单片机与传感器 全套课件 项目1-5 认识单片机- 大棚环境信息采集

《单片机与传感器》课程简介01课程介绍:本书全面介绍了单片机与传感器基本原理及其应用，主要内容包括单片机的接口技术、传感器技术。以8位单片机为基础，系统地讲述了CC2530单片机的结构、工作原理和接口应用技术。02课程核心知识：单片机的通用I/O、中断、定时器、ADC、电源管理、看门狗、串口通信与总线通讯的开发与应用。以项目式案例来掌握采集类、安防类、控制类传感器的应用开发技术。03培养技能目标：熟悉单片机与传感器基础知识、掌握CC2530单片机接口的开发与使用、熟悉常用采集类、安防类、控制类传感器驱动程序编写及使用。课程简介X/X/X/X/技/术项目一认识单片机讲师XXX、XXX项目引入单片机是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统，在工业控制领域广泛应用。任务分解任务一：认识微处理器01任务描述:以本任务重点学习微处理器的基本原理、功能和结构，并进一步学习掌握CC2530的原理与功能以及片上资源，了解微处理器的发展和应用领域，理解片机与嵌入式的关系。02学习目标：了解微处理器定义与组成了解微处理器系统的发展与应用熟悉微处理器与物联网发展关系任务一：认识微处理器微处理器概述1.1

微处理器定义微处理器（Microcontrollers）是一种集成电路芯片又称为单板机、嵌入式计算机或嵌入式微处理器，微处理器采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统，在工业控制领域广泛应用。任务一：认识微处理器微处理器概述1.2

微处理器系统板任务一：认识微处理器微处理器概述1.3

微处理器及其软件的特点01体积小、功耗低、具有专用性。02单片机系统的专用性。03高可靠性和实时性。04高效率地设计。05单片机的系统软件和应用软件没有明显的区分。06需要开发环境和调试工具。任务一：认识微处理器微处理器概述1.4

微处理器的基本结构哈弗结构和冯诺依曼结构任务一：认识微处理器微处理器概述1.5

单片机的基本结构运算器运算器由运算部件——算术逻辑单元（Arithmetic&LogicalUnit，简称ALU）、累加器和寄存器等几部分组成。控制器控制器由程序计数器、指令寄存器、指令译码器、时序发生器和操作控制器等组成，是发布命令的“决策机构”，即协调和指挥整个微机系统的操作。寄存器数据寄存器通过数据总线向存储器和输入/输出设备送（写）或取（读）数据的暂存单元。指令寄存器是用来保存当前正在执行的一条指令。任务一：认识微处理器微处理器概述1.6

通用单片机与专用单片机通用单片机是一种基本芯片，它的内部资源比较丰富，性能全面且适用性较强，能够覆盖多种应用需求。专用控制单片机是专门针对于某个特定产品的单片机，如电度表和IC读写器上的单片机。通用单片机专用单片机任务一：认识微处理器2.微处理器的发展与应用2.1

微处理器的发展历史1976-1978单片机的探索阶段以Intel公司的MCS–48为代表。MCS–48的推出是在工控领域的探索，参与这一探索的公司还有MotorolaZilo等，都取得了满意的效果。1978-1982单片机的完善阶段Intel公司在MCS–48基础上推出了完善的、典型的单片机系列MCS–51。1982-1990单片机向微控制器发展阶段8位单片机的巩固发展及16位单片机的推出阶段。Intel公司推出的MCS–96系列单片机。1990至今微控制器的全面发展阶段随着单片机在各个领域全面深入地发展和应用，出现了高速、大寻址范围、强运算能力的8位/16位/32位通用型单片机，以及小型廉价的专用型单片机。任务一：认识微处理器2.微处理器的发展与应用2.2

微处理器应用特点控制系统的在线应用软硬件结合应用的广泛性及其重要性应用现场环境恶劣任务一：认识微处理器2.微处理器的发展与应用2.3

微处理器应用应用智能仪表工业控制家用电器医用设备模块设备军事装备网络通信汽车电子任务一：认识微处理器3.微处理器与物联网3.1

物联网物联网有两层意思：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上延伸和扩展的网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品，以及物品之间进行信息交换和通信。任务一：认识微处理器3.微处理器与物联网3.2

微处理器的三个应用时代单芯片应用形态单芯片应用形态表明，微处理器的嵌入式应用必须走单芯片控制器的发展道路。嵌入式应用环境单片微处理器诞生，从根本上解决了嵌入式应用中体积、价位、可靠性、控制能力、与对象系统紧耦合的一系列技术难题。微处理器的物联应用微处理器为物联而生，物联是微处理器与生俱来的本质特性。早在微处理器诞生时期，通用处理器与嵌入式处理器两大分支的历史性分工中，就赋予了嵌入式处理器的物联使命。单片机时代、嵌入式系统时代与物联网时代，是微处理器的三个不同的变革时代。三个时代中不变的是微处理器的三个基本特点，变革的是不同学科介入后产生的巨大飞跃。任务小结认识微处理器通过本项目的学习和实践，可以了解到微处理器的发展历程、微处理器的演变。通过对经典计算机结构的认识了解微处理器的种类，不同种类微处理器的使用环境和场景，了解到微处理器微操作的系统的功能和用途。微处理器的发展与应用微处理器概述知识点1知识点2微处理器与物联网知识点3任务二：认识MCS-51单片机系统01任务描述:本任务介绍MCS-51微处理器的基本原理、功能和结构，并进一步学习掌握CC2530的原理与功能以及片上资源，掌握CC2530微处理器的开发环境是IARfor8051开发环境的使用。02学习目标：熟悉MCS-51微处理器基本原理、弄能和结构掌握CC2530微处理器功能、结构和开发平台熟悉CC2530微处理器的开发环境任务二：认识MCS-51单片机系统MCS-51微处理器1.1

