CC2530技术与应用 教案全套

PAGE课程单元教学设计（教案）二级学院（部）物流信息学院教研室物联网教研室课程CC2530单片机技术与应用课程所属专业物联网学时64班级老师谢金龙教务处制PAGEPAGE45单元教学设计1一、教案头单元标题：CC2530开发入门单元教学学时：4授课班级上课时间上课地点教学目标能力目标知识目标素质目标学情分析本课程开在大一下学期，同学们已经学过C语言，对程序编写有一定的基础，但是还没有接触过硬件设备，动手能力有待提高教学重点与教学难点学习单元的主要内容是CC2530单片机入门性基础知识和技能，由“为CC2530烧写程序”和“让所有发光二极管闪烁”两个任务构成。任务1用来帮助学生学习单片机的基础知识和为CC2530单片机烧写程序的方法。任务2用来帮助学生学习使用IAR开发环境创建CC2530项目的方法。通过学习和完成这两个任务，可使学生对CC2530单片机的开发与使用有一个初步的了解，也为后续的学习提供最基本的理论知识和操作技能。思政目标培养学生的逻辑思维;培养学生勇于创新，爱岗敬业的工作作风树立工匠精神与精益意识，培养学生“重复出技能、精益出成效”的实践精神培养爱国主义情怀能力训练项目项目1.使用IAR新建工程，设置工程参数，结合电路图，利用寄存器实现点亮LED灯，利用CCDebugger仿真下载器将程序文件烧写到CC2530单片机中，观察LED灯的效果。项目2.通过设置工程参数，将编译好的工程文件，生成Hex文件，然后利用物理地址烧写软件SmartRF将Hex文件烧写到CC2530单片机中，观察LED灯的效果。教学资源的开发与利用教材《cc2530单片机技术与应用》.电子工业出版社.2026.42、教学资料《CC2530单片机中文数据手册》。二、教学过程设计步骤教学内容教师活动学生活动时间分配（分钟）教学方法教学手段学时1CC2530单片机介绍:单片微型计算机简称单片机，是典型的嵌入式微控制器。它不是完成某一个逻辑功能的芯片，而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。单片机是典型的半导体芯片，拓展介绍半导体的发展趋势，培养同学们的创新意识讲解法课件提问15分钟本书的实验平台选用嵌入式开发工具（IAREmbeddedWorkbench，EW）作为CC2530的开发环境。嵌入式开发工具的C/C++交叉编译器和调试器是目前世界上最完整的和最容易使用的专业嵌入式应用开发工具之一。介绍IRA软件的安装和使用,工程的建立和配置。实操课件、板书实际操作30分钟学时2建工程，建项目点亮LED1案例教学法讲解法实操演示提问、讨论、实操30分钟课程的分析及下一步的工作安排，布置作业1讲解讨论10分钟学时3上节课作业讲解，编写程序点亮所有LED讲解，实操实操演示实际操作10分钟物理地址烧写器安装，SmartRF闪存编程器可以对德州仪器公司的低功率射频片上系统的闪存进行编程。此外，它还可以读取和写入芯片上的IEEE/MAC地址。讲解，实操实操演示实际操作10分钟烧录HEX文件实操实操演示实际操作25分钟学时4通过设置工程参数，将编译好的工程文件，生成Hex文件，然后利用物理地址烧写软件SmartRF将Hex文件烧写到CC2530单片机中，观察LED灯的效果。利用IAR编译器生成可下载运行的Hex文件，生成Hex文件位于文件夹\Debug\Exe目录下。只能用Make命令生成Hex文件，不能用debug命令生成,因为debug需要有调试信息。案例教学法讲解法实操演示提问、讨论、实操35分钟课程的分析及下一步的工作安排，布置作业2讲解讨论10分钟作业编写程序点亮所有LED（学时2）烧录HEX文件实现风扇控制（学时4）课后体会记录本次课程的成功之处，便于今后教学参考记录课堂教学活动中学生的疑难问题和项目实施难点，以便在今后的教学活动中改进

单元教学设计2一、教案头单元标题：输入/输出应用单元教学学时：8授课班级物联网2501上课时间上课地点科204教学目标能力目标知识目标素质目标学情分析本课程开在大一下学期，同学们已经学过C语言，对程序编写有一定的基础，但是还没有接触过硬件设备，动手能力有待提高教学重点与教学难点本学习单元的主要内容是CC2530单片机I/O端口的使用方法，包含任务3和任务4两个任务。任务3介绍了CC2530的引脚和I/O口相关知识，通过本任务可使学生掌握使用I/O口输出信号的方法。任务4介绍了I/O输入模式，通过本任务可使学生掌握使用I/O口获取输入信号的方法。思政目标培养学生的逻辑思维;培养学生勇于创新，爱岗敬业的工作作风树立工匠精神与精益意识，培养学生“重复出技能、精益出成效”的实践精神培养爱国主义情怀能力训练项目项目3.编写程序控制CC2530板上的LED1、LED2、LED3和LED4的亮/灭状态，使它们以跑马灯方式工作。项目4.本任务使用SW1按键对LED1进行控制，每按下一次按键，LED就切换一次亮/灭状态教学资源的开发与利用教材《cc2530单片机技术与应用》.