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文档简介
任务2.1路灯控制系统的设计与实现引入绿色智慧校园路灯控制系统是校园建设的重要组成部分,其设计与实现有助于提升校园的智能化水平。通过对路灯的智能化管理,可以为师生提供更加安全、便捷、舒适的校园环境,同时提高校园的管理效率和品质。本任务将学习GPIO的基本概念和CC2530的GPIO功能,通过对任务的分析设计,编程实现通过按键对路灯的控制。目录第一章节GPIO01GPIO概述02CC2530的GPIO第二章节
任务设计与实现01CC2530GPIO寄存器02GPIO位操作03CC2530GPIO配置第一章节GPIO01GPIO概述02CC2530的GPIO知识点01GPIO概述第一章节GPIO
GPIO(GeneralPurposeInput/Output,通用输入输出)在电子和微控制器编程中是一个非常基础且重要的概念。通俗地解释,GPIO就是微控制器上的一些引脚(Pin),这些引脚可以被配置成输入(Input)或输出(Output)模式,用于与外部设备或传感器进行通信或控制。GPIO概述输入(Input)模式当GPIO引脚被设置为输入模式时,它可以读取来自外部设备或传感器的信号。例如,一个按钮连接到GPIO引脚,当按钮被按下时,引脚会读取到一个低电平或高电平,(高电平或者低电平取决于电路设计)的信号,然后这个信号可以被微控制器读取并用于触发某些操作输出(Output)模式当GPIO引脚被设置为输出模式时,微控制器可以通过这个引脚向外部设备发送信号。例如,一个LED灯连接到GPIO引脚,微控制器可以通过这个引脚向LED发送高电平或低电平的信号,从而控制LED的亮灭。第一章节GPIOGPIO概述弱驱动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。第一章节GPIOGPIO概述通用I/O工作模式通用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。第一章节GPIOGPIO概述通用I/O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第一章节GPIO知识点02CC2530的GPIO第一章节GPIOCC2530芯片采用QFN40封装,QFN(QuadFlatNo-leadPackage)方形扁平无引脚封装,40指的是该封装形式下的引脚数量,即QFN40封装具有40个引脚,这些引脚通常用于与外部电路进行连接,实现信号的传输和电源的供给。其中21个为可编程I/O引脚,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。CC2530的GPIO第一章节GPIO所有的端口均可以通过SFR寄存器(特殊功能寄存器)对P0、P1和P2进行位寻址和字节寻址。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。除了两个高驱动输出口P1.0和P1.1各具备20mA的输出驱动能力之外,所有的输出均具备4mA的驱动能力。P2端口的5个引脚中,其中2个用于仿真器接口,2个引脚用于外部32KHz晶振,在实际应用中,能够使用的数字I/O引脚只有17个CC2530的GPIO第一章节GPIO本章节回顾GPIO概述基本概念工作模式分配原理CC2350的GPIO封装形式引脚分配第一章节GPIO第二章节
任务设计与实现01CC2530GPIO寄存器02GPIO位操作03CC2530GPIO配置知识点01CC2530GPIO寄存器第二章节
任务设计与实现在微控制器内部,有一些特殊功能的存储单元,这些单元用来存放控制微控制器内部器件的命令、数据或运行过程中的一些状态信息,这些寄存器统称为“特殊功能寄存器(SFR)”。操作微控制器的本质就是对这些特殊功能寄存器进行读写操作,并且某些特殊功能寄存器可以按位操作。为了便于使用,每个特殊功能寄存器都会起一个名字,在程序设计时,只要引入头文件“ioCC2530.h”,就可以直接使用寄存器的名称.CC2530GPIO寄存器第二章节
任务设计与实现CC2530的通用I/O相关的常用寄存器有下面4个:
Px(x=0,1,2):用来存储每个引脚的输入或输出逻辑值,并且支持位寻址操作。CC2530GPIO寄存器PO(0x80)一端口0位名称复位R/W描述7:0