MCS-51微处理器系列MCS-51是指由美国INTEL公司生产的一系列51内核的单片机总称，这一系列单片机的产品众多，包括了如8031，8051，8751，8032，8052，8752等多个种类，其中8051是最早最典型的产品，该系列其它单片机都是在8051的基础上进行功能的增、减，改变而来的，因此MCS-51系列单片机又通称为8051单片机。任务二：认识MCS-51单片机系统MCS-51微处理器1.2

8051单片机的基本组成MCS-51单片机由多个部件组成，即中央处理器(CPU)、振荡器和时序电路、程序存储器(ROM/EEPROM)、数据存储器(RAM)、并行I/O口(P0-P3口)、串行通信口、定时器/计数器及内外中断系统。任务二：认识MCS-51单片机系统MCS-51微处理器1.3

8051单片机的基本组成8051单片机的内部结构与功能中断系统串行通信口定时器/计数器中央处理器任务二：认识MCS-51单片机系统2.CC2530微处理器2.1

CC2530单片机CC2530是TI(德州仪器）公司生产的一种系统级SoC芯片，适用于2.4GHzIEEE802.15.4，zigBee和RF4CE应用。CC2530包括了极好性能的RF收发器，工业标准增强型8051MCU，结合德州仪器的业界领先的黄金单元ZigBee协议栈(Z-Stack),提供了一个强大和完整的ZigBee解决方案。任务二：认识MCS-51单片机系统2.CC2530微处理器2.2

CC2530与8051CC2530使用的是增强型8051CPU内核，增强型8051内核使用标准的8051指令集。因为以下原因指令执行比标准的8051更快：01每个指令周期是一个时钟，而标准的8051每个指令周期是12个时钟。02消除了总线状态的浪费。03第二个数据指针。04一个扩展的18源中断单元。任务二：认识MCS-51单片机系统2.CC2530微处理器2.3

CC2530单片机特点和优势CC2530CPU与内存时钟与电源管理片上外设无线射频收发器任务二：认识MCS-51单片机系统3.CC2530的开发环境3.1

集成开发环境集成开发环境（IDE，IntegratedDevelopmentEnvironment）是用于提供程序开发环境的应用程序，一般包括代码编辑器、编译器、调试器和图形用户界面等工具。节省时间和精力。建立统一标准。管理开发工作。任务二：认识MCS-51单片机系统3.CC2530的开发环境3.2

CC2530开发环境单片机集成开发环境单片机程序开发的开发环境有三种，这三种分别是GCC、KEIL系列与IAR系列。相较于GCC与KEIL系列开发环境，IAR开发环境涵盖的芯片种类更加齐全，功能更加强大，适合于大型单片机程序的综合开发和管理。任务二：认识MCS-51单片机系统3.CC2530的开发环境3.3

IAR开发环境一套IAR开发环境可以胜任更多的单片机开发任务，其可以兼容二十多种内核的单片机的代码开发工作，例如8051、ARM、STM8、AVR、MSP430等等。任务二：认识MCS-51单片机系统4.环境安装与配置4.1

启动软件以管理员身份运行安装。在弹出的安装窗口中选择InstallIAREmbeddedWorkbench启动软件安装。任务二：认识MCS-51单片机系统4.环境安装与配置4.2

安装环境的配置等待软件安装环境的配置。配置完成后点击“Next”执行下一步任务二：认识MCS-51单片机系统4.环境安装与配置4.3

选择安装方式点击接收安装条款后，选择安装方式，在此处选择“Complete”点击“Next”执行下一步操作任务二：认识MCS-51单片机系统4.环境安装与配置4.4

启动安装任务二：认识MCS-51单片机系统4.环境安装与配置4.5

安装成功任务二：认识MCS-51单片机系统4.环境安装与配置4.6

运行软件任务小结MCS-51微处理器通过本项目的学习和实践，可以了解到MCS-51微处理器的发展及后来的衍生型号。通过类比CC2530微处理器与MCS-51微处理器可以了解到CC2530微处理器在MCS-51微处理器基础上的巨大改进，了解本书开发项目依托的CC2530开发板。认识CC2530微处理器开发环境后可以对开发环境进行安装和配置。CC2530开发环境CC2530微处理器MCS-51微处理器知识点1知识点2知识点3开发环境安装知识点4任务三：工程创建与调试01任务描述:本任务重点学习IARfor8051的开发环境的使用，掌握在IARfor8051开发环境上的CC2530单片机的工程建立和对CC2530单片机的在线调试。02学习目标：掌握CC2530微处理器工程的创建掌握CC2530微处理器代码的在线调试掌握使用IARfor8051开发环境中开发工具任务三：工程创建与调试IARfor8051开发环境的使用1.1

IARfor8015界面简介任务三：工程创建与调试IARfor8051开发环境的使用1.2

IAR的ToolBar(工具栏)IAR的ToolBar工具栏共有两个：Main主工具栏和Debug调试工具栏。在编辑（默认）状态下只显示Main工具栏只显示，在进入调试模式后会显示Debug工具栏。工具栏可以在通过菜单打开：View->ToolBar。任务三：工程创建与调试IARfor8051开发环境的使用1.3

IAR的主工具栏在编辑（默认）状态下，只有主工具栏，这个工具栏里面内容也是在编辑状态下常用的快捷按钮。任务三：工程创建与调试IARfor8051开发环境的使用1.4