电子工业出版社.2026.42、教学资料《CC2530单片机中文数据手册》。二、教学过程设计步骤教学内容教师活动学生活动时间分配（分钟）教学方法教学手段学时1I/O口介绍：CC2530总共有21个数字I/O引脚，这些引脚可以组成3个8位端口，分别为端口0、端口1和端口2，通常表示为P0、P1和P2I/O端口的相关寄存器介绍：讲解法课件提问30分钟延时函数的编写：延时函数使用两个for循环嵌套来让CPU执行，以达到消耗时间的目的。该函数带有一个整型参数time，在调用函数时，所填入time值的大小决定了延时时间的长短。voiddelay(unsignedinttime){unsignedinti;unsignedcharj;for(i=0;i<time;i++){for(j=0;j<240;j++){asm("NOP");asm("NOP");asm("NOP");}}}实操课件、板书实际操作15分钟学时2跑马灯的实现：分析硬件电路分析业务逻辑使用特殊功能寄存器实现I/O口配置P1SEL&=~0x1B;//设置P1_0、P1_1、P1_3和P1_4为通用I/OP1DIR|=0x1B;//设置P1_0、P1_1、P1_3和P1_4口为输出口设计业务逻辑voidLSD(void){P1_0=1;//点亮LED1P1_1=P1_3=P1_4=0;//熄灭LED2、LED3和LED4delay(1200);//延时P1_1=1;//点亮LED2P1_0=P1_3=P1_4=0;//熄灭LED1、LED3和LED4delay(1200);//延时P1_3=1;//点亮LED3P1_0=P1_0=P1_4=0;//熄灭LED1、LED2和LED4delay(1200);//延时P1_4=1;//点亮LED4P1_0=P1_1=P1_3=0;//熄灭LED1、LED2和LED3}案例教学法讲解法实操演示提问、讨论、实操35分钟课程的分析及下一步的工作安排，布置作业1讲解讨论10分钟学时3上拉和下拉介绍：上拉是指单片机的引脚通过一个电阻连接到电源（高电平），当外界没有信号输入到引脚时，引脚被上拉电阻固定在高电平（逻辑值1）。下拉是指单片机的引脚通过一个电阻连接到地（低电平），当外界没有信号输入到引脚时，引脚被下拉电阻固定在低电平（逻辑值0）。上拉电路分析：讲解课件讨论20分钟CC2530输出口配置实操实操演示实际操作25分钟学时4按键函数编写：if(SW1==0)//判断按键被按下{delay(100);//为消抖进行延时if(SW1==0)//经过延时后按键仍处在按下状态{LED1=~LED1;//反转LED1的亮灭状态while(!SW1);//等待按键松开}}}案例教学法讲解法实操演示提问、讨论、实操30分钟课程的分析及下一步的工作安排（作业2）讲解讨论15分钟学时5、学时6实训任务1：按键开关控制2个LED灯逐次开关实操实操演示实际操作90分钟学时7、学时8实训任务2：按键开关控制LED灯跑马灯模拟二进制数据表示实操实操演示实际操作90分钟作业编写程序实现LED1,LED2,LED3.LED4实现跑马编写程序实现按键控制LED的开关课后体会记录本次课程的成功之处，便于今后教学参考记录课堂教学活动中学生的疑难问题和项目实施难点，以便在今后的教学活动中改进单元教学设计3一、教案头单元标题：外部中断应用单元教学学时：14授课班级物联网2501上课时间上课地点科204教学目标能力目标知识目标素质目标学情分析本课程开在大一下学期，同学们已经学过C语言，对程序编写有一定的基础，但是还没有接触过硬件设备，动手能力有待提高教学重点与教学难点本学习单元的主要学习内容是CC2530单片机外部中断的使用方法，通过任务5来学习单片机中断基本知识、CC2530中断系统结构、中断源、以及外部中断的使用方思政目标培养学生的逻辑思维;培养学生勇于创新，爱岗敬业的工作作风树立工匠精神与精益意识，培养学生“重复出技能、精益出成效”的实践精神培养爱国主义情怀能力训练项目项目5：编写程序使用SW1按键控制CC2530板上LED1、LED2、LED3和LED4的亮、灭状态，使它们以跑马灯方式工作，即①通电后LED1、LED2、LED3和LED4都熄灭。②延时一段时间后LED1点亮。③延时一段时间后LED2点亮，此时其他灯都处于熄灭状态。④延时一段时间后LED3点亮，此时其他灯都处于熄灭状态。⑤延时一段时间后LED4点亮，此时其他灯都处于熄灭状态。⑥返回步骤②循环执行。在任何时间，当按下一次SW1按键后，便暂停跑马灯效果。直到再按下一次SW1按键后，跑马灯效果从暂停状态继续执行。教学资源的开发与利用教材《cc2530单片机技术与应用》.电子工业出版社.2026.42、教学资料《CC2530单片机中文数据手册》。