cc2530的时钟

晶振与时钟

cc2530有一个内部系统时钟，或者说是主时钟。系统时钟源是16Mhz的RC晶振或是32MHz晶体震荡器。利用CLKCONCMD特殊功能寄存器可以控制时钟。

此外，芯片还有一个32KHz时钟源可以是RC振荡器或是晶体振荡器，同样也可以用CLKCONCMD寄存器控制。

其中只读寄存器CLKCONSTA可以用来获得当前时钟状态。高精度的晶体振荡器或是低功耗的RC振荡器都可以成为振荡器的选择，需要注意的是：RF接收器要求使用32MHz晶体振荡器。如下图所示即为时钟结构图：

晶体振荡器

在芯片内部，有2个高频振荡器，一个是32MHz的晶体振荡器，另一个是16MHz的RC晶振。32MHz晶振的启动时间对于某些应用显得有些长，因此芯片可以先在16MHz RC晶振上运行，直到晶体振荡器稳定。16MHzd的RC振荡器比晶体振荡器消耗更少能量，但是精度而言比晶体振荡器差一些，并且不能作为RF传输的运行时钟。

此外，芯片还有2个低频振荡器分别是32KHz的晶体振荡器与32KHz的RC振荡器。其中，32KHz XOSC设计运行在32.768KHz频率上，并且为需要时间准确的系统提供了一个稳定的时钟信号。校验后，32KHz的RCOSC在32.753KHz频率上运行。

需要注意的是校验只能在32MHz XOSC使能的情况下才被允许。与32KHz XOSC 振荡器相比，32KHz的RC振荡器更适宜于较少成本与能耗。

请注意：这2个32KHz的振荡器不能同时使用。

系统时钟

系统时钟来自于所选择的系统时钟源，可以是32MHz的XOSC（晶体振荡器）或者是16MHz的RCOSC（RC振荡器）.寄存器CLKCONCMD中OSC位选择系统时钟源，需要指出的是，如果要用RF传输，那么32MHz的晶体振荡器必须被选择作为主时钟并且稳定。

改变CLKCONCMD中的OSC位并不能立刻改变系统时钟，只有当CLKCONSTA寄存器中的OSC位与CLKCONCMD中OSC位相同时才能起作用。这归因于对拥有稳定的时钟的需求优先于改变时钟源。此外，CLKCONCMD中的CLKSPD位如同镜子一样反映CLKCONCMD.OSC位。

当32MHz XOSC晶振选为系统时钟并且稳定之后，16MHz RC振荡器进行校验，例如CLKCONSTA寄存器的OSC位从1变为0。

32KHz时钟选择如上所述，在器件上有2个32KHz时钟源,在复位之后默认会使能32KHz的RC振荡器，并作为32KHz的时钟源，32KHz的RC振荡器能耗小，但与32KHz的晶体振荡器相比精度上差许多。被选择的32KHz时钟源用于驱动休眠时钟，为看门狗产生滴答时钟，并可以用作定时器TIM2的闸门（strobe)用来计算休眠定时器的休眠时间。定时器控制寄存器中OSC32K位用于选择振荡器，作为32KHz的时钟源。CLKCONCMD寄存器的OSC32K位可以随时写入。振荡器在活跃的系统时钟源之前是不会起作用的。当系统时钟从16MHz改变为32MHz的晶体振荡器（CLKCONCMD.OSC从1到0）一旦32KHz RC振荡器被选中了它的的校验就启动了并且被执行。在校准期间，32MHz晶体振荡器的一个分频量会被使用。32KHzRCOSC振荡器校准后的结果是它会工作在32.753kHz上。32kHz RC振荡器校准时间可能要2ms时间来完成。可以设置SLEEPCMD.OSC32K_CALDIS位设置为1的话，会关闭校准。在校准结束时，会在32KHz时钟源上产生一个额外的脉冲，会导致睡眠定时器增加1。注意：当切换到32KHz晶体振荡器后和从32KHz晶体振荡器被设置的PM3模式唤醒时，振荡器稳定到准确频率的时间在500 ms以上。睡眠定时器、看门狗定时器和时钟损失探测器在32KHz晶体振荡器稳定之前不能使用。

  cc2530时钟源主要是4个：对于高频时钟（系统时钟）可以是外接的32MHz晶振，也可以是内部的16MHz RC振荡器；对于低频时钟（32kHz），可以是外接32.768kHz晶振，也可以是内部的32.768kHz RC振荡器。

参考帖子可以知道，石英晶体的精度高，但是耗电大、启动缓慢，而芯片内部自带的RC振荡器虽然精度略低，但启动速度快、耗电低，十分适合在低功耗场合，并且无需外接电子器件就可以工作，降低成本！在上电默认使用的是内部的RC振荡器！