调试工具栏调试工具栏是在程序调试时候才有效的快捷按钮，在编辑状态下，这些按钮是无效的Reset复位Break停止运行StepOver逐行运行F10StepInto跳入运行F11StepOut跳出运行F11NextStatement运行到下一语句RuntoCursor运行到光标行go全速运行F5StopDebugging停止调试Ctrl+Shift+D任务三：工程创建与调试IARfor8051开发环境的使用1.5

工程编译与下载编译工程点击Project→RebuildAll。或者直接点击工具栏中的make按钮

。编译成功后会在该工程的Debug\Exe目录下生成led.d51和led.hex文件。下载正确连接SmartRF04仿真器到PC机和Lite节点。打开CC2530节点板电源（上电），按下SmartRF04仿真器上的复位按键，点击Project→DownloadandDebug或者直接点击工具栏的下载按钮将程序下载到CC2530节点板任务三：工程创建与调试2.IARfor8051工程建立2.1

单片机工程的创建:创建工程步骤中分为两个小步骤，分别是新建Workspace和创建NewProject。01打开IAR开发环境，在菜单栏中通过点击File->New->Workspace完成新工程的创建。02下创建的Workspace下通过点击Project->CreateNewProject，Toolchain中选择8051内核单片机，然后点击”确认“创建一个新项目。任务三：工程创建与调试2.IARfor8051工程建立2.2

IAR添加代码01点击左上角的Newdocument，代码框中会显示出一个空白的临时文件。03在.C文件中加入关联文件和可执行的代码段并保存，源码就算建立完成了。02通过右键创建好的Project–>Add->AddFiles…找到创建的.C文件，点击打开后将创建好的C文件加入到工程中。任务三：工程创建与调试2.IARfor8051工程建立2.3

工程配置工程配置分为四个步骤，芯片选择、堆栈配置、HEX文件配置、调试工具配置。芯片选择任务三：工程创建与调试2.IARfor8051工程建立2.3

工程配置堆栈配置任务三：工程创建与调试2.IARfor8051工程建立2.3

工程配置HEX文件配置任务三：工程创建与调试2.IARfor8051工程建立2.3

工程配置调试工具配置任务三：工程创建与调试3.IARfor8051程序在线调试3.1

Watch窗口观察调试任务三：工程创建与调试3.IARfor8051程序在线调试3.2

寄存器窗口调试任务小结工程创建与调试通过本任务的学习和实践，可以掌握CC2530微处理器代码工程在IARfor8051开发环境上的工程建立，通过使用IARfor8051开发环境可以实现对CC2530微处理器代码的在线调试，学会使用IARfor8051开发环境的调试工具可以更为深入的了解CC2530微处理器代码的运行原理以及CC2530微处理器程序在运行时微处理器内部的寄存器的数值变化。IARfor8051程序调试IARfor8051开发环境知识点1知识点2通过本项目的学习，了解微处理器的发展和应用领域，理解片机与嵌入式的关系，掌握CC2530微处理器的开发环境是IARfor8051开发环境的安装，掌握在IARfor8051开发环境上的CC2530单片机的工程建立和对CC2530单片机的在线调试等等。项目总结微处理器系统和传感器的分类有哪些？结合生活中举例介绍说明。在物联网系统中的微处理器和传感器的应用方面有哪些？IARfor8051开发环境有哪些功能窗口？项目思考拓展训练调研要求：了解生活中单片机与传感器的概念。熟悉单片机与传感器对各行各业的影响。熟悉物联网系统对生活环境的重要性。要求：各学员通过调研、搜集网络数据资料等方式完成。形成对应调研小组，进行讨论和知识分享。

考核方式：调研各行各业物联网在生活中的应用和发展趋势。评估标准：分组汇报：单片机技术的发展给未来生活环境产生哪些影响，学员从正反两个角度进行讨论，提出利与弊。谢谢！

单/片/机/与/与/传/感/器/技/术项目二认识传感器项目引入传感器(英文名称:transducer/sensor)是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。任务分解任务一：任务名称01任务描述:本任务重点学习传感器的基本知识，如概念、分类和基本原理等等，了解常用传感器的应用领域和发展趋势。02学习目标：了解传感器的功能及作用熟悉传感器的分类以及分类方法熟悉常用传感器的应用领域和发展趋势任务一：认识传感器传感器简述1.1

传感器的作用世界是由物质组成的，各种事物都是物质的不同形态。人们为了从外界获得信息，必须借助于感觉器官。人的“五官”——眼、耳、鼻、舌、皮肤分别具有视、听、嗅、味、触觉等直接感受周围事物变化的功能。而单靠人们自身的感觉器官，在研究自然现象和规律以及生产活动中它们的功能就远远不够了。为适应这种情况，就需要传感器。传感器是人类“五官”的延伸，是信息采集系统的首要部件。任务一：认识传感器传感器简述1.2

表征物质特性电量一般是指物理学中的电学量，例如电压、电流、电阻、电容及电感等。非电量指除电量之外的一些参数，例如压力、流量、尺寸、位移量、重量、力、速度、加速度、转速、温度、浓度及酸碱度等。表征物质特性及运动形式的参数很多，根据物质的电特性，可分为电量和非电量两类。任务一：认识传感器传感器简述1.3

