CC2530芯片基础实验
CC2530芯片基础实验
实验目录
1.跑马灯实验
2.串口收发数据实验
3.按键控制实验
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1.跑马灯实验
1. 实验环境
1 ) 硬件：通用节点或任意传感器节点一个、USB仿真器、USB电缆、PC机
2 ) 软件：IAR Embedded Workbench、串口调试工具
2. 实验内容
1 ) 通过程序控制LED的点亮熄灭，并有一定的样式。
3.软件设计
#include
#define D_COUNT 50 //通用延时时间计数
/***************************************
延时函数，n为延时周期计数
***************************************/
void Delay(unsigned int n)
{
unsigned int t,tt;
for(tt=0;tt0;i--) //P0依次亮起
{
P0 = 0XFF >> i;
Delay(D_COUNT);
}
P0 = 0XFF;
for(i=8;i>0;i--) //P1依次亮起
{
P1 = 0XFF >> i;
Delay(D_COUNT);
}
P1= 0xFF;
for(i=0;i<8;i++) //P1依次熄灭
{
P1 = 0XFF >>i;
Delay(D_COUNT);
}
P1 = 0x00;
for(i=0;i<8;i++) //P0依次熄灭
{
P0 = 0XFF >> i;
Delay(D_COUNT);
}
for(i=0;i<2;i++) //同时亮灭
{
P0 = 0xFF;
P1 = 0XFF;
Delay(100);
P1 = 0X00;
P0 = 0X00;
Delay(100);
}
}
}
4.实验步骤
1) 使用USB 仿真器连接PC 机和一个ZIGBEE通用节点模块，模块电源开关处于“ON”档，使用电池给模块供电（如电池电量低插上USB电缆，可一边充电一边使用）。
2) 连接USB电缆时，需要安装相应的USB转串口的驱动程序，重新拔插USB电缆，待驱动自动加载好。Win+R打开运行窗口，输入compmgmt.msc打开计算机管理，选择下拉菜单中的设备管理器，在设备管理器中找到 端口（COM和LPT），记住相应的串口号“USB-SERIAL CH340（COMXX）”
3) 启动IAR 开发环境，打开“...\2-串口”目录下的实验工程CC2530_TEST.eww。
4) 在IAR 开发环境中编译程序、点击 下载、调试程序。按“F5”使程序运行。
5) 在相对应的节点模块上可看到实验效果。
实验目录
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2· 串口收发数据实验
1. 实验环境
1 ) 硬件：通用节点或任意传感器节点一个、USB仿真器、USB电缆、PC机
2 ) 软件：IAR Embedded Workbench、串口调试工具
2. 实验内容
1 ) 熟悉Zigbee硬件模块相关接口；
2 ) 使用IAR 开发环境设计程序，利用CC2530 的串口0 进行数据收发通讯
3. 实验原理
1 ) 硬件接口原理:
在CC2530中，我们总共有2个可用的串行接口，这些串行接口可被配置为标准串口或者SPI接口。这个例程中我们只使用USART0，并且工作在UART标准串口模式下。由于每种设置都有2套可用的IO映射，这里根据我们的硬件设置，我们应该使用其默认设置，UART0的TX和RX对应于P0_3和P0_2。
部分外设复用IO对应图
首先我们需要了解CC2530 的IO口相关寄存器：
P0 寄存器
P0SEL 寄存器
P0DIR 寄存器
以上图表列出了关于CC2530 处理器的P0 IO口相关的寄存器，其中P0 寄存器为IO数据寄存器，P0SEL为外设功能选择寄存器，P0DIR 为IO 输入输出选择寄存器，例程中我们需要对这3个寄存器进行IO配置相关设置，其他相关寄存器使用默认配置。如想深入了解请自行参考CC2530 的芯片手册。 其次，我们要对芯片的时钟操作有所了解，因为程序的启动部分，需要先对芯片时钟进行配置。
CLKCONCMD 寄存器
CLKCONSTA 寄存器
SLEEP 控制寄存器
本例程中，程序通过配置以上寄存器将系统主时钟设置为片外32M晶振。 然后是串行接口外设相关寄存器，通过设置这些寄存器，我们将串行接口设定为预想的模式
PERCFG 寄存器
U0CSR 寄存器
U0GCR 寄存器
U0BUF 寄存器]
U0BAUD 寄存器
以上图表列举了和CC2530串口操作定相关的寄存器，其中包括CLKCONCMD控制寄存器，用来控制系统时钟源，SLEEP 寄存器用来控制各种时钟源的开关和状态。PERCFG 寄存器为外设功能控制寄存器，用来控制外设功能模式。U0CSR、U0GCR、U0BUF、U0BAUD 等位串口相关寄存器。