二、教学过程设计步骤教学内容教师活动学生活动时间分配（分钟）教学方法教学手段学时1中断原理：中断的概念：“中断”是指CPU在执行当前程序时，由于系统中出现某种急需处理的情况，CPU暂停正在执行的程序，转而执行别一段特殊程序来处理出现的紧急事务，处理结束后，CPU自动返回原先暂停的程序中继续执行。这种程序在执行过程中由于外界的原因而被打断的情况称为中断。中断的作用：中断使计算机系统具备应对突发事件的能力，提高了CPU的工作效率。如果没有中断系统，CPU就只能按照程序编写的先后次序，对各个外设进行依次查询和处理，即轮询工作方式。轮询方式貌似公平，但实际工作效率很低，且不能及时响应紧急事件相关概念：中断请求中断源要求CPU提供服务的请求。例如，ADC中断在ADC转换结束后，会向CPU提出中断请求，要求CPU读取ADC转换结果。中断源，会使用某些特殊功能寄存器中的位来表示是否有中断请求，这些特殊位称为中断标志位，当有中断请求出现时，对应的标志位会被置位。中断处理函数，CPU响应中断后所执行的相应处理程序。例如，ADC转换完成中断被响应后，CPU执行相应的中断处理函数，该函数实现的功能一般是从ADC结果寄存器中取走并使用转换好的数据。讲解课件讨论45分钟学时2中断优先级：当有多个中断源向CPU提出中断请求时，中断系统采用中断嵌套的方式依次处理各个中断源的中断请求。CC2530将18个中断源划分成6个中断优先级组IPG0～IPG5，每组包括3个中断源要将6个中断优先级组设置成不同的优先级别，使用的是IP0和IP1两个寄存器，这两个寄存器的定义如表3.3和表3.4所示。讲解课件讨论20分钟中断寄存器配置：IEN2|=0x10;//使能P1口中断P1IEN|=0x04;//使能P1_2口中断PICTL|=0x02;//P1_3到P1_0口下降沿触发中断EA=1;//使能总中断讲解课件讨论25分钟学时3中断处理函数：CPU响应中断后，会中断正在执行的主程序代码，转而执行相应的中断处理函数。因此，要使用中断功能，还必须编写中断处理函数。中断服务处理的编写格式具体如下。#pragmavector=P1INT_VECTOR__interruptvoidP1_INT(void){/*逻辑功能实现*/}P1使用P1IF作为中断标志位，P1口产生外部中断时，会将对应端口组的外部中断标志位自动置位.本任务中当SW1按下后，P1IF会变成1，此时CPU将进入P1口中断处理函数中处理事件。外部中断标志位不能自动复位，因此必须在中断处理函数中手工清除该中断标志位，否则CPU将反复进入中断过程。清除P1口外部中断标志位的方法如下。P1IFG&=~0x04;//清除P1.2中断标志P1IF=0;//清除P1口中断标志位讲解课件讨论45分钟学时4业务逻辑分析讲解课件讨论10分钟程序编写：根据任务要求，为了产生暂停的效果，我们可以在整个程序中定义一个全局变量作为跑马灯的标志位，如：unsignedcharflag_Pause=0;//跑马灯运行标志位，1为暂停，0为运行将此标志位放到延时函数delay()中，使用“while(flag_Pause);”语句判断flag_Pause的值.当其为1时，while语句会循环执行，起到暂停的效果。voiddelay(unsignedinttime){unsignedinti;unsignedcharj;for(i=0;i<time;i++){for(j=0;j<240;j++){asm("NOP");//asm是内嵌汇编，nop是空操作,执行一个指令周期asm("NOP");asm("NOP");while(flag_Pause);//根据flag_Pause的值确定是否在此循环}}#pragmavector=P1INT_VECTOR__interruptvoidP1_INT(void){if(P1IFG&0x04)//如果P1_2口中断标志位置位{if(flag_Pause==0){flag_Pause=1;}else{flag_Pause=0;}P1IFG&=~0x04;//清除P1_2口中断标志位}P1IF=0;//清除P1口中断标志位}案例教学法讲解法实操演示提问、讨论、实操35分钟学时5if条件语句、switch条件语句、while循环语句、do...while循环语句：if条件语句：由于if条件语句分为三种语法格式：if语句、if...else语句、if...elseif...else语句，而每一种格式都有其自身的特点，所以结合具体情况教师进行逐一介绍首先介绍switch条件语句的使用场景，switch条件语句也是一种很常用的选择语句，它只能针对某个表达式的值作出判断，从而决定程序执行哪一段代码。然后对switch条件语句的语法格式进行讲解首先介绍while语句的使用场景：是根据条件判断来决定是否执行大括号内的执行语句。区别在于，while语句会反复地进行条件判断，只要条件成立，{}内的执行语句就会执行，直到条件不成立，while循环结束。