PO[7:0]0xFFR/W端口0。通用I/0端口。可以从SFR位寻址P1(0x90)-端口1位名称复位R/W描述7:0P1[7:0]0xFFR/W端口1。通用I/O端口。可以从SFR位寻址。P2(0xA0)一端口2位名称复位R/W描述7:5
000R0未使用4:0P2[4:0]0x1FR/W端口2。通用I/0端口。第二章节
任务设计与实现CC2530的通用I/O相关的常用寄存器有下面4个:CC2530GPIO寄存器PxSEL(x=0,1,2):用来设置端口的每个引脚功能,为GPIO或者外设功能,复位条件下默认为GPIO功能POSEL(0xF3)-端口0功能选择位名称复位R/W描述
7:0
SELPO_[7:0]
0x00
R/WP0.7到P0.0功能选择0:
通用I/01:
外设功能P1SEL(0xF4)-端口1功能选择位名称复位R/W描述
7:0
SELP1_
[7:0]
0x00
R/WP1.7到P0.0功能选择0:
通用I/01:
外设功能第二章节
任务设计与实现CC2530GPIO寄存器P2SEL(0xF5)-端口2功能选择(部分)2SELP2_4
0R/WP2.4功能选择0:通用I/O1:外设功能1SELP2_3
0R/WP2.3功能选择0:通用I/O1:外设功能0SELP2_0
0R/WP2.0功能选择0:通用I/O1:外设功能第二章节
任务设计与实现PxDIR(x=0,1,2):用来设置端口的每个引脚方向,为输入或输出方向,复位条件下默认为输入方向。CC2530GPIO寄存器
PODIR(0xFD)一端口0方向位名称复位R/W描述
7:0
DIRPO_[7:0]
0x00
R/WP0.7到P0.0的I/O方向0:
输入1:
输出
P1DIR(0xFE)-端口1方向位名称复位R/W描述
7:0
DIRP1_[7:0]
0x00
R/WP1.7到P1.0的I/O方向0:
输入1:
输出第二章节
任务设计与实现PxINP(x=0,1,2):作为通用输入端口时,选择输入模式是上拉、下拉还是三态。作为缺省的情况,复位之后,所有的端口均设置为带上拉的输入。CC2530GPIO寄存器
POINP(0x8F)一端口0输入模式位名称
复位R/W描述7:0MDPO_[7:0]
0x00
R/WP0.7到P0.0的I/O输入模式0:上拉/下拉(见P2INP(0xF7)-端口2输入模式)1:三态P1INP(0xF6)-端口1输入模式位名称复位R/W描述7:2MDP1_[7:2]
000000
R/WP1.7到P1.2的I/O输入模式0:上拉/下拉(见P2INP(0xF7)-端口2输入模式)1:三
态1:0
00R0
不使用第二章节
任务设计与实现CC2530GPIO寄存器POINP(0x8F)一端口0输入模式位名称
复位R/W描述7:0MDPO_[7:0]
0x00
R/WP0.7到P0.0的I/O输入模式0:上拉/下拉(见P2INP(0xF7)-端口2输入模式)1:三态P1INP(0xF6)-端口1输入模式位名称复位R/W描述7:2MDP1_[7:2]
000000
R/WP1.7到P1.2的I/O输入模式0:上拉/下拉(见P2INP(0xF7)-端口2输入模式)1:三
态1:0
00R0
不使用第二章节
任务设计与实现知识点02GPIO位操作第二章节
任务设计与实现微处理器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“>>”。GPIO位操作按位或运算符“|”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,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。第二章节
任务设计与实现GPIO的位操作GPIO位操作按位取反“~”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。第二章节
任务设计与实现知识点03CC2530GPIO配置第二章节
任务设计与实现GPIO控制LED配置过程(以P0_0/1为例)CC2530GPIO配置第二章节
任务设计与实现本章节回顾CC2530寄存器PxSELPxDIRGPIO位操作按位与&按位或||GPIO配置过程先配置PxSEL寄存器(1:外设0:通用IO)再配置PxDIR寄存器(1:输出0:输入)第二章节