为了自由配置所需要的时钟，主要借助于CLKCONCMD.OSC选择系统主时钟，而借助于CLKCONCMD.OSC32K则用于选择芯片32K时钟源！

而低功耗模式设置时，需要借助于SLEEPCMD寄存器，在swru191e（cc2530datasheet)中并没有说明SLEEPCMD第二位功能，如下所示：

但是参考cc2430芯片的说明书可以发现，对应的SLEEP寄存器则有说明，如下所示，小编的理解是，TI收购Chipcon公司，随之将cc2430 2.4GHz Zigbee解决方案也收入，进一步优化芯片，更新电路IC设计，c2530与之前推出的2430芯片相比，应该具有许多相似之处，可能是cc2530推出不久，说明文档不够详细，当然不排除TI有意隐藏芯片细节的可能，字面的解释就是，当SLEEPCMD.OSC_PD为0时，32MHz晶振与16MHz RC振荡器都会起振振

：

对于SLEEPSTA寄存器中BIT6/BIT5说明在cc2530说明书中也并没有说明，可以参考cc2430说明书中内容，其中第6位XOSC_STB表明外部高速32M晶振是否上电并稳定起振，当稳定时该位为1；同样对于第5位HFRC_STB则表明内部16MHz高速RC振荡器是否起振，并是否稳定，当16MHz RC振荡器稳定时该位为1，如下图所示：

而当需要设置系统时钟时，借助于CLKCONCMD寄存器就可以选择芯片主时钟与32K时钟源，当设置稳定后，可以通过CLKCONSTA寄存器中第6位与第7位来反应当前时钟的选择情况，当时钟稳定后会置位相应的位，依此可以判断当前时钟设置情况！

此外，当配置完SLEEPCMD寄存器后，可以置位OSC_PD来关闭未被选择的高速时钟（16MHz EC振荡器或是32MHz 晶体振荡器）（可能是第三位写1，来实现此功能对于CC2530），如下所示

作为演示，小编写了一个示例代码用于配置cc2530时钟系统，如下所示：void wg_sys_clk_config(uint8 mclk,uint8 lclk){  uint16 i;    SLEEPCMD &= ~OSC_PD;   /* turn on 16MHz RC and 32MHz XOSC */   /* wait for 32MHz XOSC stable */  while (!(SLEEPSTA & XOSC_STB)||!(SLEEPSTA &HFRC_STB));     asm("NOP");           /* chip bug workaround */  for (i=0; i<504; i++) asm("NOP"); /* Require 63us delay for all revs */    /* Select system clock and the source for 32K clock */  CLKCONCMD = (mclk | lclk);   /* Wait for the change to be effective */   while (CLKCONSTA != (mclk | lclk));     SLEEPCMD |= OSC_PD;   /* turn off the oscillator not used*/ }

其中：#ifndef BV#define BV(n)      (1 << (n))#endif/* SLEEPCMD and SLEEPSTA bit definitions */#define OSC_PD     BV(2)  /* 0: Both oscillators powered up and stable                           * 1: oscillators not stable */#define XOSC_STB   BV(6)  /* XOSC: powered, stable=1 */#define HFRC_STB   BV(5)  /* HFRC: powerd , stable=1 */

cc2530有一个内部系统时钟，或者说是主时钟。系统时钟源是16Mhz的RC晶振或是32MHz晶体震荡器。利用CLKCONCMD特殊功能寄存器可以控制时钟。

此外，芯片还有一个32KHz时钟源可以是RC振荡器或是晶体振荡器，同样也可以用CLKCONCMD寄存器控制。

其中只读寄存器CLKCONSTA可以用来获得当前时钟状态。

CLKCONCMD：时钟频率控制寄存器。

D7	D6	D5~D3	D2~D0
32KHZ时间振荡器选择	系统时钟选择	定时器输出标记	系统主时钟选择

D7位为32KHZ时间振荡器选择，，0为32KRC震荡，1为32K晶振。默认为1。
D6位为系统时钟选择。0为32M晶振，1为16M RC震荡。当D7位为0时D6必须为1。
D5~D3为定时器输出标记。000为32MHZ，001为16MHZ，010为8MHZ，011为4MHZ，100为2MHZ，101为 1MHZ，110为500KHZ，111为250KHZ。默认为001。需要注意的是：当D6为1时，定时器频率最高可采用频率为16MHZ。
D2~D0：系统主时钟选择：000为32MHZ，001为16MHZ，010为8MHZ，011为4MHZ，100为2MHZ，101为1MHZ，110为500KHZ，111为250KHZ。当D6为1时，系统主时钟最高可采用频率为16MHZ。

CLKCONSTA：时间频率状态寄存器。

D7	D6	D5~D3	D2~D0
当前32KHZ时间振荡器	当前系统时钟	当前定时器输出标记	当前系统主时钟

D7位为当前32KHZ时间振荡器频率。0为32KRC震荡，1为32K晶振。
D6位为当前系统时钟选择。0为32M晶振，1为16M RC震荡。
D5~D3为当前定时器输出标记。000为32MHZ，001为16MHZ，010为8MHZ，011为4MHZ，100为2MHZ，101为 1MHZ，110为500KHZ，111为250KHZ。
D2~D0为当前系统主时钟。000为32MHZ，001为16MHZ，010为8MHZ，011为4MHZ，100为2MHZ，101为1MHZ，110为500KHZ，111为250KHZ。