传感器的概念按照GB7765-87国家标准中的规定，传感器（transducer/sensor）的定义为：能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。传感器通常由敏感元件和转换元件组成、其中敏感元件是指传感器中能直接感受和响应被测量的部分；转换元件是指传感器中能将敏感元件感受或响应的被测量转换成适于传输和测量的电信号部分；调理电路是把传感元件输出的电信号转换成便于处理、控制、记录和显示的有用电信号所涉及的有关电路，如放大、滤波、电桥、阻抗变换电路。任务一：认识传感器传感器简述1.4

传感器的分类分类法型式说明按构成基本效应分物理型、化学型、生物型分别以转换中的物理效应、化学效应命名按构成原理分结构型以其转换元件结构参数特性变化实现信号转换物性型以其转换元件物理特性变化实现信号转换按能量关系分能量转换型传感器输出量直接由被测量能量转换而得能量控制型传感器输出量能量由外源供给，但受被测输入量控制按作用原理分应变式、电容式、压电式、热电式等以传感器对信号转换的作用原理命名按入量分位移、压力、温度、气体等以被测量对象命名按输出量分模拟式输出量为模拟信号数字式输出量为数字信号任务一：认识传感器传感器简述1.4

传感器分类按照敏感元件输出能量的来源又可以把传感器分成如下三类：自源型指仅含有转换元件的最简单、最基本的传感器构成方式。其特点是不需外能源。带激励源型它是转换元件外加辅助能源的构成方式。这里的辅助能源起激励作用，它可以是电源，也可以是磁源。外源型它是利用被测量实现阻抗变化的转换元件构成，它必须由外电源经过测量电路在转换元件上加入电压或电流，才能获得电量输出。任务一：认识传感器传感器简述1.5

传感器特性是指对静态的输入信号，传感器的输出量与输入量之间所具有相互关系。通常情况下，传感器的实际静态特性输出是条曲线而非直线。静态特性是指传感器在输入变化时，它的输出的特性。动态特性线性度任务一：认识传感器传感器简述1.6

传感器指标传感器指标滞环重复性线性度传感器指标灵敏度分辨力静态误差稳定性漂移任务一：认识传感器传感器简述1.7

传感器的命名及代号第一级修饰语：被测量，包括修饰被测量的词语；第二级修饰：语转换原理，一般可后续以“式”字；第三级修饰语：特征描述，指必须强调的传感器结构、性能、材料特征、敏感元件及其它必要的性能特征，一般可后续以“型”字；第四级修饰语：主要技术指标（量程、精确度、灵敏度等）。方法一传感器，位移，应变[计]式，100mm；方法二100mm应变式位移传感器。在技术文件、产品样本、学术论文、教材及书刊的陈述句子中，作为产品名称应采用与上述相反的顺序。任务一：认识传感器传感器简述1.8

传感器的代号一般规定用大写汉字拼音字母和阿拉伯数字构成传感器完整代号。传感器完整代号应包括以下四个部分：应变式位移传感器，代号为CWY-YB-10传感器，代号C；用一个或两个汉语拼音的第一个大写字母标记。主称用一个或两个汉语拼音的第一个大写字母标记。被测量转换原理用一个阿拉伯数字标记，厂家自定，用来表征产品设计特性、性能参数、产品系列等。序号任务一：认识传感器传感器简述1.9

传感器的选型(普通传感器)传感器的选型(普通传感器)频率响应特性的选择根据测量对象与环境确定灵敏度的选择传感器类型的选择线性范围的选择稳定性的选择精度的选择任务一：认识传感器2.传感器的概念与分类2.1传感器的应用领域应用自动控制机器人家用电器医用设备遥感遥测环境保护航空航天汽车电子任务一：认识传感器3.传感器技术的发展趋势3.1传感器的发展趋势采用系列高新技术设计开发新型传感器传感器的微型化与微功耗传感器的集成化与多功能化传感器的智能化传感器的数字化传感器的网络化任务一：认识传感器3.传感器技术的发展趋势3.2传感器的数字化数字传感器的特点是：将模拟信号转换成数字信号输出，提高了传感器输出信号的抗干扰能力，特别适用于电磁干扰强、信号距离远的工作现场；可利用软件对传感器进行线性修正及性能补偿，进而减少系统误差；一致性与互换性好。任务一：认识传感器3.传感器技术的发展趋势3.3传感器的网络化传感器网络化的目标是采用标准的网络协议，同时采用模块化结构将传感器和网络技术有机地结合起来。任务一：认识传感器4.传感器与物联网应用4.1物联网重点发展领域任务一：认识传感器4.传感器与物联网应用4.2物联网四大关键技术任务小结认知传感器通过本项目的学习和实践，可以学习到传感器的发展、种类和数据采集原理，并了解传感器在物联网中的应用。传感器的应用传感器简述知识点1知识点2传感器与物联网应用传感器技术的发展趋势知识点3知识点4通过本项目的学习和实践，可以学习到传感器的发展、种类和数据采集原理，并了解传感器在物联网中的应用。项目总结1、结合本项目内容介绍传感器的功能及作用有哪些？2、分析常用的传感器的分类以及分类方法是什么样的？3、举例说明生活中传感器的应用有哪些？4、简述传感器技术和未来发展趋势是什么样的？项目思考拓展训练调研要求：了解生活常用传感器的功能及作用。熟悉生活中传感器的分类及分类方法。熟悉常用传感器的应用领域和发展趋势。要求：各学员通过调研、搜集网络数据、查找资料等方式完成。形成对应调研小组，进行讨论和知识分享。