任务设计与实现谢谢大家任务2.2门禁控制的设计与实现引入门禁控制是绿色智慧校园的一个基本功能,多媒体教室、实验室都实现了门禁的自动控制,当我们在教室里面上课,门被关了,很多情况下我们使用室内门禁的按键来打开门,根据这样的一个应用场景,我们可以使用按键来模拟控制继电器,以达到门禁控制的功能。本任务首先学习中断的原理,理解中断寄存器得设置,通过任务分析,编码实现按键触发中断控制继电器并有相应的指示灯目录第一章节
中断01中断概述02中断的优先级03外部中断触发的条件第二章节
任务设计与实现01CC2530中断源02外部中断寄存器03外部中断配置过程第一章节
中断01中断概述02中断的优先级03外部中断触发的条件知识点01中断概述第一章节
中断中断,简单来说,就像是你在家里专心看书时,突然门铃响了,这个“门铃响”就是一个中断。它打断了你原本正在做的事情(看书),让你不得不去处理另一件紧急或重要的事情(比如开门看看是谁来了)。处理完这件事后,你通常会回到之前被打断的状态,继续看书。中断概述中断概念第一章节
中断在微处理器中,中断是一个重要的概念,它允许设备或程序在需要时打断CPU的正常工作流程,以便执行一些紧急或重要的任务。这些任务完成后,CPU能够自动返回到被中断的程序中,继续之前的执行。中断机制使得微处理器能够更有效地管理多任务,提高系统的响应速度和效率。内核与外设之间的主要交互方式有两种:轮询和中断。
轮询的方式貌似公平,但实际工作效率很低,且不能及时响应紧急事件;中断系统使得内核具备了应对突发事件的能力。中断概述中断概念第一章节
中断在CPU执行当前程序时,由于系统中出现了某种急需处理的情况,CPU暂停正在执行的程序,转而去执行另外一段特殊程序来处理出现的紧急事务,处理结束后,CPU自动返回到原来暂停的程序中去继续执行。中断概述第一章节
中断按照事件发生的顺序,中断过程包括:中断概述1中断源发出中断请求;2判断当前处理机是否允许中断和该中断源是否被屏蔽;3优先权排队;4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;5执行中断服务程序;6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。第一章节
中断中断概述01中断源:引起中断的原因。02中断请求:中断源自动向CPU发出处理紧急情况的请求。03断点:中断发生后程序被暂定运行的位置。04中断响应:CPU允许去处理紧急情况。06中断返回:回到断点处继续执行。05中断服务程序:CPU响应中断后,转去执行相应的处理程序。第一章节
中断中断概述中断分为两种,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。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。第一章节
中断知识点02中断优先级第一章节
中断中断优先级微机系统中有多个中断源,有可能出现两个或两个以上中断源同时发出中断请求的情况。多个中断源同时请求中断时,CPU必须先确定为哪一个中断源服务,要能辨别优先级最高的中断源并进行响应。CPU在处理中断时也要能响应更高级别的中断申请,而屏蔽掉同级或较低级的中断申请,这就是中断优先级问题。中断系统中,CPU一般根据各中断请求的轻重缓急分别处理,即给每个中断源确定一个中断优先级别,系统自动对它们进行排队判优,保证首先处理优先级别高的中断请求,待级别高的中断请求处理完毕后,再响应级别较低的中断请求。对多个中断源进行识别和优先级排队的目的就是要确定出最高级别的中断源,并形成该中断源的中断服务程序入口地址,以便CPU将控制转移到该中断服务程序去。第一章节
中断知识点03外部中断触发的条件第一章节
中断外部中断触发的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可以锁存外部中断输入线上的跳变沿,这种方式适合以脉冲形式输入的外部请求中断。第一章节
中断本章节回顾中断概述中断的基本概念中断源中断请求中断服务程序中断优先级中断优先级外部中断触发电平触发跳变沿触发第一章节
中断第二章节
任务设计与实现01CC2530中断源02外部中断寄存器03外部中断配置过程知识点01CC2530中断源第二章节
任务设计与实现中断概述中断源和中断向量CC2530单片机总共有18个中断源,如右图所示。中断向量:中断服务程序的入口地址。每个中断源都对应一个固定的入口地址。第二章节
任务设计与实现知识点02外部中断寄存器第二章节
任务设计与实现CC2530中断流程图外部中断寄存器第二章节
