上机二 LED跑马灯实验.docx

上机二 LED跑马灯实验2.1 实验目的通过本实验的学习，使用户熟悉如何使用CC2530的软件开发环境IAR Embedded WorBench for MCS-51 V7.51来新建一个工程，配置工程以完成自己的设计和调试。注意：本实验只是讲解如何基于IAR来新建一个工程，其他关于IAR的使用，请参照IAR开发环境的使用手册，IAR的详细说明文档请到IAR官方网站查找或者在IAR安装文件夹下查找(x:Program FilesIAR SystemsEmbedded Workbench 5.38051doc)。2.2 实验内容控制FANTAI_ZigBee开发评估板上的LED灯闪烁。2.3 实验设备1. 在用户PC上（Microsoft Windows XP以上系统平台）正确安装IAR Embedded WorBench for MCS-51 V7.51集成开发环境；2. FANTAI_ZigBee开发评估板一个(插有FANTAI_CC2530模块)；3. FANTAI-CC Debugger 多功能仿真器/调试器1个；4. USB下载线缆2.4 实验原理参考FANTAI_ZigBee开发评估板原理图可知，如图所示。D1用户指示灯由CC2530的P1.0引脚控制。P1.0输出高电平时D1点亮，输出低电平时D1熄灭。2.5 实验步骤2.5.1建立一个新的工程按图2-1打开IAR集成开发环境，打开后会显示如图2-2所示的窗口，选择Create new project in current workspace后会显示建立新工程的对话框，如图2-3所示。在Tool chain栏下拉菜单选择8051，在Project templates栏选择Empty project，然后单击下方的OK按钮。根据需要选择工程保存的位置，更改工程名称，例如LEDtest，然后单击保存按钮，如图2-4所示。这样就建立了一个新的工程。图2-1 IAR打开路径图2-2 当前窗口创建新的工程图2-3 新建工程对话框图2-4 文件保存对话框IAR产生两个创建配置：调试(Debug)和发布(Release)，如图2-5所示。本实验只是使用Debug配置。单击菜单栏上的保存按钮，如图2-6所示。保存工作区文件，指定工作区文件名和存放路径，本实验把它放到新建的工程目录下，然后单击保存按钮，如图2-7所示。图2-5 工作区界面图2-6 保存工作区文件图2-7 工作区文件保存对话框2.5.2 添加或新建程序文件一个新的工程已经建立成功了，现在可以向工程里面添加程序文件。如果用户有现成的程序文件，那么可以选择菜单ProjectAdd Files来添加已有的程序文件，如图2-8所示。也可以在工作区窗口中单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择AddAdd Files来添加已有的文件，如图2-9所示。图2-8 添加已有程序文件图2-9 添加已有程序文件如果没有编辑好的程序文件，可以单击工具栏上的新建按钮或选择菜单FilesNewFiles新建一个空的文件，如图2-10所示，然后向这个文件里添加程序代码。图2-10 新建程序文件程序清单：/* 包含头文件 */#include ioCC2530.h / 引用头文件/* * 函数名称：delay * 功 能：软件延时 * 入口参数：无 * 出口参数：无 * 返 回 值：无 */void delay(void) unsigned int i; unsigned char j; for(i = 0; i 1000; i+) for(j = 0; j 200; j+) /*C中嵌入汇编程序，NOP是单周期指令，也就是说它的运行时间只占一个机器周期（12个振荡周期），所花时间大改为1ns（对于晶振12MHz的芯片）。*/asm(NOP); asm(NOP); asm(NOP); /* * 函数名称：main * 功 能：main函数入口 * 入口参数：无 * 出口参数：无 * 返 回 值：无 */void main(void) P1SEL &= (0x01 0); / 设置P1.0为普通IO口 P1DIR |= 0x01 0; / 设置为输出 while(1) P1_0 = 1; delay(); 在新建的程序文件里添加问代码后，窗口如图2-11所示。选择菜单FileSave打开保存对话框，保存程序文件。新建一个source文件夹，然后将程序文件保存到该目录下，同时修改文件名。如图2-12和2-13所示。图2-11 添加完代码后图2-12 新建程序文件夹图2-13 保存程序文件点击WorkSpace中的LEDtest工程文件名，然后右击鼠标来添加工程文件，如图2-14。图2-14 添加工程文件添加完工程文件后，整个工程界面如图2-15所示如图2-15 添加工程文件后的界面2.5.3 配置工程设置配置工程编译和文件输出等选项设置，选择菜单ProjectOptions来对工程进行配置。也可以在工作区窗口中右击鼠标，在弹出的快捷菜单中选择Options来实现配置。如图2-16所示。图2-16 编译选项(1) 配置General Options选项中的相关项目在窗口左侧的Category列表框中选择 General Options 选项，在窗口右侧将会显示该选项相应的选项卡，如图2-16所示。选择Target选项卡，设置有关选项：在Target子栏目录中的Device information中选择Device为CC2530设备。点击右端按钮，在弹出的对话框中选择正确的设备信息，选择路径为：x:Program FilesIAR SystemsEmbedded Workbench 5.38051configdevicesTexas InstrumentsCC2530.i51，其他选项保持不变，如图2-17所示。.图2-17 Target选项配置(2) 设置Linker选项中的相关设置选择Output选项卡，设置相关选项：在Linker选项，Output子栏中，若使用FANTAI-CC Debugger在IAR集成环境下在线下载和调试程序，默认设置即可，若图2-18所示。