然后对while语句的语法格式和执行流程进行讲解由于do…while循环语句和while循环语句功能类似，教师可直接对do…while语句的语法格式和执行流程进行讲解，通过对语法的讲解可以看到，do…while循环语句将循环条件放在了循环体的后面，这也就意味着，循环体会无条件执行一次，然后再根据循环条件来决定是否继续执行。最后教师结合具体的案例向学生介绍该语句的使用讲解课件讨论45分钟学时6任务2：程序编写使用中断方式，用SW1按键控制LED1,LED2,LED3,LED4的亮/灭，具体要求如下：1.系统上电后，LED1,LED2,LED3,LED4熄灭2.按下3次SW1按键后，LED1,LED2,LED3,LED4点亮3.再按下五次SW1后，LED1,LED2,LED3,LED4熄灭4.再按一次返回要求2进入新的周期案例教学法讲解法实操演示提问、讨论、实操45分钟学时7、学时8实训任务：LED1,2,4跑马，按键后中断，LED3取反实操实操演示实际操作90分钟学时9、学时10实训任务：LED1,4交替闪烁，SW1中断控制LED3取反，SW2中断控制LED2取反，SW2中断高于SW1实操实操演示实际操作90分钟学时11、学时12实训任务：按键次数控制led亮灭实操实操演示实际操作90分钟学时13、学时14实训任务：中期测试实操实操演示实际操作90分钟作业按键中断实现跑马灯的启停中断实现灯的开关LED1,2,4跑马，按键后中断，LED3取反LED1,4交替闪烁，SW1中断控制LED3取反，SW2中断控制LED2取反，SW2中断高于SW1按键次数控制led亮灭课后体会记录本次课程的成功之处，便于今后教学参考记录课堂教学活动中学生的疑难问题和项目实施难点，以便在今后的教学活动中改进单元教学设计4一、教案头单元标题：模块四单元教学学时：18授课班级上课时间上课地点教学目标能力目标知识目标素质目标学情分析本课程开在大一下学期，同学们已经学过C语言，对程序编写有一定的基础，但是还没有接触过硬件设备，动手能力有待提高教学重点与教学难点本学习单元的主要学习内容是CC2530单片机内部定时/计数器的使用方法，通过任务5来学习单片机定时/计数器的概念、作用和使用方法。CC2530内部包含了16位定时/计数器、8位定时/计数器和睡眠定时器，每种定时/计数器的功能随有差别，但使用方法具有一定的相似性，因此主要以16位定时/计数器作为学习对象。思政目标培养学生的逻辑思维;培养学生勇于创新，爱岗敬业的工作作风树立工匠精神与精益意识，培养学生“重复出技能、精益出成效”的实践精神培养爱国主义情怀能力训练项目项目6.编写程序使用CC2530单片机内部定时器/计数器控制CC2530板上的LED1周期性闪烁。项目7.定时器3使用中断实现LED周期性闪烁教学资源的开发与利用教材《cc2530单片机技术与应用》.电子工业出版社.2026.42、教学资料《CC2530单片机中文数据手册》。二、教学过程设计步骤教学内容教师活动学生活动时间分配（分钟）教学方法教学手段学时11.定时器原理：定时器/计数器是嵌入式系统中的重要部件，凡是和时间相关的应用几乎都离不开它。当计数器的输入信号是固定周期的脉冲信号时，计数器就可以起定时作用，可看作定时器。定时器一般用Timer表示无论使用定时器/计数器的哪种功能，其最基本的工作原理是计数。定时器/计数器的核心是一个计数器，可以进行加1（或减1）计数，每出现一个计数信号，计数器就自动加1（或自动减1）。当计数值从最大值变成0（或从0变成最大值）溢出时，定时器/计数器便向CPU提出中断请求。计数信号的来源可选择周期性的内部时钟信号（如定时功能）或非周期性的外界输入信号（如计数功能）。讲解课件讨论45分钟在模模式下，计数器从0x0000开始，在每个活动时钟边沿增加1，当计数器达到T1CC0寄存器保存的值时溢出，计数器将复位到0x0000并开始新一轮递增计数。正计数/倒计数模式：正计数/倒计数模式下，计数器反复从0x0000开始，正计数到T1CC0保存的最终计数值，然后倒计时返回0x0000。定时器工作模式：自由运行模式：在自由运行模式下，计数器从0x0000开始，在每个活动时钟边沿增加1，当计数器达到0xFFFF时溢出，计数器重新载入0x0000并开始新一轮的递增计数。学时2定时器1特殊功能寄存器配置：在本任务中，我们为定时器1选择128分频，设置代码如下。T1CTL|=0x0c;//定时器1时钟频率128分频；任务要求定时时间为2s和0.5s，由CC2530时钟源的选择和定时器1的分频选择可知，定时器1最大定时时长为0.52s多。为了便于在程序中进行计算，可设置定时器1的定时时长为0.25s，则最大计数值如下。使用定时器1的定时功能时，使用T1CC0H和T1CC0L两个寄存器存储最大计数值的高8位和低8位。T1CCxH和T1CCxL共5对，分别对应定时器1的通道0~4。在程序设计中，应先写低位寄存器，再写高位寄存器。例如，设置定时器1计数初值0xF424的代码如下。T1CC0L=0x12;//设置最大计数数值的低8位。