高精度的晶体振荡器或是低功耗的RC振荡器都可以成为振荡器的选择，需要注意的是：RF接收器要求使用32MHz晶体振荡器。如下图所示即为时钟结构图：

在芯片内部，有2个高频振荡器，一个是32MHz的晶体振荡器，另一个是16MHz的RC晶振。32MHz晶振的启动时间对于某些应用显得有些长，因此芯片可以先在16MHz RC晶振上运行，直到晶体振荡器稳定。16MHzd的RC振荡器比晶体振荡器消耗更少能量，但是精度而言比晶体振荡器差一些，并且不能作为RF传输的运行时钟。

此外，芯片还有2个低频振荡器分别是32KHz的晶体振荡器与32KHz的RC振荡器。其中，32KHz XOSC设计运行在32.768KHz频率上，并且为需要时间准确的系统提供了一个稳定的时钟信号。校验后，32KHz的RCOSC在32.753KHz频率上运行。

需要注意的是校验只能在32MHz XOSC使能的情况下才被允许。与32KHz XOSC 振荡器相比，2KHz的RC振荡器更适宜于较少成本与能耗。

请注意：这2个32KHz的振荡器不能同时使用。如下所示即为系统时钟控制寄存器CLKCONCMD中部分控制位：

系统时钟来自于所选择的系统时钟源，可以是32MHz的XOSC（晶体振荡器）或者是16MHz的RCOSC（RC振荡器）.寄存器CLKCONCMD中OSC位选择系统时钟源，需要指出的是，如果要用RF传输，那么32MHz的晶体振荡器必须被选择作为主时钟并且稳定。

改变CLKCONCMD中的OSC位并不能立刻改变系统时钟，只有当CLKCONSTA寄存器中的OSC位与CLKCONCMD中OSC位相同时才能起作用。这归因于对拥有稳定的时钟的需求优先于改变时钟源。此外，CLKCONCMD中的CLKSPD位如同镜子一样反映CLKCONCMD.OSC位。

当32MHz XOSC晶振选为系统时钟并且稳定之后，16MHz RC振荡器进行校验，例如CLKCONSTA寄存器的OSC位从1变为0。

32KHz时钟选择

如上所述，在器件上有2个32KHz时钟源,在复位之后默认会使能32KHz的RC振荡器，并作为32KHz的时钟源，32KHz的RC振荡器能耗小，但与32KHz的晶体振荡器相比精度上差许多。被选择的32KHz时钟源用于驱动休眠时钟，为看门狗产生滴答时钟，并可以用作定时器TIM2的闸门（strobe)用来计算休眠定时器的休眠时间。定时器控制寄存器中OSC32K位用于选择振荡器，作为32KHz的时钟源。

CLKCONCMD寄存器的OSC32K位可以随时写入。振荡器在活跃的系统时钟源之前是不会起作用的。当系统时钟从16MHz改变为32MHz的晶体振荡器（CLKCONCMD.OSC从1到0）一旦32KHz RC振荡器被选中了它的的校验就启动了并且被执行。在校准期间，32MHz晶体振荡器的一个分频量会被使用。32KHzRCOSC振荡器校准后的结果是它会工作在32.753kHz上。32kHz RC振荡器校准时间可能要2ms时间来完成。可以设置SLEEPCMD.OSC32K_CALDIS位设置为1的话，会关闭校准。在校准结束时，会在32KHz时钟源上产生一个额外的脉冲，会导致睡眠定时器增加1。注意：当切换到32KHz晶体振荡器后和从32KHz晶体振荡器被设置的PM3模式唤醒时，振荡器稳定到准确频率的时间在500 ms以上。睡眠定时器、看门狗定时器和时钟损失探测器在32KHz晶体振荡器稳定之前不能使用。

定时器滴答值产生器
CLKCONCMD.TICKSPD寄存器控制timer1、timer3和timer4的全局预分频。预分频的值设置范围在0.25MHz和32MHz之间。
需要注意的是如果CLKCONCMD.TICKSPD显示的频率高于系统时钟，则在CLKCONSTA.TICKSPD中的实际的预分频值表明是和系统时钟的值是一样的。

数据滞留
在PM2和PM3电源模式中，绝大多数的内部电路关闭了，然而，SRAM中任保留它的内容，内部寄存器的值也会保留。
保留数据的寄存器是CPU的寄存器、外部寄存器和RF寄存器，除非另一些位域值设置的比较特殊。切换到PM2和PM3模式的现象对于软件而已是透明的。
注意在PM3模式下睡眠定时器的值不会保存。

CC2530的时钟模块

（cc2530_datasheet节选翻译如下）

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* 作        者：fulinux

* 转载声明：点击链接
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1. 振荡器和时钟
   CC2530设备有一个内部系统时钟，或者主时钟。系统时钟源可以是从16MHz RC振荡器或一个32M晶体振荡器中的一个提供。系统时钟源是由CLKCONCMD SRF控制寄存器。
   还有一个32KHz的时钟源，来源可以是从RC 振荡器或者32KHz的晶体振荡器中过来，同样是由CLKCONCMD寄存器控制。
   CLKCONSTA寄存器是一个制度寄存器，用来获得当前系统时钟的状态。
   时钟源可以在一个精度高的晶体振荡器和一个功耗低的RC振荡器中交替选择使用。注意一点：RF的收发操作是要以32MHz的晶体振荡器为时钟源才行。
   