考核方式：调研对传感器使用情况分析。调研传感器技术在各行各业运用及发展趋势。评估标准：分组汇报：嵌入式技术的发展给未来生活环境产生哪些影响，

传感器技术对生活的重要性。谢谢！

单/片/机/与/传/感/器项目三电子时钟系统项目引入

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用输入输出接口是微处理器最常用的基本接口，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。GPIO的位操作CC2530与GPIO微处理器GPIO知识点1知识点2知识点3谢谢！

任务二：键盘按键检测01任务描述:本任务使用CC2530单片机模拟键盘按键功能，通过编辑程序使用CC2530单片机的外部中断实现对连接在CC2530引脚上按键动作进行捕捉，由CC2530单片机上指示灯的变化实现对按键动作的反馈。02学习目标：掌握中断的功能和原理掌握CC2530微处理器外部中断的使用任务二：键盘按键检测中断基本概念与定义1.1

中断概念中断是指计算机运行过程中，出现某些意外情况需主机干预时，机器能自动停止正在运行的程序并转入处理新情况的程序，处理完毕后又返回原被暂停的程序继续运行。任务二：键盘按键检测中断基本概念与定义1.2

中断的分类硬件中断（HardwareInterrupt）可屏蔽中断非可屏蔽中断处理器间中断伪中断软件中断（SoftwareInterrupt）软件中断是一条CPU指令，用以再现一个中断。中断分为两种，一种是硬件控制的硬件中断，另一种是操作系统控制的软件中断。任务二：键盘按键检测中断基本概念与定义1.3

中断发生过程按照事件发生的顺序，中断过程包括：01中断源发出中断请求;02判断当前处理机是否允许中断和该中断源是否被屏蔽;03优先权排队;04处理机执行完当前指令或当前指令无法执行完，则立即停止当前程序，保护断点地址和处理机当前状态，转入相应的中断服务程序;05执行中断服务程序;06恢复被保护的状态，执行“中断返回”指令回到被中断的程序或转入其他程序。任务二：键盘按键检测2.CC2530与外部中断2.1

外部中断概念外部中断就是在单片机的一个引脚上，由于外部因素导致了一个电平的变化(比如由高变低)，而通过捕获这个变化，单片机内部自主运行的程序就会被暂时打断，转而去执行相应的中断处理程序，执行完后又回到原来中断的地方继续执行原来的程序。这个引脚上的电平变化，就申请了一个外部中断事件，而这个能申请外部中断的引脚就是外部中断的触发引脚。任务二：键盘按键检测2.CC2530与外部中断2.2

外部中断触发条件外部中断触发是指程序在运行时，外界通过某种方式触发外部中断的一种触发方式。电平触发方式数字电路中，数字电平从低电平（数字“0”）变为高电平（数字“1”）的那一瞬间叫作上升沿。相反数字电平从高电平（数字“1”）变为低电平（数字“0”）的那一瞬间叫作下降沿。跳变沿触发方式外部中断若定义为跳变沿触发方式，外部中断申请触发器能锁存外部中断输入线上的负跳变。任务二：键盘按键检测2.CC2530与外部中断2.3

CC2530与外部中断CC2530在通用I/O引脚设置为输入后，可以用于产生中断。中断可以设置在外部信号的上升或下降沿触发。P0、P1或P2端口都有中断使能位，对位于IEN1-2寄存器内的端口所有的位都是公共的，如下：IEN1.P0IE：P0中断使能IEN2.P1IE：P1中断使能IEN2.P2IE：P2中断使能任务二：键盘按键检测2.CC2530与外部中断2.4

CC2530外部中断寄存器介绍01P0IEN：P0中断使能02P1IEN：P1中断使能03P2IEN：P2中断使能04PICTL：P0、P1和P2触发沿设置05P0IFG：P0中断标志06P1IFG：P1中断标志07P2IFG：P2中断标志任务二：键盘按键检测3.任务引导及步骤3.1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。任务二：键盘按键检测3.任务引导及步骤3.2按键的状态检测程序设计思路中首先初始化系统时钟、LED灯和外部中断并且打开LED2灯。初始化完成之后程序进入主循环，主循环中，LED2灯处于一个常亮状态。当按键K1按键按下时触发外部中断，程序进入中断服务函数执行，延时消抖等待10ms，待电平稳定后如果按键就处于按下状态则确定K1按键被按下。检测到K1按键按下后则执行对LED灯状态操作程序，对LED1灯和LED2灯的状态进行取反。执行完毕后，中断标志清零，程序回到主程序中等待中断再次触发。任务二：键盘按键检测3.任务引导及步骤3.3外部中断初始化外部中断初始化为该项目的重要环节，外部中断初始化为将外部中断配置为低电平触发。voidext_init(void){IEN2|=0x10;//端口1中断使能P1IEN|=0x04;//端口P1_2外部中断使能PICTL|=0x02;//端口P1_2下降沿触发EA=1;//使能总中断}任务二：键盘按键检测3.任务引导及步骤3.4外部中断服务函数#pragmavector=P1INT_VECTOR__interruptvoidP1_ISR(void){EA=0;//关中断

if((P1IFG&0x04)>0){//按键中断P1IFG&=~0x04;//中断标志清0delay_ms(10);//按键防抖if(KEY1==ON){//判断按键按下

LED2=~LED2;//翻转LED0LED1=~LED1;//翻转LED1}}EA=1;//开中断}任务小结键盘按键检测通用本任务对键盘按键检测项目的学习与开发，学习微处理器中断以及CC2530外部中断的基本原理，并通过按键触发外部中断的开发过程来学习CC2530微处理器的外部中断功能，采用CC2530外部中断响应连接在CC2530处理器的按键控制，从而达到实时响应键盘按键效果。CC2530与外部中断中断基本概念与定义知识点1知识点2谢谢！