任务设计与实现C2530的外部中断配置寄存器主要有7个,这七个寄存器分别是:外部中断寄存器P0IEN:P0中断使能P1IEN:P1中断使能P2IEN:P2中断使能PICTL:P0、P1和P2触发沿设置P0IFG:P0中断标志P1IFG:P1中断标志P2IFG:P2中断标志第二章节
任务设计与实现端口中断控制(PICTL)(上升沿或下降沿)外部中断寄存器位名称复位R/W描述7PADSC0R/W控制I/O引脚在输出模式下的驱动能力。选择输出驱动能力增强来补偿引脚DVDD的低
I/O电压(这为了确保在较低的电压下的驱动能力和较高电压下相同)。
0:最小驱动能力增强。DVDD1/2等于或大于2.6V
1:最大驱动能力增强。DVDD1/2小于2.6V6:4-000R0未使用3P2ICON0R/W端口2,4到0输入模式下的中断配置。该位为所有端口2的输入4到0选择中断请求条件。
0:输入的上升沿引起中断
1:输入下降沿引起中断2P1ICONH0R/W端口1,7到4输入模式下的中断配置。该位为所有端口1的输入选择中断请求条件
0:输入的上升沿引起中断
1:输入的下降沿引起中断1P1ICONL0R/W端口1,3到0输入模式下的中断配置。该位为所有端口1的输入选择中断请求条件
0:输入的上升沿引起中断
1:输入的下降沿引起中断0P0ICON0R/W端口0,7到0输入模式下的中断配置。该位为所有端口0的输入选择中断请求条件。
0:输入的上升沿引起中断
1:输入的下降沿引起中断第二章节
任务设计与实现CC2530外部中断使能外部中断寄存器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IEN0.EA:中断总开关第二章节
任务设计与实现外部中断相关寄存器介绍外部中断寄存器寄存器作用描述P0IEN(0xAB)端口0中断屏蔽端口P0.7到P0.0中断使能
0:中断禁用
1:中断使能。PICTL(0x8C)端口中断控制
P0ICON(Bit0)端口0、1、2输入模式下的中断配置,更详细参考手册。
0:输入的上升沿引起中断
1:输入的下降沿引起中断P0IFG(0x89)端口0中断状态
标志端口0,位7到位0输入中断状态标志。当输入端口中
断请求未决信号时,其相应的标志位将置1。P0IF(IRCONBit5)端口0中断标志端口0中断标志
0:无中断未决
1:中断未决IEN1(0xB8)中断使能1
P0IE(Bit5)端口0中断使能
0:中断禁止
1:中断使能第二章节
任务设计与实现中断服务处理函数中断服务处理函数的编写格式具体如下#pragmavector=<中断向量>__interruptvoid<函数名称>(void){/*编写中断处理程序*/}。第二章节
任务设计与实现知识点03外部中断配置过程第二章节
任务设计与实现外部中断初始化函数,主要是完成跟中断相关的特殊功能寄存器配置工作:CC2530外部中断初始化外部中断配置过程①配置IENx寄存器,使能端口组的中断功能②配置PxIEN寄存器,使能具体的外部中断引脚③配置PICTL寄存器,设置中断触发方式④打开总中断,可以用EA=1;第二章节
任务设计与实现在编写中断服务函数的时候,书写格式要正确,中断向量不能搞错。特别要注意:在函数里面把端口组和引脚的标志位清除,否则CPU将会反复进入中断,必须先清除引脚标志位PxIFG,再清除端口组标志位PxIF。外部中断配置过程#pragmavector=P0INT_VECTOR__interruptvoidP0_ISR(void){P0IFG=0;//清位中断标志P0IF=0;//清端口中断标志}第二章节
任务设计与实现本章节回顾CC2530中断源中断源外部中断寄存器PxIENPxIFGPICTL外部中断的配置寄存器配置中断服务函数第二章节
任务设计与实现谢谢大家任务2.3绿植浇灌的设计与实现引入在校园绿植灌溉的精细管理中,定时器作为灌溉系统的智慧大脑,它根据预设的灌溉计划,控制着灌溉的开始与结束,确保在绿植生长的关键时期,水分能够准时送达。这种时间上的精确控制,不仅满足了绿植对水分的周期性需求,还有效避免了资源的浪费和不必要的人工干预。本任务首先学习定时器的原理,利用定时器和继电器来模拟绿植浇灌系统。目录第一章节
定时器01定时器概述02CC2530定时器第二章节
任务设计与实现01定时器计数过程02定时器相关寄存器03定时器配置过程第一章节GPIO01GPIO概述02CC2530的GPIO知识点01定时器概述第一章节