若只生成*.hex文件，则需要勾选Output file下的Override default选项，在Format一栏中，点选Other项，Output为intel-extended，Format variant为None，Module-local设置为Include all，如图2-19所示。图2-18 Linker选项卡配置图2-19 生成 *.hex文件的配置选择Config选项卡配置相关选项：在Linker选项，Config选项卡中的Linker command file栏目中勾选Override default选项，使下拉菜单有效，选择为：$TOOLKIT_DIR$configlnk51ew_cc2530b.xcl。其路径为：x:Program FilesIAR SystemsEmbedded Workbench 5.38051configlnk51ew_cc2530b.xcl。其配置结果如图2-20 所示。图2-20 Linker-Config选项配置若使用IAR集成开发环境仅生成*.hex文件，以上的配置即可，若要使用FANTAI-CC Debugger仿真器在线调试代码，则需要进行以下配置。(3) 设置Debugger选项中的相关项目在Debugger选项的Setup选项卡中Driver一栏中，选择Texas Instrument，并且勾选Override default，然后再指定设备描述文件，标准路径及文件为x:Program FilesIAR SystemsEmbedded Workbench 5.38051configdevicesTexas InstrumentsCC2530.ddf。其他保持不变，如图2-21所示。图2-21 Setup是指选项配置若用户第一次使用CC2530芯片，则需要在Texas Instruments选项中的Download选项卡中，勾选Erase Flash。如图2-22所示。图2-22 擦出flash选项配置注意：以上各个配置完成后，最后一步均要点击OK按钮来保存当前设置。2.5.4 下载程序到CC2530通过以上正确设置后，用户可以通过以下两种方法将程序下载到CC2530芯片中，以便观察程序是否正确，以及实验现象是否正确。注意：在下载程序到CC2530之前，首先需要确保硬件连接正确。既将FANTAI-CC Debugger使用USB电缆和10PiN扁平电缆，分别连接用户PC机和FANTAI_ZigBee开发评估板。确保FANTAI-CC Debugger多功能仿真器驱动安装正确。编译程序代码，点击菜单栏ProjectRebuild All或者直接点击快捷按钮，对程序文件进行编译。图2-23 编译程序文件方法一、在线调试工程代码若用户需要在线调试代码，则可以点击菜单栏ProjectDebug或者直接点击快捷按钮，或者使用快捷键Ctrl+D，如图2-24所示，进入在线调试主界面，如图2-25所示。图2-24 启动调试功能图2-25 调试主界面如何使用调试工具进行代码调试，在图2-25的调试界面中分别有如下的按钮，如下面列出所示。可以使用调试工具栏，对程序进行在线调试。：复位：停止调试：每一步执行一个函数调用：进入内部函数或子程序：从内部函数或子程序跳出：每次执行一个语句：运行到光标处：全速运行：退出在线调试变量的查看和表达式的方法： 使用自动窗口选择ViewAuto菜单打开自动窗口，如图2-26所示。用户可以连续点击按钮，然后在自动窗口中观察相应变量或者表达式的值的变化情况。 设置监控点选择ViewWatch菜单打开监控窗口，如图2-27所示。图2-26 仿真界面图2-26 监控窗口界面单击监控窗口中的虚线框，出现输入光标时输入 要观察的变量，在这里输入变量j并且回车。用户可以连续点击按钮，观察监控窗口中监控变量j的值变化情况。如图2-27所示。图2-27 监控窗口监控变量变化如果要在监控窗口中删除一个变量，先选中该变量然后按键盘上的Delete键或者右击鼠标在弹出的菜单中选择Remove。默认情况下，变量的值以十六进制的方式显示，我们可以选择其他显示方式显示。选中该变量，右击鼠标，在弹出的菜单中选择所希望的显示方式，如图2-28。图2-28 修改变量显示方式插入/删除断点的方法介绍：假如使程序运行到delay函数的for循环的第二个asm(NOP)语句终止，可以通过设置断点的方法实现。首先将光标移动到该语句上双击左键，如图2-29所示。或者选中该语句后，点击设置/取消断点按钮。图2-29 设置断点点击全速运行按钮，使程序运行，程序会自动运行到刚才设置断点处，观察到变量j的值变化情况，如图2-30所示。图2-30 程序运行到设置断点处可以继续点击全速运行按钮，可以观察到j值依次递增，每次增加1。方法二、通过第三方软件下载代码可以利用TI公司提供的SmartRF Flash Programmer来下载编译后的*.hex文件。具体操作过程如下：首先打开SmartRF Flash Programmer软件，选择System-on-Chip选项卡，如图2-31。图2-31 SmartRF Flash Programmer软件界面在图2-31中可以看出，在System-on-Chip选项卡中，检测到EBID：8238(注意：每个FANTAI-CC Debugger仿真器都有一个自己的ID)、Chip Type(CC2530)、EB Type(CC Debugger)、EB firmware rev(0009)等信息，表示FANTAI-CC Debugger仿真器已经找到片上系统设备CC2530，连接成功。如果没有出现以上信息，请检查PC机、FANTAI-CC Debugger仿真器与FANTAI_ZigBee开发评估板连接是否正确。点击Flash右端按钮选择当前工程中已编译好程序的hex文件。在Actions选项中勾选Erase，program and verify,最后点击Perform actions按钮，执行下载命令，成功下载完成后，显示如图2-32界面。图2-32