ZigBee无线传感网技术与应用 课件 项目二任务二 变化的IO口

Zigbee无线传感网技术与应用空调排气系统0201了解I/O的概念03掌握查看芯片资料方法05了解与、或、非的作用06掌握如何驱动排气扇04掌握使用万用表测量输出电压02了解什么是数字信号学习目标Learningobjectives任务二：变化的I/O口任务要求要求读者掌握程序中与、或、非逻辑语法的用法，掌握单片机程序中延迟程序的写法，使用延迟程序修改任务一程序让LED效果慢下来，并使用万用表测量电压。01了解与、或、非逻辑语法的作用03了解延迟在单片机的作用05掌握编写闪烁LED方法04掌握编写延时子程序02了解逻辑语法在单片机的作用任务目标Missionobjectives储备知识逻辑运算符，共有三种常用的计算方式与、或、非，在单片机程序设计中起着十分关键的作用，这先与、或、非计算方式做一个介绍。单片机中的逻辑计算数字都是1或0进行。1.逻辑运算“与”计算“与”计算在C语言中以“&”符号来表示，注意这里为一个的“&”，两个表示对位操作，一个表示对字节的计算。“与”计算英文表示为and，在字面上的理解为and即和，如“我要一个杯子和一块布”字面上意思是说杯子和布我都要，其计算的方式与乘法类似。如右图：图：类似乘法的计算用一个口决表示即：“有0出0，全1出1”。与运算中只要一个有0的存在那么它的结果就为0。储备知识1.逻辑运算“或”计算“或”计算在C语言中以“|”符号来表示，注意这里为一个的“|”，两个表示对位操作，一个表示对字节的计算。“或”计算英文表示为or，在字面上的理解即或者，如“我要一杯酒或者一盏茶”，字面上的意思说我要酒或者茶，其计算方式类似加法计算。如右图：图：类似加法的计算用一个口决表示即：有1出1，全0出0”。或运算中只要一个有1的存在，那么她的结果就是1。储备知识1.逻辑运算“非”计算“非”计算在C语言中以“~”符号来表示，注意与“！”不同，“~”为对字节进行非运算。“非”计算即取反，如果数据为0那么非则为1，1非则为0。如下图：图：取反计算储备知识2.逻辑运算作用“或”计算逻辑运算符在单片机中一个最为重要作用就是对位的计算。如果需要实现将P1.0置成输出模式，然后在不改变原先的状态的情况下再将P1.5设置成输出，在不改变原先的状态的情况下再将P1.7设置成输出，下面列举一行代码，代码如下所示。P1DIR=0x01;//将P1口的P1.0设置为输出P1DIR=0x41;//将P1口的P1.5设置为输出P1DIR=0xC1;//将P1口的P1.7设置为输出储备知识2.逻辑运算作用P1DIR|=0x01;//将P1口的P1.0设置为输出P1DIR|=0x40;//将P1口的P1.5设置为输出P1DIR|=0x80;//将P1口的P1.7设置为输出这里提到有个前提是不影响原先状态的情况下，改变对操作每个位，此时则需要对先前的位进行保留重新计算新的位，大大增加了计算的量，如果这时使用逻辑运算符就可以减轻计算量，同时又可以使得I/O口的位操作变的十分方便，代码如下所示。代码如上所示，其中“|=”表示P1DIR或计算0x01数值。利用或计算的特点，在或计算中如果数据或上0则保留下原先的数据，或上1则强制变为1，如右图所示。图：或计算储备知识2.逻辑运算作用“与”计算在理解完“或”计算之后同样对“与”计算在单片机中的作用进行说明，实际“与”计算则作为或计算相反在使用。同样如果将P1DIR设置成先前的P1.0设置成输入，P1.5设置成输入，那么如果不考虑先前数据的情况下，可以使用“与”计算来进行操作。代码如下所示。P1DIR&=~0x01;//将P1口的P1.0设置为输入P1DIR&=~0x40;//将P1口的P1.5设置为输入P1DIR&=~0x80;//将P1口的P1.7设置为输入储备知识2.逻辑运算作用代码如上所示这里使用到了一个“非”的取反符号，让程序写起来更加容易，0x01取反的到一个0xfe的数据二进制即为11111110,根据与计算的原则任何数与上1得到的为其本身，与上0则强制清0，如下图所示。图：与计算储备知识在任务一中，是否遇到一个问题即程序上写了LED亮与灭的代码，但是全速运行的过程中并未出现同样的亮与灭效果，这是因为程序执行的速度很快，因为太快了所以看不出原先的亮灭的变化，这时希望它的执行速度可以慢下来，但是无法通过修改特殊寄存器的方式让程序慢下来，所以需要使用延迟程序来实现该功能。延迟顾名思义让程序先等一会在执行，延迟的思想在于如何等一会，在这一会的时间我们需要干些什么事情呢？答案就是做没有用的代码，如循环。代码如下所示。3.延迟妙用unsigned