   
2. 振荡器
   
   图中给出了时钟系统中可用的时钟源的一个全貌图。
   设备中存在的两个高频振荡器：
   * 32MHz晶体振荡器
   * 16MHz的RC振荡器
   32MHz的晶体振荡器启动时间对于某些应用来说可能太长了；因此设备可以先运行在16MHz的RC振荡器中运行直到晶体振荡器稳定后在使用32MHz晶体振荡器。16MHz的RC振
   荡器功耗低但是不是很准，所以不能为RF模块提供服务，只能用32MHz的晶体振荡器。
   设备中存在的两个低频振荡器：
   * 32 KHz晶体振荡器
   * 32 KHz RC振荡器
   32KHz的XOSC被设计的工作频率频率是32.768KHz并且可以为一些要求时钟准确子系统提供一个稳定的时钟信号。32KHz的RCOSC当校准后可以运行在32.753KHz频率下。校准
   只能发生在当32MHz XOSC使能的情况下，可以通过使能SLEEPCMD.OSC32K_CALDIS位来关闭校准。32KHz RC振荡器相对于32KHz  XOSC晶体振荡器功耗低，应该用在可以降
   低成本情况下。两个振荡器不能同时工作。
   
   
3. 系统时钟
   系统时钟是由32MHz XOSC或者16MHz RCOSC两个时钟源驱动的。CLKCONCMD.OSC位用来选择系统时钟源。注意：使用RF模块时，32MHz晶体振荡器必须被选上并且运行稳定。
   注意：改变CLKCONCMD.OSC位并不能立即导致系统时钟源的改变。当CLKCONSTA.OSC = CLKCONCMD.OSC时时钟源的改变才会发挥作用。这是因为设备在实际改变时钟源之前
   需要稳定的时钟。还有就是注意CLKCONCMD.CLKSPD位反应着系统时钟频率，因此是CLKACONCMD.OSC位的镜子。一旦32MHz的XOSC被选中和稳定，例如，当CLKCONSTA.OSC
   位从1切换到0时。
   注意：从16MHz到32MHz时钟源的改变符合CLKCONCMD.TICKSPD设置。CLKCONCMD.TICKSPD设置的缓慢一些的话，当CLKCONCMD.OSC改变的话会导致实际的时钟源起作用的
   时间会很长。当CLKCONCMD.TICKSPD等于000时会获得最快的切换速度。
   
   
4. 32KHz的振荡器
   默认的或者复位后32KHz RCOSC使能并且被设置作为32KHz的时钟源。其功耗低，但是相对于32KHz晶体振荡器而言精度不高，32KHz时钟源用来驱动睡眠定时器，产生看门狗的滴答值
   和作为timer 2计算睡眠定时器的一个闸门。32KHz时钟源被寄存器CLKCONCMD.OSC32K位用来作为选择振荡器。CLKCONCMD.OSC32K寄存器可以在任意时间写入，但是在16MHz RC
   振荡器是活跃的系统时钟源之前是不会起作用的。当系统时钟从16MHz改变为32MHz的晶体振荡器（CLKCONCMD.OSC从1到0）一旦32KHz RC振荡器被选中了它的的校验就启动了并且被执行。在校准期间，32MHz晶体振荡器的一个分频量会被使用。32KHzRCOSC振荡器校准后的结果是它会工作在32.753kHz上。32kHz RC振荡器校准时间可能要2ms时间来完成。可以设置SLEEPCMD.OSC32K_CALDIS位设置为1的话，会关闭校准。在校准结束时，会在32KHz时钟源上产生一个额外的脉冲，会导致睡眠定时器增加1。
   注意：当切换到32KHz晶体振荡器后和从32KHz晶体振荡器被设置的PM3模式唤醒时，振荡器稳定到准确频率的时间在500 ms以上。睡眠定时器、看门狗定时器和时钟损失探测器在32KHz
   晶体振荡器稳定之前不能使用。
   
   
5. 振荡器和时钟寄存器
   下面是振荡器和时钟寄存器的描述，所有寄存器的位会在进入PM2和PM3时保持不变，除非有异常情况发生。
   
   
   
6. 定时器滴答值产生器
   CLKCONCMD.TICKSPD寄存器控制timer1、timer3和timer4的全局预分频。预分频的值设置范围在0.25MHz和32MHz之间。
   需要注意的是如果CLKCONCMD.TICKSPD显示的频率高于系统时钟，则在CLKCONSTA.TICKSPD中的实际的预分频值表明是和系统时钟的值是一样的。
   
   
7. 数据滞留
   在PM2和PM3电源模式中，绝大多数的内部电路关闭了，然而，SRAM中任保留它的内容，内部寄存器的值也会保留。
   保留数据的寄存器是CPU的寄存器、外部寄存器和RF寄存器，除非另一些位域值设置的比较特殊。切换到PM2和PM3模式的现象对于软件而已是透明的。
   注意在PM3模式下睡眠定时器的值不会保存。
   
   