T1CC0H=0x7A;//设置最大计数数值的高8位。讲解课件讨论45分钟学时3定时器中断：定时器1有3种情况能产生中断请求。①计数器达到最终计数值（自由运行模式下达到0xFFFF，正计数/倒计数模式下达到0x0000）。②输入捕获事件。③输出比较事件（模模式时使用）。要使用定时器的中断方式，必须使能各个相关中断控制位。CC2530中定时器1~4的中断使能位分别是IEN1寄存器中的T1IE、T2IE、T3IE和T4IE。由于IEN1寄存器可以进行位寻址，因此使能定时器1中断可以采用以下代码。T1IE=1;//使能定时器1中断除此之外，定时器1、定时器3和定时器4还分别拥有一个计数溢出中断屏蔽位，分别是T1OVFIM、T3OVFIM和T4OVFIM。当这些位被设置成1时，对应定时器的计数溢出中断便被使能，这些位都可以进行位寻址。不过一般用户不需要对其进行设置，因为这些位在CC2530上电时的初始值就是1。如果要手工设置，可以用以下代码实现。T1OVFIM=1;//使能定时器1溢出中断最后要使能系统总中断EA。讲解课件讨论45分钟学时4中断处理函数编写：定时器1的定时周期为0.5s，无法直接达到2s的定时时长，可以使用一个自定义变量来统计定时器1计数溢出次数，具体代码如下。unsignedintt1_count=0;//定时器1溢出次数计数由于采用正计数/倒计数模式，定时器1每溢出一次表示经过了0.5s，此时让t1_count自动加1，然后判断t1_count的值。如果t1_count等于4，则说明定时已经达到2s，同时清除t1_count的值，以便开始新的统计周期。根据任务要求，可在一轮定时的1.5s后点亮LED1，在定时2s后熄灭LED1。#pragmavector=T1_VECTOR__interruptvoidT1_INT(void){T1STAT&=~0x20;//清除定时器1溢出中断标志位t1_count++;//定时器1溢出次数加1，溢出周期为0.5sif(t1_count==3)//如果溢出次数达到3说明经过了1.5s{LED1=1;//点亮LED1if(t1_count==4)//如果溢出次数达到4说明经过了2s{LED1=0;//熄灭LED1t1_count=0;//清零定时器1溢出次数}}案例教学法讲解法实操演示提问、讨论、实操45分钟学时5定时器3介绍：定时器3和定时器4的所有定时器功能都是基于8位计数器建立的。计数器在每个时钟边沿递增或递减。活动时钟边沿的周期由寄存器位CLKCONCMD.TICKSPD[2:0]定义，由TxCTL.DIV[2:0]（其中“x”指的是定时器号码3或4）设置的分频器值进一步划分。计数器可以作为一个自由运行计数器、倒计数器、模计数器或正计数/倒计数器运行。用户可以通过SFR寄存器TxCNT读取8位计数器的值，其中x指的是定时器号码，3或4。清除和停止计数器是通过设置TxCTL控制寄存器的值实现的。当TxCTL.START写入1时，计数器开始工作。当TxCTL.START写入0时，计数器停留在当前值。讲解课件讨论20分钟定时器3特殊功能寄存器配置：在本任务中，为定时器3选择128分频，设置代码如下。T3CTL|=0xE0;//128分频,128/16000000*N=0.5S,N=62500T3CTL&=~0x03;//自动重装0x00－>0xFF62500/255=245(次)T3CTL|=0x10;//启动案例教学法讲解法实操演示提问、讨论、实操25分钟学时6项目7：定时器3使用中断实现LED周期性闪烁核心代码：voidmain(void){InitLed(); /设置LED灯相应的I/O口InitT3();//设置T3相应的寄存器while(1){if(IRCON>0){IRCON=0;//清除溢出标志++count;}if(count>245)//245次中断后LED取反，闪烁一轮（约为0.5s时间）{//经过示波器测量确保精确count=0;//计数清零LED1=~LED1;//改变LED1的状态}}}案例教学法讲解法实操演示提问、讨论、实操45分钟学时7、学时8实训任务：定时器1查询方式实现灯闪烁实操实操演示实际操作90分钟学时9、学时10实训任务：定时器3中断方式实现灯亮5秒，灭2秒实操实操演示实际操作90分钟学时11脉冲宽度调制：脉冲宽度调制（PulseWidthModulation，PWM）是利用微处理器的数字输出对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术，广泛应用于从测量、通信到功率控制与变换等许多领域中。脉冲宽度调制以其控制简单、灵活和动态响应好的优点而成为电工电子技术中广泛应用的控制方式，也是人们研究的热点。占空比：占空比是指脉冲信号的通电时间与通电周期之比。在一串理想的脉冲周期序列中（如方波），正脉冲的持续时间与脉冲总周期的比值。例如，脉冲宽度为2μs，信号周期4μs的脉冲序列的占空比为0.5。