inti=10000;while(i--);储备知识分析刚刚的代码，首先定义了一个整型的变量i，让i赋值10000，再让i一直减1直到i为0时退出循环，在这过程中在这个代码段循环了10000次，如果芯片的一条指令的速度为0.032us,则乘上10000得到320us的时间，也就是得到了停留时间。但是320us并不能达到需求。需要更大的延迟时间来满足要求，但是unsignedint最大值仅仅为65525,也就是最大延迟时间为65535*0.032=2097us时间。故我们需要再加一个嵌套循环来满足需求，代码如下所示。3.延迟妙用unsigned

inti1=100,i2=100;while(--i1){

while(--i2);i2=100;}储备知识3.延迟妙用unsignedint类型： 无符号整型，数值范围0–65535unsignedchar类型： 无符号字符型，数值范围0–255int类型： 整型，数值范围-32767–32768char类型： 字符型，数值范围-128-127知识补充储备知识分析刚刚的代码，代码中使用了两个循环，循环时间为100*100=10000，使用双重循环嵌套即可满足延迟需求，再将其写成一个函数形式方便调用，代码如下所示。3.延迟妙用voiddelay(unsigned

inti1){

unsigned

inti2;

while(--i1){i2=1000;

while(--i2);

}}将代码写成函数，方便调用，把i1变成调用函数的参数，即可自由控制延迟的时间。4.开始闪烁任务实施本任务所需软件已安装至电脑可直接使用。本任务所需硬件：下载器*1、ZigBee开发板*1、5V电源适配器*1、USB下载线*1。环境准备4.开始闪烁任务实施步骤1：新建工程->工程名称为“闪烁”->保存->新建语言程序.c文件名称为“main.c”->设置Opion->编写最简单的代码，代码如下所示。（新建工程具体步骤，不再重复介绍）编写程序#include"iocc2530.h"voidmain(){

while(1){

}}4.开始闪烁任务实施步骤2：使用逻辑运算符编写方式，编写I/O输入、输出设置，代码如下所示。P1.0P1.1P1.3P1.4设置成普通IO使用，不改变原先的其他口的设置。P1SEL

&=

~0x1b

,P1DIR|=0x1b#include"iocc2530.h"voidmain(){P1SEL&=~0x1b;P1DIR|=0x1b;

while(1)

{

}}4.开始闪烁任务实施代码小贴士：代码：P1SEL&=~0x1b;说明：使用“与”计算,0x1b=00011011取反11100100相与表示将P1.0、P1.1、P1.3、P1.4设置成普通IO口模式，其他口保持不变。代码：P1DIR|=0x1b;说明：使用“或”计算，0x1b=00011011相或将P1.0P1.1P1.3P1.4设置成输出模式，其他口保持不变。4.开始闪烁任务实施步骤3：在main函数上方编写延迟函数Delay，代码如下所示。#include"iocc2530.h"voiddelay(unsigned

inti1){

unsigned

inti2;

while(i1--){i2=1000;

while(--i2);}}voidmain(){P1SEL&=~0x1b;P1DIR|=0x1b;while(1){

}}代码小贴士：编写函数：在C语言编程中，编写完函数后，如需要调用它，则必需在调用的函数前声明该函数，否则将无法调用。4.开始闪烁任务实施步骤4：在主函数中while（1）循环中编写点亮与熄灭LED代码，代码如下所示。voidmain(){P1SEL&=~0x1b;P1DIR|=0x1b;

while(1){P1=0x1b;delay(100);P1=0x00;delay(100);}}4.开始闪烁任务实施步骤5:代码编写完成编译代码->在执行点亮代码位置设置断点->单步调试程序与执行延迟时间，如下图所示。图：断点调试4.开始闪烁任务实施步骤6：全速执行代码，发现灯按照要求开始闪烁，如下图所示。图：效果代码4.开始