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 * 文 件 名：main.c
 ×
 * 功    能：实验一 系统时钟源的选择
 *
 *           CC2530有1个内部的系统时钟。时钟源可以是1个16MHz的RC振荡器，也可以是1个32MHz的晶体
 *           振荡器。时钟控制是通过使用CLKCON特殊功能寄存器来执行的。系统时钟也提供给所有的8051
 *           外设。
 *
 *           32MHz晶体振荡器的启动时间对于某些应用而言太长了，因此CC2530可以运行在16MHz RC振荡器
 *           直到晶体振荡器稳定。16MHz RC振荡器的功耗要少于晶体振荡器，但是由于它没有晶体振荡器
 *           精确，因此它不适用于射频收发器。
 *
 *           CLKCONCMD.OSC位被用来选择系统时钟源。注意：要使用射频收发器，32MHz晶体振荡器必须被选择
 *           并且稳定。
 *
 *           注意：改变CLKCONCMD.OSC位并不即刻生效。这是因为在实际改变时钟源之前，被选择的时钟源要
 *           首先达到稳定。还要注意：CLKCONSTA.CLKSPD位将反映系统时钟频率，因此它是CLKCON.OSC位的
 *           “镜子”。
 *
 *           当SLEEPSTA.XOSC_STB为1时，表示系统报告32MHz晶体振荡器稳定。然而，这可能并不是实际情况,
 ×          在选择32MHz时钟作为系统时钟源之前，应该等待一个额外的64us的安全时间，可以通过增加一
 *           条空指令"NOP"来实现。如果不等待，可能会造成系统崩溃。
 *
 *           未被选择作为系统时钟源的振荡器，通过设置SLEEP.OSC_PD为1(默认状态)将被设置为掉电模式。
 *           因此，当32MHz晶体振荡器被选择作为系统时钟源后，16MHz RC振荡器可能被关闭，反之亦然。
 *           当SLEEPCMD.OSC_PD为0时，这2个振荡器都被上电并运行。
 *           当32MHz晶体振荡器被选择作为系统时钟源并且16MHz RC振荡器也被上电时，根据供电电压和运
 *           行温度，16MHZ RC振荡器将被不断校准以确保时钟稳定。当16MHz RC振荡器被选择作为系统时钟
 *           源时，该校准不被执行。
 *
 *           本实验将向用户演示选择不同的振荡器作为系统时钟源。本文件中有led闪烁的子程序，用户
 *           可以观察在不同系统时钟源下led的闪烁情况。
 *
 *           在hal.h文件中包含了和系统时钟相关的一些宏，用户使用这些宏可以简化对系统时钟的控制，
 *           提高代码的可读性，本实验中就使用了其中的一些宏。
 *
 * 注    意：本实验可在以下目标板上进行：
 *
 *
 *
 *
 *
 * 版    本：V1.0
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 #include "hal.h"

 #define ON           0x01       //LED状态
 #define OFF          0x00

 extern void ctrPCA9554LED(UINT8 led,UINT8 operation);
 extern void PCA9554ledInit();
 /**************************************************************************************************
  * 函数名称：halWait
  *
  * 功能描述：延时
  *
  * 参    数：wait - 延时时间
  *
  * 返 回 值：无
  **************************************************************************************************/
 void halWait(BYTE wait){
    UINT32 largeWait;

    if(wait == 0)
    {return;}
    largeWait = ((UINT16) (wait << 7));
    largeWait += 114*wait;


    largeWait = (largeWait >> CLKSPD);
    while(largeWait--);

    return;
 }


 /**************************************************************************************************
  * 函数名称：main
  *
  * 功能描述：反复选择不同的振荡器作为系统时钟源，并调用led控制程序，闪烁LED灯。
  *
  * 参    数：无
  *
  * 返 回 值：无
  **************************************************************************************************/
 void main(void)
 {
   UINT8 i;
   PCA9554ledInit();
   while(1)
   {
     SET_MAIN_CLOCK_SOURCE(CRYSTAL);                      // 设置系统时钟源为32MHz晶体振荡器(大约用时150us)，关闭16MHz RC振荡器
       for (i=0;i<10;i++)
       {
        ctrPCA9554LED(0,ON);
        halWait(200);
        ctrPCA9554LED(0,OFF);
        halWait(200);
       }
      SET_MAIN_CLOCK_SOURCE(RC);                           // 选择16MHz RC振荡器，关闭32MHz晶体振荡器
       PCA9554ledInit();
       halWait(200);
       for (i=0;i<10;i++)
       {
        ctrPCA9554LED(1,ON);
        halWait(200);
        ctrPCA9554LED(1,OFF);
        halWait(200);
       }
   }
 }

 /**********************************************************************************************************
 * 文 件 名：iic.C
 * 功    能：实验二 GPIO控制实验
 *            该实验采用CC2530的I/O口（P1.0和P1.1）模拟IIC总线的SCL和SDA，然后通过IIC总线形式控制GPIO扩展芯片
 *            PCA9554，最后通过扩展的IO来控制LED的亮灭。
 *
 * 硬件连接：将OURS的CC2530RF模块插入到普通电池板或智能电池板上。
 *
 *           P1.0 ------ SCL
 *           P1.1 ------ SDA
 *
 * 版    本：V1.0
 **************************************************************************************************************/