任务三：电子计时器

01任务描述:本任务使用CC2530单片机模秒表功能，通过编辑程序使用CC2530单片机的定时器外设实现每秒产生一次脉冲信号，使用I/O接口连接的信号灯的闪烁来表示定时器秒脉冲的发生，同时使用模拟延时来比较定时一秒与延时一秒的准确性。02学习目标：掌握定时器的基本原理会使用CC2530微处理器定时器任务三：电子计时器

定时器简介1.1

定时器概念定时/计数器是一种能够对时钟信号或外部输入信号进行计数，当计数值达到设定要求时便向CPU提出处理请求，从而实现定时或计数功能的外设。在单片机中，一般使用Timer表示定时计数器。任务三：电子计时器

定时器简介1.2

定时/计数器功能单片机中的定时/计数器一般功能比较功能捕获功能计数器功能定时器功能安全认证与私密性保障任务三：电子计时器

2.CC2530与定时器2.1

CC2530定时器介绍CC2530一共有四个定时器，分别是定时器1、定时器2、定时器3和定时器4。这四个定时器又根据硬件特性被分为了三类，这三类定时器分别是16位定时器（定时器1）、MAC定时器（定时器2）、8位定时器（定时器3和定时器4）。定时器1定时器1是一个独立的16位定时器，支持典型的定时/计数功能，比如输入捕获，输出比较和PWM功能。定时器2定时器2主要用于为802.15.4CSMA-CA算法提供定时，以及为802.15.4MAC层提供一般的计时功能。定时器3与定时器4定时器3和定时器4是两个8位的定时器。每个定时器有两个独立的比较通道，每个通道上使用一个I/O引脚。任务三：电子计时器

2.CC2530与定时器2.2

CC2530定时器计数模式CC2530单片机的定时器1拥有三种不同的计数模式，这三种模式分别是自由运行模式、模模式、正计数/倒计数模式。自由运行模式自由运行模式适用于产生独立的时间间隔，输出信号频率。模模式模模式适用于周期不是0xFFFF的应用程序中。正计数/倒计数模式正计数/倒计数模式适用于周期必须是对称输出脉冲而不是固定值的应用程序中。任务三：电子计时器

2.CC2530与定时器2.3

CC2530定时器1中断为定时器分配了一个中断向量。当下列定时器事件之一发生时，将产生一个中断请求：1计数器达到最终计数值（溢出或回到零）3输出比较事件2输入捕获事件任务三：电子计时器

2.CC2530与定时器2.4

CC2530定时器1寄存器介绍CC2530单片机中定时器1的配置寄存器一共有7个，七个寄存器分别是：01T1CNTH（定时器1计数高位寄存器)02T1CNTL（定时器1计数低位寄存器）03T1CTL（定时器1控制寄存器）04T1STAT（定时器1状态寄存器)05T1CCTLn（定时器1通道n捕获/比较控制寄存器）06T1CCnH（定时器1通道n捕获/比较高位值寄存器)07T1CCnL（定时器1通道n捕获/比较低位值寄存器）任务三：电子计时器

3.任务引导及步骤3.1

系统硬件架构分析任务三：电子计时器

3.任务引导及步骤3.2

程序流程图程序设计的思路使首先初始化系统时钟，LED灯和定时器。初始化完成后程序进入主循环，主循环中，软件延时1s，LED1的状态进行取反；同时定时器每经过10ms就进行一次中断，并统计进入中断的次数，当经过100次时，也就是10ms×100=1s时，执行LED2灯状态的反转操作且次数清理，重新开始计数。任务三：电子计时器

3.任务引导及步骤3.3

定时器初始化定时器初始化配置为摸摸式，时钟8分频，重装载寄存高位写入0x90、低位写入0x40，配置中断模式，使能定时器中断，开总中断。voidtime1_init(void){T1CTL|=0x06;//8分频，模模式，从0计数到T1CC0T1CC0L=0x40;//定时器1通道0捕获/比较值低位T1CC0H=0x9C;//定时器1通道0捕获/比较值高位定义10ms进一次中断T1CCTL0|=0x44;//定时器1通0捕获/比较控制T1IE=1;//设定定时器1中断使能EA=1;//设定总中断使能}任务三：电子计时器

3.任务引导及步骤3.4

项目实现定时器中断服务函数兼有两个功能，完成1秒循环计数和控制LED2反转。#pragmavector=T1_VECTOR__interruptvoidT1_ISR(void){EA=0;//关总中断counter++;//统计进入中断的次数if(counter>100){//初始化中定义10ms进一次中断，经过100次中断，10ms×100=1Scounter=0;//统计的次数复位LED2=!LED2;//改变LED灯的状态，打开LED灯延时1秒，关闭LED灯延时1秒}T1IF=0;//中断标志位清零EA=1;//开总中断}任务小结秒表计时器通过本任务秒表计时器的开发，理解CC2530定时器的工作原理和功能特点，通过定时器1的学习，掌握其技术模式、寄存器配置，并掌握定时器的中断初始化以及中断服务函数，理解秒脉冲发生工作原理的理解。CC2530与定时器定时器简介知识点1知识点2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。学习微处理器中断以及CC2530外部中断的基本原理，采用CC2530外部中断响应连接在CC2530处理器的按键控制，从而达到实时响应键盘按键效果。通过定时器1的学习，掌握其技术模式、寄存器配置，并掌握定时器的中断初始化以及中断服务函数，理解秒脉冲发生工作原理的理解。项目总结结合所学微处理器的GPIO根据电路的不同可以如何分类？CC2530微处理器的GPIO工作模式分为哪几种？介绍GPIO的位操作有哪些？结合所学外部中断触发方式分为哪几种方式？思考微处理器的定时器/计数器包含的功能有哪些？项目思考谢谢！