在一段连续工作的时间内，占空比为脉冲占用的时间与总时间的比值。脉冲宽度调制LED灯：脉冲宽度调制采用调整脉冲占空比达到调整电压、电流和功率，最终达到调整光亮度的目的。脉冲宽度调制可以在一定时间内用高低电平所占的比例不同来控制一个对象，比如在1ms内，高电平占0.4ms，低电平占0.6ms。如果用高电平闭合一个开关，此开关再控制一个LED灯，低电平是断开开关，那么在1ms内，灯就只能通电0.4ms，则0.6ms内是不通电的。也就是说，该灯的通电时间只有40%。如果把高电平的时间延长到0.6ms，而低电平就只有0.4ms了，此时灯的通电时间就变成了60%。这样灯获得的能量变大，亮度自然就提高了。讲解课件讨论45分钟学时12定时器1实现PWM：选择定时器1的分频系数 T1CTL|=0x0c//这里选择128分频选择定时器1的运行模式 T1CTL|=0x01//这里选择自由运行模式选择定时器1口的外设位置 PERCFG=0x40//这里选择定时1外设位置2设置PWM输出管脚为外设P1SEL|=0x01//这里我们选择通道2口为PWM设置对应通道口为比较模式 T1CCTL2|=0x04设置对应通道口的比较模式 T1CCTL2|=0x60 //这里设置为向上比较清除输出设置对应通道口的捕获/比较值 T1CC2L=0x00 T1CC2H=0xFF设计到的寄存器包括：案例教学法讲解法实操演示提问、讨论、实操45分钟学时13程序设计：voidT1init(void){T1CTL&=~0x0c;T1CTL|=0x01;PERCFG|=0x40;P1SEL|=0x01;T1CCTL2|=0x04;T1CCTL2|=0x60;T1CC2L=0x01;T1CC2H=0x00;}if(Key()){k++;}switch(k){case1:T1CC2L=0x01;T1CC2H=0x00;break;case2:T1CC2L=0xff;T1CC2H=0x00;break;case3:T1CC2L=0xff;T1CC2H=0x3f;break;case4:T1CC2L=0xff;T1CC2H=0xff;k=0;break;}}案例教学法讲解法实操演示提问、讨论、实操45分钟学时14呼吸灯：本任务要求设计一个可通过按键进行控制的呼吸灯系统，具体要求如下：LED灯的显示效果为“逐渐变亮”然后“逐渐变暗”；讲解课件讨论45分钟学时15延时法实现呼吸灯：案例教学法讲解法实操演示提问、讨论、实操45分钟学时16定时器3实现呼吸灯：voidT3init(void){T3CTL|=0xe0;P1SEL|=0x10;T3CCTL1|=0x64;T3CC1=0x06;T3CTL|=0x10;}if(k==0)//逐渐点亮{if(h<253){h++;}else{k=1;}}else{if(h>1){h--;}else{k=0;}}T3CC1=h;}案例教学法讲解法实操演示提问、讨论、实操45分钟学时17、学时18实训任务：定时器1实现呼吸灯实操实操演示实际操作90分钟作业实现发光二极管的周期性闪烁定时器1查询方式实现灯闪烁定时器3中断实现亮3秒灭1s定时器1脉冲宽度调制呼吸灯课后体会记录本次课程的成功之处，便于今后教学参考记录课堂教学活动中学生的疑难问题和项目实施难点，以便在今后的教学活动中改进

单元教学设计5一、教案头单元标题：串口通信应用单元教学学时：12授课班级上课时间上课地点教学目标能力目标知识目标素质目标学情分析本课程开在大一下学期，同学们已经学过C语言，对程序编写有一定的基础，但是还没有接触过硬件设备，动手能力有待提高教学重点与教学难点 本学习单元的主要内容是CC2530单片机串口的使用方法，包含任务7和任务8共两项任务。任务7介绍CC2530的串口发送数据到PC机和串口相关知识，通过本项任务可使学生掌握使用串口通信的基本设置方法。任务8介绍了PC机通过串口模式控制CC2530的I/O口，通过本项任务可使学生掌握PC机通过串口发送字符控制下位机的方法。思政目标培养学生的逻辑思维;培养学生勇于创新，爱岗敬业的工作作风树立工匠精神与精益意识，培养学生“重复出技能、精益出成效”的实践精神培养爱国主义情怀能力训练项目项目1.编写程序实现实验板定期向PC串口发送字符串“DTMobile\n”。实验板开机后按照设定的时间间隔，不断向PC发送字符串，报告自己的状态，每发送一次字符串消息，LED1闪亮一次。项目2.使用PC端的串口调试程序向实验板发送控制字符，实验板上的1个LED根据控制字符进行点亮和熄灭两种状态的转换按照控制命令对指定的LED进行点亮或熄灭（PC发送字符“0”时，LED灯全部熄灭；PC发送字符“1”时，点亮第一个LED灯；PC发送字符“2”时，点亮第二个LED灯；PC发送字符“3”时，点亮第三个LED灯；PC发送字符“4”时，点亮第四个LED灯）。教学资源的开发与利用教材《cc2530单片机技术与应用》.