 #include "ioCC2530.h"
 #include "hal_mcu.h"

 #define SCL          P1_0       //IIC时钟线
 #define SDA          P1_1       //IIC数据线

 //定义IO方向控制函数
 #define IO_DIR_PORT_PIN(port, pin, dir)  \
    do {                                  \
       if (dir == IO_OUT)                 \
          P##port##DIR |= (0x01<<(pin));  \
       else                               \
          P##port##DIR &= ~(0x01<<(pin)); \
    }while(0)


 #define OSC_32KHZ  0x00                //使用外部32K晶体振荡器

 //时钟设置函数
 #define HAL_BOARD_INIT()                                         \
 {                                                                \
   uint16 i;                                                      \
                                                                  \
   SLEEPCMD &= ~OSC_PD;                       /* 开启 16MHz RC 和32MHz XOSC */         \
   while (!(SLEEPSTA & XOSC_STB));            /* 等待 32MHz XOSC 稳定 */               \
   asm("NOP");                                                                         \
   for (i=0; i<504; i++) asm("NOP");          /* 延时63us*/                            \
   CLKCONCMD = (CLKCONCMD_32MHZ | OSC_32KHZ); /* 设置 32MHz XOSC 和 32K 时钟 */        \
   while (CLKCONSTA != (CLKCONCMD_32MHZ | OSC_32KHZ)); /* 等待时钟生效*/               \
   SLEEPCMD |= OSC_PD;                        /* 关闭 16MHz RC */                      \
 }

 #define IO_IN   0           //输入
 #define IO_OUT  1           //输出

 uint8 ack;              //应答标志位
 uint8 PCA9554ledstate = 0;  //所有LED当前状态

 /******************************************************************************
  * 函数名称：QWait
  *
  * 功能描述：1us的延时
  *
  * 参    数：无
  *
  * 返 回 值：无
  *****************************************************************************/
 void QWait()
 {
     asm("NOP");asm("NOP");
     asm("NOP");asm("NOP");
     asm("NOP");asm("NOP");
     asm("NOP");asm("NOP");
     asm("NOP");asm("NOP");
     asm("NOP");
 }

 /******************************************************************************
  * 函数名称：Wait
  *
  * 功能描述：ms的延时
  *
  * 参    数：ms - 延时时间
  *
  * 返 回 值：无
  *****************************************************************************/
 void Wait(unsigned int ms)
 {
    unsigned char g,k;
    while(ms)
    {

       for(g=0;g<=167;g++)
        {
          for(k=0;k<=48;k++);
        }
       ms--;
    }
 }

 /******************************************************************************
  * 函数名称：Start_I2c
  *
  * 功能描述：启动I2C总线,即发送I2C起始条件.
  *
  * 参    数：无
  *
  * 返 回 值：无
  *****************************************************************************/
 void Start_I2c()
 {
   IO_DIR_PORT_PIN(1, 0, IO_OUT);    //设置P1.0为输出
   IO_DIR_PORT_PIN(1, 1, IO_OUT);    //设置P1.1为输出

   SDA=1;                   /*发送起始条件的数据信号*/
   asm("NOP");
   SCL=1;
   QWait();                /*起始条件建立时间大于4.7us,延时*/
   QWait();
   QWait();
   QWait();
   QWait();
   SDA=0;                   /*发送起始信号*/
   QWait();                 /* 起始条件锁定时间大于4μs*/
   QWait();
   QWait();
   QWait();
   QWait();
   SCL=0;                   /*钳住I2C总线，准备发送或接收数据 */
   asm("NOP");
   asm("NOP");
 }

 /******************************************************************************
  * 函数名称：Stop_I2c
  *
  * 功能描述：结束I2C总线,即发送I2C结束条件.
  *
  * 参    数：无
  *
  * 返 回 值：无
  *****************************************************************************/
 void Stop_I2c()
 {
   IO_DIR_PORT_PIN(1, 0, IO_OUT);    //设置P1.0为输出
   IO_DIR_PORT_PIN(1, 1, IO_OUT);    //设置P1.1为输出
   SDA=0;                            /*发送结束条件的数据信号*/
   asm("NOP");                       /*发送结束条件的时钟信号*/
   SCL=1;                            /*结束条件建立时间大于4μs*/
   QWait();
   QWait();
   QWait();
   QWait();
   QWait();
   SDA=1;                           /*发送I2C总线结束信号*/
   QWait();
   QWait();
   QWait();
   QWait();
 }