单/片/机/与/传/感/器项目四智能手环电源管理项目引入

作为便携式移动设备中最关键的技术之一，电源管理充当着重要的角色。针对于目前的智能手机、移动、平板电脑、便携卫星通信设施等，其一般都具有较大屏幕、高频、多核处理器、超大内存、各种各样的外设，以及多任务处理操作系统等特点。所有这些都导致着整个系统功耗上升，电源管理变得尤其重要。

智能手环作为目前备受用户关注的科技产品，其拥有的强大功能正悄无声息地渗透和改变人们的生活。振动马达非常实用，简约的设计风格也可以起到饰品的装饰作用。然而一个上百毫安时的智能手环内置的电池却可以坚持10天，而通常更大的智能手机却每天都要充电这是为什么呢？任务分解任务一：设备电压检测设计01任务描述:本任务通过程序使用CC2530单片机的ADC外设实现对CC2530单片机底板的电源电压检测，通过使用IARfor8051开发环境的调试窗口查看ADC的电压转换值，并将电压采集值转换为电压物理量。02学习目标：掌握ADC的用途和原理掌握CC2530ADC外设的使用任务一：设备电压检测设计ADC模数转换简介1.1

ADC模数转换概念ADC是Analog-to-DigitalConverter的缩写，指模/数转换器或者模数转换器

。是指将连续变化的模拟信号转换为离散的数字信号的器件。3Bit电压转换原理（右图）任务一：设备电压检测设计ADC模数转换简介1.2

ADC信号采样率模拟信号在时域上是连续的，因此可以将它转换为时间上连续的一系列数字信号。这样就要求定义一个参数来表示新的数字信号采样自模拟信号速率。这个速率称为转换器的采样率（samplingrate）或采样频率（samplingfrequency）。任务一：设备电压检测设计ADC模数转换简介1.3

ADC分辨率常用二进制的位数表示；例如8位的AD，可以描述255个刻度的精度（2的8次方），在它测量一个5V左右的电压时，它的分辨率是5V除以255，大约改变一个的刻度其改变的最小单位必须是0.02V。ADCz的分辨率是指使输出数字量变化一个最小量时模拟信号的变化量任务一：设备电压检测设计ADC模数转换简介1.4

ADC量化误差概念ADC把模拟量转化为数字量，用数字量近似值标志模拟量，这个过程称之为量化。量化误差是ADC的有限位数对模拟量进行量化而引起的误差。实际上要准确表示模拟量，ADC的位数需要很大甚至无穷大。一个分辨率有限的ADC的阶梯转换特性曲线与具有无限分辨率的ADC转化特性曲线（直线）之间的最大偏差既是量化误差。任务一：设备电压检测设计2.CC2530与ADC模数转换2.1

CC2530的ADC模数转换CC2530的ADC支持多达14位的模拟数字转换，具有多达12位的ENOB（有效数字位）。它包括一个模拟多路转换器，具有多达8个各自可配置的通道；以及一个参考电压发生器。转换结果通过DMA写入存储器。还具有若干运行模式。CC2530的ADC模数转换功能框图:任务一：设备电压检测设计2.CC2530与ADC模数转换2.2

ADC模块特征01可选取的抽取率，设置分辨率（7~12位）。028个独立的输入通道，可接收单端或差分信号。03参考电压可选为内部单端、外部单端、外部差分或AVDD5。04单通道转换结束可产生中断请求05序列转换结束可发出DMA触发。06可将片内温度传感器作为输入07电池电压测量功能。任务一：设备电压检测设计2.CC2530与ADC模数转换2.2

ADC模块的信号输入端口0引脚可以配置为ADC输入端，依次为AIN0~AIN7：可以将一个对应AVDD5/3的电压作为ADC输入，实现电池电压监测。片上温度传感器的输出也可以作为ADC的输入用于测量芯片的温度。差分输入对：AIN0~AIN1、AIN2~AIN3、AIN4~AIN5、AIN6~AIN7。可以把输入配置为单端输入或差分输入。单端电压输入AIN0~AIN7，以通道号码0~7表示；四个差分输入对则以通道号码8~11表示；温度传感器的通道号码为14；AVDD5/3电压输入的通道号码为15。负电压和大于VDD的电压都不能用于这些引脚。任务一：设备电压检测设计2.CC2530与ADC模数转换2.3