电子工业出版社.2026.42、教学资料《CC2530单片机中文数据手册》。二、教学过程设计步骤教学内容教师活动学生活动时间分配（分钟）教学方法教学手段学时1串口简介：串口是串行接口的简称，也称为串行通信接口或COM接口。在一条信号线上将数据一个比特一个比特地逐位进行传输的通信模式。串口通信主要分为通用异步收发传输器（UniversalAsynchronousReceiverandTransmitter，UART）和串行外设接口（SerialPeripheralInterface，SPI）。（1）串行同步通信同步通信中，所有设备使用同一个时钟，以数据块为单位传送数据，每个数据块包括同步字符、数据字符和校验字符。同步字符位于数据块的开头，用于确认数据字符的开始；接收时，接收设备连续不断地对传输线采样，并把接收到的字符与双方约定的同步字符进行比较，只有比较成功后，才会把后面接收到的字符加以存储。同步通信的优点是数据传输速率高，缺点是要求发送时钟和接收时钟保持严格同步。这种传送方式对硬件结构要求较高。（2）串行异步通信异步通信中，每个设备都有自己的时钟信号，通信双方的时钟频率保持一致。异步通信以字符为单位进行数据传送，每一个字符均按照固定的格式传送，被称为帧，即串行异步通信一次传送一个帧。数据帧：异步通信以字符为单位进行数据传送，每一个字符均按照固定的格式传送，被称为帧，即串行异步通信一次传送一个帧。每一帧数据由起始位（低电平）、数据位、奇偶校验位（可选）、停止位（高电平）组成讲解课件讨论45分钟学时21.CC2530中的串口通信：CC2530有两个串行通信接口USART0和USART1，它们能够分别运行于异步UART模式或同步SPI模式。两个USART具有同样的功能，可以设置在单独的I/O引脚，UART包括一个RX（ReceiveData，RX）和一个TX（TransmitData，TX）两线。其中RX表示接收数据，TX表示发送数据。RT（RequestToSend，RT）表示请求发送，CT（ClearToSend，CT）表示清除发送。SPI是4线串口，分别是CS（片选）、CLK（时钟）、MISO（数据输入）和MOSI（数据输出）。串口一般是一对一接收，SPI可以挂载多个SPI设备，通过CS选通设备。2.电路分析：要使用CC2530单片机和PC进行串行通信，需要了解常用的串行通信接口。常用的串行通信接口标准有RS232C、RS422A和RS485等。由于CC2530单片机的输入/输出电平是TTL电平，PC机配置的串行通信接口配置是RS232标准接口，两者的电气规范不一致，要完成两者之间的通信，需要在两者之间进行电平转换。CC2530单片机和PC进行串行通信的方案如图5.2所示。讲解课件讨论20分钟特殊功能寄存器介绍：CC2530串口UART通信的相关寄存器①UxCSR：USART控制和状态寄存器②UxUCR：USARTx控制寄存器③UxGCR：USARTx通用控制寄存器示。④UxBUF：USARTx接收/发送寄存器⑤UxBAUD：USARTx波特率控制寄存器UxCSR：USARTx控制和状态寄存器，主要用于设置是是UART工作模式还是SPI工作模式UxUCR：USARTxUART控制寄存器，主要用于设置UART通信的相关参数，如校验位，数据位UxBUF：USARTx接收/发送数据缓冲寄存器，用于存放发送和接收的数据讲解课件讨论25分钟学时3定时器初始化：1、选择USART通信为是UART模式U0CSR=0x802、选择UART模式外设引脚位置PERCFG=0x003、设置引脚的功能为外设IO口P0SEL=0x3C//001111004、设置P0作为串口0优先P2DIR&=~0xc05、设置时钟为32MhzCLKCONCMD=0x806、设置UART通信的波特率，这里设置成57600 U0BAUD=216; U0GCR=10;7、设置UART通信相关参数，如停止位、校验位等U0UCR=0x808、打开总中断使能 EA=1波特率设置：串口发送函数：voidUartTX_Send_String(char*Data,intlen){inti;for(i=0;i<len;i++){U0DBUF=*Data++;while(UTX0IF==0);UTX0IF=0;}}案例教学法讲解法实操演示提问、讨论、实操45分钟学时4项目1.编写程序实现实验板定期向PC串口发送字符串“DTMobile\n”。实验板开机后按照设定的时间间隔，不断向PC发送字符串，报告自己的状态，每发送一次字符串消息，LED1闪亮一次。案例教学法讲解法实操演示提问、讨论、实操45分钟学时51.串口数据接收：CC2530的UxCSR是USARTx控制和状态寄存器。UxCSR的第6位是UART使能位，在UART配置后，通过设置UxCSR.REN的值来控制串口接收器允许接收还是禁止接收。当UxCSR.REN=1时，UART就开始接收数据，在RXDx引脚监测寻找有效的起始位，并且设置UxCSR.ACTIVE的值为1。