 /******************************************************************************
  * 函数名称：SendByte
  *
  * 功能描述：将数据c发送出去,可以是地址,也可以是数据,发完后等待应答,并对
  *           此状态位进行操作.(不应答或非应答都使ack=0 假)
  *           发送数据正常，ack=1; ack=0表示被控器无应答或损坏。
  *
  * 参    数：c - 需发送的数据
  *
  * 返 回 值：无
  *****************************************************************************/
 void  SendByte(uint8 c)
 {
  uint8 BitCnt;
  IO_DIR_PORT_PIN(1, 0, IO_OUT);    //设置P1.0为输出
  IO_DIR_PORT_PIN(1, 1, IO_OUT);    //设置P1.1为输出
  for(BitCnt=0;BitCnt<8;BitCnt++)  /*要传送的数据长度为8位*/
     {
      if((c</*判断发送位*/
        else  SDA=0;
       asm("NOP");
      SCL=1;                       /*置时钟线为高，通知被控器开始接收数据位*/
       QWait();
       QWait();                    /*保证时钟高电平周期大于4μs*/
       QWait();
       QWait();
       QWait();
      SCL=0;
     }
     QWait();
     QWait();
     QWait();
     SDA=1;                        /*8位发送完后释放数据线，准备接收应答位*/
     asm("NOP");
     IO_DIR_PORT_PIN(1, 1, IO_IN);
     SCL=1;
     QWait();
     QWait();
     QWait();
     QWait();
     if(SDA==1)ack=0;
     else ack=1;                   /*判断是否接收到应答信号*/
     SCL=0;
     QWait();
     QWait();
     IO_DIR_PORT_PIN(1, 1, IO_OUT);
 }

 /******************************************************************************
  * 函数名称：RcvByte
  *
  * 功能描述：用来接收从器件传来的数据,并判断总线错误(不发应答信号)，
  *           发完后请用应答函数。
  *
  * 参    数：无
  *
  * 返 回 值：retc - 从器件传来的数据
  *****************************************************************************/
 uint8  RcvByte()
 {
   uint8 retc;
   uint8 BitCnt;
   IO_DIR_PORT_PIN(1, 0, IO_OUT);    //设置P1.0为输出
   IO_DIR_PORT_PIN(1, 1, IO_OUT);    //设置P1.1为输出
   retc=0;
   SDA=1;                            /*置数据线为输入方式*/
   IO_DIR_PORT_PIN(1, 1, IO_IN);
   for(BitCnt=0;BitCnt<8;BitCnt++)
       {
         asm("NOP");
         SCL=0;                     /*置时钟线为低，准备接收数据位*/
         QWait();
         QWait();                   /*时钟低电平周期大于4.7μs*/
         QWait();
         QWait();
         QWait();
         SCL=1;                    /*置时钟线为高使数据线上数据有效*/
         QWait();
         QWait();
         retc=retc<<1;
         if(SDA==1)retc=retc+1;   /*读数据位,接收的数据位放入retc中 */
         QWait();
         QWait();
       }
   SCL=0;
   QWait();
   QWait();
   IO_DIR_PORT_PIN(1, 1, IO_OUT);
   return(retc);
 }

 /******************************************************************************
  * 函数名称：Ack_I2c
  *
  * 功能描述：主控器进行应答信号,(可以是应答或非应答信号)
  *
  *
  * 参    数：无
  *
  * 返 回 值：无
  *****************************************************************************/
 void Ack_I2c(uint8 a)
 {
   IO_DIR_PORT_PIN(1, 0, IO_OUT);    //设置P1.0为输出
   IO_DIR_PORT_PIN(1, 1, IO_OUT);    //设置P1.1为输出
   if(a==0)SDA=0;                   /*在此发出应答或非应答信号 */
   else SDA=1;
   QWait();
   //QWait();
   //QWait();
   SCL=1;
   QWait();
   QWait();                         /*时钟低电平周期大于4μs*/
   QWait();
   QWait();
   QWait();
   SCL=0;                           /*清时钟线，钳住I2C总线以便继续接收*/
   QWait();
   //QWait();
 }

 /******************************************************************************
  * 函数名称：ISendByte
  *
  * 功能描述：从启动总线到发送地址，数据，结束总线的全过程,从器件地址sla.
  *           如果返回1表示操作成功，否则操作有误。
  *
  *
  * 参    数：sla - 从器件地址
  *           c - 需发送的数据
  *
  * 返 回 值：0 -- 失败
  *           1 -- 成功
  *****************************************************************************/
 uint8 ISendByte(uint8 sla,uint8 c)
 {
    Start_I2c();               /*启动总线*/
    SendByte(sla);             /*发送器件地址*/
      if(ack==0)return(0);
    SendByte(c);               /*发送数据*/
      if(ack==0)return(0);
   Stop_I2c();                 /*结束总线*/
   return(1);
 }

 /******************************************************************************
  * 函数名称：ISendStr
  *
  * 功能描述：从启动总线到发送地址，子地址,数据，结束总线的全过程,从器件
  *            地址sla，子地址suba，发送内容是s指向的内容，发送no个字节。
  *           如果返回1表示操作成功，否则操作有误。
  *
  *
  * 参    数：sla - 从器件地址
  *           suba - 从器件子地址
  *           *s - 数据
  *           no - 数据字节数目
  *
  * 返 回 值：0 -- 失败
  *           1 -- 成功
  *
  * 注    意：使用前必须已结束总线。
  *****************************************************************************/
 uint8 ISendStr(uint8 sla,uint8 suba,uint8 *s,uint8 no)
 {
    uint8 i;

    Start_I2c();               /*启动总线*/
    SendByte(sla);             /*发送器件地址*/
      if(ack==0)return(0);
    SendByte(suba);            /*发送器件子地址*/
      if(ack==0)return(0);
    for(i=0;i
     {
      SendByte(*s);            /*发送数据*/
        if(ack==0)return(0);
      s++;
     }
  Stop_I2c();                  /*结束总线*/
   return(1);
 }

