电子计时系统-任务一 信号指示灯控制

单/片/机/与/传/感/器项目三电子时钟系统讲师XXX、XXX项目引入

竞技类体育运动中，裁判员通常使用电子计时系统来为运动员计时。打开多个手机，都调节到秒表部分，同时开始计时，在经过相同的时间段后，停止秒表，会发现各个手机上所计时间相同。为什么电子秒表的计时可信，为什么不同手机之间能做到同样时间内统计的时间是相同的，那是由于每个电子设备都使用了定时器来作为时间计时的时基。定时器通过精确的时钟来为秒表提供精确而稳定的时间累达到。任务分解任务一：信号指示灯控制01任务描述:本任务先学习了GPIO的概念、工作模式，然后进一步学习了CC2530的GPIO的基本功能和控制，并掌握了GPIO的位操作，最后完成该任务的硬件设计及和软件设计，实现了通过CC2530微处理器的GPIO接口控制相关仪表的信息号状态。02学习目标：了解GPIO基本概念、电路驱动和工作模式熟悉CC2530微处理器GPIO基本构成掌握利用位操作实现CC2530微处理GPIO基本操作任务一：信号指示灯控制微处理器GPIO1.1

通用I/O驱动概述I/O也称为GeneralPurposeInputOutput（通用输入/输出）简称为GPIO、I/O，是单片机通用输入输出接口的总称。弱驱动I/O弱驱动电路是指通用I/O管脚输出的电流较弱无法对相关的控制设备提供足够的驱动电流。强驱动I/O强驱动I/O顾名思义就是驱动能力较强的I/O，通常情况下在输入与芯片电源相同的电压时，强驱动I/O可以驱动功率更大的外界设备。高压I/O与低压I/O单片机通用I/O输出电压有两种，一种为比较早期的传统8051单片机的5V通用I/O，另一种为通用型的3.3V通用I/O。任务一：信号指示灯控制微处理器GPIO1.1

通用I/O驱动概述通用I/O在工作时通常是三种状态，分别是输入状态，输出状态和高阻态，这三种状态的使用和功能都有所不同，在设置时需要根据实际实用配置。输入状态输入模式是指通用I/O管脚被配置为接受外界电平信息的模式，通常读取的信息为电平信息，即高电平为1，低电平为0。输出状态输出模式是指通用I/O口配置为主动向外部输出电压的状态，通过向外输出电压可以实现对开关类设备进行主动控制。高阻态高阻态模式是指，通用I/O管脚内部电阻的阻值无限大，大到几乎占有外界输出的全部电压。任务一：信号指示灯控制微处理器GPIO1.2

通用I/O的分配原理分组的依据有两点，第一点是单片机内核的位宽度，第二点是单片机I/O功能的多寡。内核位宽MSP430单片机是16位单片机8051单片机是8位的单片机I/O功能STM32通用I/O的Bit位通常在4个左右8051单片机的I/O功能只有输入输出两种模式任务一：信号指示灯控制微处理器GPIO1.3

GPIO_Port与GPIO_PinGPIO_Port的设计受到商业产品及片上资源的限制而设计的总的管脚通道，而通常GPIO_Pin是挂载在GPIO_Port通道上的，其数量与单片机位宽与管脚功能密切相关。任务一：信号指示灯控制2.CC2530与GPIO2.1CC2530通用I/O寄存器介绍CC2530的I/O用作通用I/O时，引脚可以组成3个8位端口，端口0、端口1和端口2，表示为P0、P1和P2。其中，P0和P1是完全的8位端口，而P2仅有5位可用。所有的端口均可以通过SFR寄存器P0、P1和P2位寻址和字节寻址。每个端口引脚都可以单独设置为通用I/O或外部设备I/O。任务一：信号指示灯控制2.CC2530与GPIO2.2CC2530通用I/O寄存器介绍实现I/O的配置使用，只需要配置P1DIR（端口1方向寄存器）和P1SEL(端口1功能选择寄存器)即可。任务一：信号指示灯控制3.GPIO的位操作3.1GPIO的位操作微处理器GPIO一般通过位操作完成寄存器的设置，常用的位操作有按位与“&”、按位或“|”、按位取反“~”、按位异或“^”，以及左移运算符“<<”和右移运算符“>>”。按位或运算符“|”参加运算的两个运算量，如果两个相应的位至少有一个是1，结果为1，否则为0。按位与运算符“&”参加运算的两个运算量，如果两个相应的位都是1，则结果为1，否则为0，任务一：信号指示灯控制3.GPIO的位操作3.1GPIO的位操作按位异或运算符“^”参加运算的两个运算量，如果两个相应的位相同，均为0或者均为1，结果值中该位为0，否则为1，按位异或常用于一个数中某些特定位翻转。按位取反“~”用于对一个二进制数按位取反，即0变1，1变0。左移运算符“<<”左移运算符用于将一个数的各个二进制全部左移若干位，移到左端的高位被舍弃，右边的低位补0。。右移运算符“>>”用于对一个二进制数位全部右移若干位，移到右端的低位被舍弃。任务一：信号指示灯控制4.任务引导及步骤4.1信号灯的控制信号灯的控制方式为对电平输出的主动控制即：高电平输出和低电平输出，具体的输出方式要参考信号灯的相关原理图。信号灯LED1与LED2如图。任务一：信号指示灯控制4.任务引导及步骤4.2按键的状态检测按键的状态检测方式主要是使用了CC2530单片机通用I/O的引脚电平读取功能，相关引脚为高电平时引脚读取的值为1，反之则为0。任务一：信号指示灯控制4.任务引导及步骤4.3程序流程图程序流程设计中首先配置LED灯和按键对应的通用I/O从而初始化LED和按键外设。主循环中不断检测按键的状态，当检测到按键按下时，延时消抖等待10ms，待电平稳定后如果按键任就处于按下状态则确定按键被按下，等待按键抬起。检测到按键抬起后执行LED灯的反转控制操作完成对LED灯的控制。任务一：信号指示灯控制4.任务引导及步骤4.4LED灯初始化voidled_io_init(void){P1SEL&=~0x03;//配置控制管脚（p1.0,p1.1）为通用IO模式P1DIR|=0x03;//配置控制管脚（p1.0,p1.1）为输出模式LED2=OFF;//初始状态为关闭LED1=OFF;//初始状态为关闭}LED灯初始化的方式为配置P1SEL寄存器为通用I/O模式，配置P1DIR寄存器为输出模式。LED灯初始化代码如下：任务一：信号指示灯控制4.任务引导及步骤4.5按键初始化按键初始化的方式为配置P1SEL寄存器为通用I/O模式，配置P1DIR寄存器为输入模式。按键初始化代码如下：voidkey_init(void){P1SEL&=~0x0C;//配置按键检测管脚（p1.2,p1.3）为通用IOP1DIR&=~0x0C;//配置按键检测管脚（p1.2,p1.3）为通用输出模式}任务一：信号指示灯控制4.任务引导及步骤4.6主程序led_io_init();//LED的控制端口初始化key_io_init();//按键的控制端口初始化LED2=ON;//打开LED0while(1){ if(KEY1==ON){//按键按下，改变2个LED灯状态

delay_ms(10);//按键防抖10ms if(KEY1==ON){//按键按下，改变2个LED灯状态

while(KEY1==ON);//松手检测 LED2=!LED2; //LED翻转闪烁 LED1=!LED1; //LED翻转闪烁 } }}任务小结信号指示灯控制通