当检测到有效的起始位时，收到的字节就传送到UxBUF。程序通过收发缓冲寄存器UxBUF获取收到的字节数据，当UxBUF被读出时，UxCSR.RX_BYTE位由硬件清零。编程中，通常有查询方式和中断方式两种方式来实现串口数据的接收。（1）查询方式接收串口数据CC2530单片机在数据接收完毕后，中断标志位TCON.URXxIF被置1，程序通过检测TCON.URXxIF来判断UART是否接收到数据。查询方式接收串口数据是串口接收程序不断查询中断标志位TCON.URXxIF是否为1。TCON.URXxIF的值不是1，接收程序继续查询等待；如果查询到TCON.URXxIF的值是1，软件编程将TCON.URXxIF的值清零，缓冲寄存器UxBUF中的数据赋值给程序变量，完成数据接收。2）中断方式接收串口数据程序初始化时，通过设置IEN0.URXxIE的值为1，使能USARTx的串口接收中断。CC2530单片机在数据接收完毕后，中断标志位TCON.URXxIF被置1，就产生串口接收数据中断。在中断处理函数中，对中断标志位TCON.URXxIF软件清零，缓冲寄存器UxBUF中的数据赋值给程序变量，完成数据接收。讲解课件讨论20分钟串口接收初始化：1、选择USART通信为是UART模式U0CSR|=0x802、选择UART模式外设引脚位置PERCFG=0x003、设置引脚的功能为外设IO口P0SEL=0x3C//001111004、设置P0作为串口0优先P2DIR&=~0xc05、设置时钟为32MhzCLKCONCMD=0x806、设置UART通信的波特率，这里设置成57600 U0BAUD=216; U0GCR=10;7、设置UART通信相关参数，如停止位、校验位等U0UCR|=0x809.清除串口接收端标志位URX0IF=0;10.接收器使能U0CSR|=0x40；11.串口接收中断使能IEN0|=0x0412、打开总中断使能 EA=1案例教学法讲解法实操演示提问、讨论、实操25分钟学时6项目2.使用PC端的串口调试程序向实验板发送控制字符，实验板上的1个LED根据控制字符进行点亮和熄灭两种状态的转换按照控制命令对指定的LED进行点亮或熄灭案例教学法讲解法实操演示提问、讨论、实操45分钟学时7、学时8实训任务：定时器控制串口发送数据实操实操演示实际操作90分钟学时9、学时10实训任务：按键中断控制串口发送数据学时11、学时12实训任务：使用PC机串口通信发送控制命令，实现发送字符'1'，单片机循环跑马，cc2530向PC机发送“paomakaishi”；发送字符'2',跑马停止，cc2530向PC机发送“paomatingzhi”作业串口发送helloworldPC机控制单片机定时器控制串口发送数据按键中断控制串口发送数据串口综合应用课后体会记录本次课程的成功之处，便于今后教学参考记录课堂教学活动中学生的疑难问题和项目实施难点，以便在今后的教学活动中改进单元教学设计6一、教案头单元标题：模数转换应用单元教学学时：8授课班级上课时间上课地点教学目标能力目标知识目标素质目标学情分析本课程开在大一下学期，同学们已经学过C语言，对程序编写有一定的基础，但是还没有接触过硬件设备，动手能力有待提高教学重点与教学难点 本学习单元的主要内容是CC2530单片机AD转换模块的使用方法，包含任务9。任务9介绍了电信号的形式与转换的相关知识，CC2530的ADC部分的结构、相关寄存器及其配置，通过本项任务可使学生掌握使用ADC的设置方法与程序编写。思政目标培养学生的逻辑思维;培养学生勇于创新，爱岗敬业的工作作风树立工匠精神与精益意识，培养学生“重复出技能、精益出成效”的实践精神培养爱国主义情怀能力训练项目项目1.编写程序实现实验板测定芯片外部光敏传感器的电压，通过串口发送电压值。实验板上安装光敏传感器，经ADC转换以后通过串口将电压值发送给PC，可以通过串口调试软件读取电压值.项目2.编写程序实现实验板测定芯片AVDD电压值，通过串口发送电压值。每次开始ADC转换一次，LED１点亮。转换完成后LED１熄灭。发送一次电压值的字符串消息，LED２点亮一次。教学资源的开发与利用教材《cc2530单片机技术与应用》.电子工业出版社.2026.42、教学资料《CC2530单片机中文数据手册》。二、教学过程设计步骤教学内容教师活动学生活动时间分配（分钟）教学方法教学手段学时11.ADC原理介绍：模拟/数字转换(AnalogtoDigitalConverter，简称ADC)是将输入的模拟信号转换为数字信号。各种被测控的物理量（如：速度、压力、温度、光照强度、磁场等）是一些连续变化的物理量，传感器将这些物理量转换成与之相对应的电压和电流就是模拟信号。单片机只能接收数字信号，要处理这些信号就必须转换成数字信号，模拟/数字转换是数字测控系统中必须的信号转换。（1）模拟信号模拟信号是指用连续变化的物理量所表达的信息，如温度、湿度、压力、长度、电流、电压等等，我们