ADC相关的几个概念序列ADC转换可以按序列进行多通道的ADC转换，并把结果通过DMA传送到存储器，而不需要CPU任何参与。单通道ADC转换在程序设计中，通过写ADCCON3寄存器触发单通道ADC转换，一旦寄存器被写入，转换立即开始。参考电压内部生成的电压、AVDD5引脚、适用于AIN7输入引脚的外部电压，或者适用于AIN6~AIN7输入引脚的差分电压。转换结果数字转换结果以2的补码形式表示。对于单端，结果总是正的。对于差分配置，两个引脚之间的差分被转换，可以是负数。当ADCCON1.EOC设置为1时，数字转换结果可以获得，且结果总是驻留在ADCH和ADCL寄存器组合的MSB段中。中断请求通过写ADCCON3触发一个单通道转换完成时，将产生一个中断，而完成一个序列转换时，是不产生中断的。当每完成一个序列转换，ADC将产生一个DMA触发。任务一：设备电压检测设计2.CC2530与ADC模数转换2.4CC2530的ADC寄存器介绍CC2530中与ADC相关的寄存器有6个，这6个寄存器分别是：01ADCH（ADC转换结果高位存放寄存器）02ADCL（ADC转换结果低位存放寄存器)03ADCCON1（ADC通用控制寄存器1）04ADCCON2（ADC通用控制寄存器2）05ADCCON3（ADC通用控制寄存器3）06APCFG（ADC通道配置寄存器）任务一：设备电压检测设计3.任务引导及步骤3.1电池电压分压电路图项目中CC2530单片机采集的电压为电池电压，由于电池标准电压为12V远高于CC2530单片机的3.3V工作电压，因此电池电压需要通过相应的硬件电路进行处理，将电池电压等比例缩小到CC2530单片机可接受的工作电压。任务一：设备电压检测设计3.任务引导及步骤3.2程序流程图程序设计思路是首先初始化系统时钟。初始化完成后进入主循环，主循环中先进行ADC的配置，配置完成后启动ADC转化，等待ADC转化结束后，将取得的最终转化结果存入value中。任务一：设备电压检测设计3.任务引导及步骤3.3模数转换配置程序:intadc_test(void){unsignedintvalue;APCFG|=0x10;//模拟I/O使能

P0SEL|=0x10;//端口0_4功能选择外设功能P0DIR&=~0x10;//设置输入模式ADCCON3=0xB4;//选择AVDD5为参考电压；12分辨率；P0_4ADCADCCON1|=0x30;//选择ADC的启动模式为手动ADCCON1|=0x40;//启动AD转化

while(!(ADCCON1&0x80));//等待ADC转化结束

value=ADCL>>2;value|=(ADCH<<6)>>2;//取得最终转化结果，存入value中

return((value));}任务小结设备电压检测设计通过本任务的学习和开发，理解微处理器ADC转换原理，掌握CC2530ADC转换的功能和特点，并理解电压表在实际应用过程中的电压测量原理。CC2530与ADC模数转换ADC模数转换知识点1知识点2谢谢！

任务二：设备低功耗设计01任务描述:本任务使用CC2530单片机的模拟运动手环的低功耗设计，通过使用连接在CC2530管脚上的指示灯的不同闪烁模式来表示CC2530单片机低功耗模式的各个阶段。02学习目标：掌握电源管理的功能及作用掌握CC2530电源管理功能的使用任务二：设备低功耗设计电源管理简介1.1

电源管理概念电源管理是指如何将电源有效分配给系统的不同组件。电源管理对于依赖电池电源的移动式设备至关重要。通过降低组件闲置时的能耗，优秀的电源管理系统能够将电池寿命延长两倍或三倍。电源管理技术也称做电源控制技术，它属于电力电子技术的范畴，是集电力变换，现代电子，网络组建，自动控制等多学科于一体的边缘交叉技术。任务二：设备低功耗设计电源管理简介1.2

电源管理与低功耗电源管理技术在物联网领域更加侧重于低功耗方向，目前的电源管理低功耗设计主要从芯片设计和系统设计两个方面考虑。低功耗IC目前低功耗产品运用在众多电子设备中，而目前主流的低功耗IC有AVR、MSP430、CC3200、CC2530等。低功耗技术主流低功耗技术有BLE4.0、Zigbee、低功耗WIFI等。任务二：设备低功耗设计电源管理简介1.3

低功耗设计技术低功耗设计是一个复杂的综合性课题。就流程而言，包括功耗建模、评估以及优化等；就设计抽象层次而言，包括自系统级至版图级的所有抽象层次。同时，功耗优化与系统速度和面积等指标的优化密切相关，需要折中考虑。常用的低功耗设计技术低功耗状态机编码低功耗单元库门控时钟和可变频率时钟动态电压调节任务二：设备低功耗设计2.C2530电源管理2.1

CC2530电源管理介绍CC2530在低功耗设计上采用不同的运行模式和供电模式用于低功耗运行。CC2530超低功耗运行的实现是通过关闭电源模块以避免静态（泄露）功耗，同时通过使用门控时钟和关闭振荡器来降低动态功耗。CC2530提供了有五种不同的运行模式（供电模式），这五种模式分别为主动模式、空闲模式、PM1、PM2和PM3。主动模式是一般模式，PM3则为最低功耗模式。供电模式高频振荡器低频振荡器稳压器（数字）配置A32MHzXOSC

B16MHzRCOSCC32kHzXOSC

D32kHzRCOSC

主动/空闲A或BC或DONPM1无C或DONPM2无C或DOFFPM3无无OFF任务二：设备低功耗设计2.C2530电源管理2.2

CC2530的四种配置模式根据晶振的使用情况将芯片的时钟资源分为了4种配置模式。主动/空闲模式完全功能模式。稳压器的数字内核开启，16MHzRC振荡器或32MHz晶体振荡器运行，或者两者都运行。PM1稳压器的数字部分开启。32MHzXOSC和16MHzRCOSC都不运行。32kHzRCOSC或32kHzXOSC运行。PM2稳压器的数字内核关闭。32MHzXOSC和16MHzRCOSC都不运行。32kHzRCOSC或32kHzXOSC运行。PM3稳压器的数字内核关闭。所有的振荡器都不运行。任务二：设备低功耗设计2.C2530电源管理2.3

CC2530的四种供电模式主动模式是完全功能的运行模式，CPU、外设和RF收发器都是活动的。数字稳压器是开启的。PM1在PM1模式下，高频振荡器(32MHzXOSC和16MHzRCOSC)是掉电的