定时器定时器概述微处理器定时器,简单来说,就是微处理器(比如我们常说的单片机、CPU等)内部的一个“小闹钟”。这个“小闹钟”能够按照我们设定的时间间隔来工作,就像我们日常生活中的闹钟一样,只不过它更加精确和灵活。想象一下,微处理器定时器内部有一个计数器,这个计数器会不停地“数”时钟信号的“滴答”声。每当听到一个“滴答”声,计数器的数值就增加1。如果我们设定了一个时间阈值(比如1秒钟),当计数器的数值达到这个阈值时,定时器就会“响铃”,告诉微处理器:“时间到了!”这时,微处理器就可以根据这个信号去执行一些特定的任务,比如更新屏幕上的时间、发送一个信号给外部设备等。定时器概念:第一章节
定时器定时器概述定时/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。定时器概念:第一章节
定时器定时器概述无论使用定时/计数器的哪种功能,其最基本的工作原理是进行计数。定时/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为0(或从0变为最大值)溢出时定时/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)定时器概念:第一章节
定时器定时器概述定时/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第一章节
定时器定时器概述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。第一章节
定时器知识点02CC2530定时器第一章节
定时器CC2530定时器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。第一章节
定时器CC2530定时器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:计数器达到最终计数值(溢出或回到零)输入捕获事件输出比较事件第一章节
定时器本章节回顾定时器概述基本概念定时器功能定时器功能定时计数捕获比较定时器工作模式自由运行模式模模式正计数/倒计数模式第一章节
定时器第二章节
任务设计与实现01定时器计数过程02定时器相关寄存器03定时器配置过程知识点01定时器计算过程第二章节
任务设计与实现定时器计数过程当时钟脉冲设置为32M不分频计数模式系统时钟源(32M或16M)CLKCONCMD.OSC全局定时器分频CLKCONCMD.TICKSPDT1再分频T1CTL.DIV16位计数器T1CNTH、T1CNTL定时器溢出8分频16位计数器T1CC0H、T1CC0L计数器CC2530定时计算过程第二章节
任务设计与实现定时器计数过程CC2530定时器中断T1的5个通道中断标志T1的5个通道中断屏蔽T1溢出标志位T1溢出中断屏蔽,复位为1带阴影的标志位会有硬件清除T1中断标志EA允许/禁止T1中断中断优先级中断初始化:设置时钟、定时器分频、运行方式、EA、T1IE第二章节
任务设计与实现知识点02定时器相关寄存器第二章节
任务设计与实现定时器相关寄存器CC2530定时器寄存器定时器1的控制和状态寄存器T1CTL位名称复位R/W描述7:4--00000R0保留3:2DIV[1:0]R/W分频器划分值。产生主动的时钟边缘用来更新计数器,如下:00:标记频率/101:标记频率/810:标记频率/3211:标记频率/1281:0MODE[1:0]R/W选择定时器1模式。定时器操作模式通过下列方式选择:00:暂停运行01:自由运行,从0x0000到0xFFFF反复计数10:模,从0x0000到T1CC0反复计数。11:正计数/倒计数,从0x0000到T1CC0反复计数且从T1CC0倒计数到0x0000第二章节
任务设计与实现定时器相关寄存器CC2530定时器寄存器——IRCON中断标志寄存器无中断未决:无中断信号给CPU中断未决:有中断信号给CPU定时器相关寄存器CC2530定时器寄存器——T1STAT定时器1状态寄存器位名称复位R/W描述7:6--00R0保留5OVFIF0R/W0定时器1计数器溢出中断标志。当计数器在自由运行或模计数器模式下达到最终计数值时设置,当在正/倒计数模式下达到零时倒计数。写1没影响。4CH4IF0R/W0定时器1通道4中断标志。当通道4中断条件发生时设置。写1没有影响。3CH3IF0R/W0定时器1通道3中断标志。当通道3中断条件发生时设置。写1没有影响。2CH2IF0R/W0定时器1通道2中断标志。当通道2中断条件发生时设置。写1没有影响。1CH1IF0R/W0定时器1通道1中断标志。当通道1中断条件发生时设置。写1没有影响。0CH0IF0R/W0定时器1通道0中断标志。当通道0中断条件发生时设置。写1没有影响。第二章节