 /******************************************************************************
  * 函数名称：IRcvByte
  *
  * 功能描述：从启动总线到发送地址，读数据，结束总线的全过程,从器件地
  *          址sla，返回值在c. 如果返回1表示操作成功，否则操作有误。
  *
  *
  * 参    数：sla - 从器件地址
  *           *c - 需发送的数据
  *
  * 返 回 值：0 -- 失败
  *           1 -- 成功
  *
  *注    意：使用前必须已结束总线。
  *****************************************************************************/
 uint8 IRcvByte(uint8 sla,uint8 *c)
 {
    Start_I2c();                /*启动总线*/
    SendByte(sla+1);            /*发送器件地址*/
    //SendByte(sla);
    if(ack==0)return(0);
    *c=RcvByte();               /*读取数据*/
    Ack_I2c(1);                 /*发送非就答位*/
    Stop_I2c();                 /*结束总线*/
    return(1);
 }

 /******************************************************************************
  * 函数名称：IRcvStr
  *
  * 功能描述：从启动总线到发送地址，子地址,读数据，结束总线的全过程,从器件
  *          地址sla，子地址suba，读出的内容放入s指向的存储区，读no个字节。
  *         如果返回1表示操作成功，否则操作有误。
  *
  *
  * 参    数：sla - 从器件地址
  *           suba - 从器件子地址
  *           *s - 数据
  *           no - 数据字节数目
  *
  * 返 回 值：0 -- 失败
  *           1 -- 成功
  *
  * 注    意：使用前必须已结束总线。
  *****************************************************************************/
 uint8 IRcvStr(uint8 sla,uint8 suba,uint8 *s,uint8 no)
 {
    Start_I2c();               /*启动总线*/
    SendByte(sla);             /*发送器件地址*/
    if(ack==0)return(0);
    SendByte(suba);            /*发送器件子地址*/
   // if(ack==0)return(0);
   // SendByte(sla+1);
    if(ack==0)return(0);
    while(no > 0)
    {
     *s++ = RcvByte();
      if(no > 1)  Ack_I2c(0);   /*发送就答位*/
      else Ack_I2c(1);          /*发送非应位*/
      no--;
    }
    Stop_I2c();                 /*结束总线*/
    return(1);
 }

 /******************************************************************************
  * 函数名称：ctrPCA9554LED
  *
  * 功能描述：通过IIC总线控制PCA9554的输出，进而控制相应的LED。
  *
  *
  * 参    数：LED - 所控制的LED
  *           operation - 开或关操作
  *
  * 返 回 值：无
  *
  *
  * 注    意：PCA9554的地址为：0x40
  *****************************************************************************/
 void ctrPCA9554LED(uint8 led,uint8 operation)
 {
   uint8 output = 0x00;
   uint8 *data = 0;
   if(ISendStr(0x40,0x03,&output,1))  //配置PCA9554寄存器
   {
     switch(led)
     {
       case 0:                        //LED0控制
         if (operation)
         {
           output = PCA9554ledstate & 0xfe;
         }
         else
         {
           output = PCA9554ledstate | 0x01;
         }
       break;
        case 1:                      //LED1控制
         if (operation)
         {
           output = PCA9554ledstate & 0xfd;
         }
         else
         {
           output = PCA9554ledstate | 0x02;
         }
       break;
        case 2:                     //LED2控制
         if (operation)
         {
           output = PCA9554ledstate & 0xf7;
         }
         else
         {
           output = PCA9554ledstate | 0x08;
         }
       break;
        case 3:                     //LED3控制
         if (operation)
         {
           output = PCA9554ledstate & 0xfb;
         }
         else
         {
           output = PCA9554ledstate | 0x04;
         }
       break;
        case 4:                    //LED4控制
         if (operation)
         {
           output = PCA9554ledstate & 0xdf;
         }
         else
         {
           output = PCA9554ledstate | 0x20;
         }
       break;
        case 5:                   //LED5控制
         if (operation)
         {
           output = PCA9554ledstate & 0xef;
         }
         else
         {
           output = PCA9554ledstate | 0x10;
         }
       break;

      default:break;
     }
     if(ISendStr(0x40,0x01,&output,1)) //写PCA9554输出寄存器
     {
       if(IRcvByte(0x40,data))         //读PCA9554输出寄存器
       {
         PCA9554ledstate = *data;
       }
     }
   }
 }

 /******************************************************************************
  * 函数名称：PCA9554ledInit
  *
  * 功能描述：初始化6个LED，即关闭所有的LED
  *
  * 参    数：无
  *
  * 返 回 值：无
  *
  *****************************************************************************/
 void PCA9554ledInit()
 {
   uint8 output = 0x00;
   uint8 *data = 0;
   if(ISendStr(0x40,0x03,&output,1))  //配置PCA9554寄存器
   {
     output = 0xbf;
     if(ISendStr(0x40,0x01,&output,1)) //写输出寄存器
     {
       if(IRcvByte(0x40,data))         //读输出寄存器
       {
         PCA9554ledstate = *data;
       }
     }
   }
 }