USB转串口部分原理图
上图是节点的串口相关电路原理图。在这个图中，我们可以看到CH340芯片完成了USB转串口的工作，通过USB电缆连接节点和计算机后，CH340芯片会在计算机中虚拟一个串口，这个串口信号对于图中的CH340_TXD和CH340_RXD，通过J2上的跳线帽与CC2530的P0.2和P0.3引脚相连。 通过之前的IO映射复用图我们可以发现，P0.2和P0.3对应的是USART0在UART模式下的RXT和TXD引脚。
2） 软件设计
#include "ioCC2530.h"
#include "ioCC2530.h"
#include
#define uint unsigned int
#define uchar unsigned char
//定义控制灯的端口
#define led1 P1_0
#define led2 P1_1
void InitIO(void); //IO初始化
void InitUart(void); //串口初始化
void SendString(char*string,uint legth); //发送字符串
uchar temp; // 存放接受的数据
char wch[] = "Welcome to test this program!\n";
/*****************************************************************************
功能描述: 延时
Count: 延时单位数量
*****************************************************************************/
void DelayXms(unsigned int Count)
{
unsigned int i;
unsigned int j;
for(i = 0; i < Count; i++)
{
for( j=10000; j>0; j--);
}
}
/*****************************************************************************
功能描述: IO初始化
*****************************************************************************/
void InitIO(void)
{
SLEEPCMD &= ~0X04;
CLKCONCMD = 0X10; //32k和32M时钟使用外部晶体，timer分频8M
while(CLKCONSTA!=0X10); //等待时钟切换
SLEEPCMD = 0X04;
P2DIR = 0x00; //高两位零 若设则最高优先USART0
P1DIR|= 0X03; //P1.0 P1.1 LEDs 灯端口配置
P0DIR|= 0X00; //input
PERCFG = 0x00; //UART0 默认端口
P1SEL = 0X00;
P0SEL = 0X0c; //P0<3:2>设置成外围应用
}
/*****************************************************************************
功能描述: 串口初始化
*****************************************************************************/
void InitUart(void)
{
U0CSR |= 0x80; //UART方式
U0GCR = 11; //baud_e 波特率设为115200
U0BAUD |= 216; //baud_m = BaudRate*2^(28-buad_e)/32M-256
//BaudRate=(256+baud_m)/2^(28-buad_e)x32MHz
UTX0IF = 1; //接收中断标记
U0CSR |= 0X40; //允许接收
URX0IE = 1; //接收中断使能
EA =1; //总中断开关打开
}
/*****************************************************************************
功能描述: 串口发送字符串
string: 字符串指针
lenth： 长度
*****************************************************************************/
void SendString(char*string,uint lenth)
{
uint j;