任务设计与实现定时器相关寄存器CC2530定时器寄存器——模计数模式:T1CC0L和T1CC0H寄存器设置T1CC0L定时器1通道0捕获/比较值低位T1CC0H定时器1通道0捕获/比较值高位第二章节
任务设计与实现知识点03定时器配置过程第二章节
任务设计与实现
定时器配置过程CC2530定时器1配置过程开始设置定时器时钟设置定时器计数模式设置定时器比较值配置中断模式使能定时器中断开总中断T1CTLT1CC0HT1CC0LT1CCTL0T1IEEA第二章节
任务设计与实现
定时器配置过程CC2530定时器1配置过程voidtime1_init(void){T1CTL|=0x06;//8分频,模模式,从0计数到T1CCOT1CCOL=0x40;//定时器1通道0捕获/比较值低位TICCOH=0x9C;//定时器1通道0捕获/比较值高位定义10ms进一次中断TICCTLO|=0x44;//定时器1通0捕获/比较控制TIE=1;//设定定时器1中断使能EA=1;//设定总中断使能}第二章节
任务设计与实现
定时器配置过程CC2530定时器1配置过程#pragmavector=T1_VECTOR__interruptvoidT1_ISR(void){EA=0;//关总中断counter++;//统计进入中断的次数if(counter>300)/*初始化中定义10ms进一次中断,经过300次中断,10ms×300=3S*/{counter=0;//统计的次数复位D1=!D1;//D1灯状态反转RELAY1=!RELAY1;//继电器状态翻转
}T1IF=0;//T1IF定时器中断标志寄存器中断标志位清零EA=1;//开总中断}第二章节
任务设计与实现本章节回顾定时器计数过程时钟脉冲设置(32MHZ)定时器分频、工作模式设置定时器计数溢出,产生定时器中断定时器相关寄存器T1CTLT1CC0LT1CC0HT1CCTL0定时器中断服务程序第二章节
任务设计与实现谢谢大家任务2.4智能门锁低功耗管理的设计与实现引入在智能门锁是在校园的实验室和多媒体教室中经常见到,是智慧校园中常见的一个功能,智能门锁在长时间不使用的时候最好运行在低功耗的状态,这样可以节约能源,并且对门锁也是一种保护,就像我们的电脑在长时间没有操作的情况下,可以进行睡眠状态,这样既可以节能,对我们的门锁也是一种保护。本任务主要学习cc2530的电源管理,通过按键或者计时的方式使我们的微处理器进入睡眠的状态,以达到节能的目的。目录第一章节
电源管理01电源管理基本概念02电源管理与低功耗03低功耗设计技术第二章节
任务设计与实现01CC2530电源管理02CC2530的四种模式03CC2530电源管理寄存器第一章节
电源管理01GPIO概述02CC2530的GPIO知识点01电源管理基本概念第一章节
电源管理电源管理基本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供电的移动式设备至关重要。通过降低组件闲置时的能耗,优秀的电源管理方案能够将电池寿命延长2~3倍。第一章节
电源管理电源管理基本概念便携式电源管理采用各种技术和方法对具有电能消耗且运行嵌入式系统的便携式设备进行动态管理与控制,其目的是提升嵌入式系统电能的利用效率。第一章节
电源管理电源管理基本概念便携式设备多数易携带、体积相对较小,通常采用电池供电。嵌入式系统的电源管理具有以下特点。①可裁剪:一般来说,嵌入式系统的应用环境不尽相同,因此需要针对设备所要求的具体功能来决定实际的需求,要求电源管理是可以配置、可以裁剪的,以便满足嵌入式系统的各种需求。②工作效率高:对电能进行规划来节省能耗是电源管理的目的,当引入电源管理后,会占用嵌入式系统的内存空间,这反而会导致电能消耗量的增加。因此,嵌入式系统在运行电源管理时,消耗的电能要尽量小,运行时的效率要尽量的高,这样才能让消耗的电能远远小于节省的电能。③软件的容量不大:嵌入式设备的容量大小有严格的限制,要求在设备上运行的应用程序不能太大,因此需要尽可能优化电源管理的代码,去除不必要的功能,使得软件尽量小。④精度高:便携式设备一般使用电池供电,电池的剩余量最大限度地决定其能否正常运行,因此,必须对电池电量做出非常准确的评估并对设备剩余工作时间进行估算,才能实现最好的体验。第一章节
电源管理知识点02电源管理与低功耗第一章节
