松开
//将LED5的灯光开关状态取反
LED5 = ~LED5;
}
if(SW2 == )
{ //发现SW2有低电平信号
Delay(); //按键去抖动
if(SW2 == )
{ //确实是有按键动作
while(SW2 == ); //等待按键2松开
LED6 = ~LED6;
}
}
}
/*=====================主函数=========================*/
void main()
{
InitPort();
while()
{
ScanKeys();
}
}

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