电源管理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是从芯片设计和系统设计两个方面考虑的。微处理器作为数字系统的核心部件,其低功耗设计对降低整个系统的功耗具有重要的意义。分目前低功耗产品运用在众多电子设备中,目前常用的低功耗处理器有AVR、MSP430、CC3200、CC2530等,主流低功耗技术有BLE4.0、ZigBee、低功耗Wi-Fi等。第一章节
电源管理知识点03低功耗设计技术第一章节
电源管理低功耗设计技术在进行微处理器的低功耗设计时,首先要了解不同单元的功耗,其中时钟单元功耗最高,因为时钟单元有时钟发生器、时钟驱动、时钟树和时钟控制单元等;数据通路是仅次于时钟单元的部分,其功耗主要来自运算单元、总线和寄存器堆;此外还有存储单元、控制部分和输入/输出部分,存储单元的功耗与容量相关。性能与功耗是一对矛盾体,处理器的功耗会随着性能的提升而增加,追求高速度、高负荷能力、高准确度都会增加功耗。低功耗技术包括硬件低功耗技术和软件低功耗技术。第一章节
电源管理低功耗设计技术硬件方面比较常用的低功耗技术如下:硬件低功耗技术①使用低功耗器件:目前,便携式设备内部的大部分元器件都采用比TTL电路功耗更低的CMOS电路,在搭载嵌入式系统的便携式设备中,选用CMOS电路可以将低功耗与高速、高精度完美地结合起来。②门控时钟:在主控芯片中,广泛分布的时钟信号的跳变占据了系统绝大部分的功耗,但又不能直接通过降频的方式来降低功耗,因为降频的同时系统的工作性能也会随之降低,微处理器完成工作的功耗仍旧不会降低。对于某些空闲的模块和信号来说,在特定的时间段内,对内部进行操作并不会影响系统状态的改变,门控时钟可以将那些空闲的模块或信号切断以减小功耗。③降低时钟频率:在满足系统指标的前提下,最好选用频率较低的元器件,这样有利于降低功耗。例如,使用英特尔的控制器,当时钟频率为12MHz时周期是1μs,但使用摩托罗拉的控制器,只需时钟频率为4MHz就能达到相同的速度;有的元器件使用锁相环方法,可以把主控芯片的时钟频率降低至32kHz,但内部总线的频率仍可达到8MHz。降低时钟频率可降低EMI(电磁干扰),同时也可以减少高频干扰,以及布线所引起的问题。第一章节
电源管理低功耗设计技术在硬件允许的前提下,可以使用软件手段来控制设备的低功耗。只有在低功耗的系统与应用程序同时支持的情况下,软件低功耗技术才能达到预期的效果。软件低功耗技术①调度算法:在功耗方面,微处理器作为系统里面最主要的部分,占据了大部分的功耗,因此,在微处理器的管理方面,需要设计比较好的调度算法,使得微处理器既能正常地完成系统所分配的工作,在功耗管理方面,根据时钟频率的不同,微处理器包括多种工作模式,频率越低,对应的功耗也会有所降低,但同时会对微处理器的任务处理能力有一定的影响,因此,一旦微处理器处于空闲状态,则让其进入低功耗模式,同时让长期处于没有任务请求的模块进入睡眠模式,这会使功耗降低许多。第一章节
电源管理②低功耗设备驱动:设备驱动为应用层提供设备驱动接口,因此,上层的应用软件如果想获得低功耗的属性,就必须优化驱动层。在驱动层抽象的设备属性中不得对硬件加以策略的限制,否则驱动层以上的软件就无法更好地运用设备。③应用函数接口:驱动层仅提供低功耗硬件特性的函数接口,然而在策略层中则有不同的低功耗策略供应用层选择使用。系统性能的好坏主要取决于硬件和策略性能的使用所造成的影响,其影响程度则需要看具体的硬件及其使用的策略。应用层可以使用不同的策略以达到降低功耗的目的,所选择的策略包括:对于微处理器,可以决定其何时进入低频模式,何时进入睡眠模式等;对于外部设备,可以决定哪些设备在闲置时选择立刻关闭、延时关闭或者发生其他情况时才关闭。低功耗设计技术在硬件允许的前提下,可以使用软件手段来控制设备的低功耗。只有在低功耗的系统与应用程序同时支持的情况下,软件低功耗技术才能达到预期的效果。软件低功耗技术第一章节
电源管理本章节回顾电源管理基本概念电源管理基本概念电源管理与低功耗物联网中得电源管理低功耗技术硬件低功耗技术软件低功耗技术第一章节
电源管理第二章节
任务设计与实现01CC2530电源管理02CC2530的四种模式03CC2530电源管理寄存器知识点01CC2530电源管理第二章节
任务设计与实现CC2530电源管理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
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