for (j=0; j 程序中主要有这几个函数： DelayXms(unsigned int Count)：延时函数。 InitIO()：完成IO初始化功作。首先将系统切换到32Hz主晶振下工作并配置芯片内部频率，因为串口工作波特率较高，芯片对串口信息的处理要求其工作频率也较高，所以需要在32M频率下工作。然后配置相关IO寄存器，包括2个LED灯的控制IO口为输出模式，2个串口收发信号引脚为特殊功能应用模式。 InitUart()：完成串口的初始化工作。其中对串口寄存器进行设置，最重要的是串口的波特率设置。我们找到CC2530用户手册的P160页，其中有对波特率相关计算的详细描述。这里归纳其计算公式为：
其中BAUD_M和BAUD_E为相关寄存器中的设置位。下表归纳了在系统时钟为32MHz频率下的常用波特率对于设置值。
系统时钟为32MHz时的常用波特率配置
这里通过配置CC2530 处理器的串口相关控制寄存器来设置串口0 的工作模式为串口模式，波特率为115200，使用中断方式接受串口数据并向串口输出。 SendString(char*string,uint legth)：完成从串口发送字符串。其中2个参数分别为发送字符串地址和字符串长度。 main()：主函数。完成各种初始化后进入循环等待串口接收中断被触法。 UART0_ISR()：串口接收中断函数。将收到的字符从串口发回。同时改变LED灯的状态，指示串口收到数据。 主函数和中断函数的流程图如下：
main函数和中断函数程序流程图
4. 实验步骤
1) 使用USB 仿真器连接PC 机和ZIGBEE模块。将系统配套USB线一端连接PC 机，一端连接ZIGBEE模块的MINI-USB接口上。 注意：如果使用通用节点运行本例程，请检查板子上的“TXD”和“RXD”位置跳线帽是否已经插上（右下图圆圈处），下方的电源开关打到“OFF”档，节点使用仿真器连接供电。 如果使用传感器节点运行本例程，请检查板子上的“TXD”和“RXD”位置跳线帽是否已经插上（左下图圆圈处），下方的电源开关打到“OFF”档，节点使用仿真器连接供电。
2) 连接USB电缆时Win+R打开运行窗口，输入compmgmt.msc打开计算机管理，选择下拉菜单中的设备管理器，在设备管理器中找到 端口（COM和LPT），记住相应的串口号“USB-SERIAL CH340（COMXX）”
3) 启动IAR 开发环境，打开“...\2-串口”目录下的实验工程CC2530_TEST.eww。
4) 在IAR 开发环境中编译程序、点击 下载、调试程序。按“F5”使程序运行。
5) 打开“...\2-串口”目录下的串口调试程序“串口调试程序（支持中文）.EXE”。按照下图设置这几项：串口号选择刚刚在设备管理器中记下的串口号；波特率选择“115200”；数据位8位；停止位1位；校验位none；流控制none等其他均为默认。点击右下角的发送数据按钮，可以看到接受文本框中显示接受到同样的数据。
6) 点击仿真器上的RESET按钮，可以看到相应的字符串又被返回到串口测试窗口中。
测试结果图
将源程序中的“Welcome to test this program”更改为“Welcome”即可在串口调试程序窗口中看到相对应修改后的结果
实验目录
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3.按键控制实验
1.实验环境
1） 硬件：传感器节点一个、USB仿真器、PC机
2） 软件：IAR Embedded Workbench
2.实验内容
1) 熟悉Zigbee硬件模块相关接口
2) 使用IAR 开发环境设计程序，利用CC2530 的GPIO读取按键值并相应对进行LED发光二极管的亮灭操作
3.实验原理
1) 硬件接口原理
如图所示，按键部分的电路图比较简单。UserINT信号连接的是芯片的P2.0引脚，在按键没有被按下时（处于断开状态），经过电阻R9的上拉作用，UserINT信号是处于高电平的，而当按键按下时，UserINT信号直接和地相连，这样处于低电平。在芯片内通过检测P2.0口的输出状态就可以知道按键的状态。电容C4在按键松开的时候起到对输出信号的缓冲作用，这样可以过滤掉部分干扰信号，使得输出信号较为平滑
按键部分电路原理图
2) 软件设计
#include
#define D_COUNT 50 //标准延时周期计数
#define KEY_INPUT P2_0 //定义按键引脚
/*****************************************************************************
功能描述: 延时
Count: 延时单位数量
*****************************************************************************/
void Delay(unsigned int n)
{
unsigned int t,tt;
for(tt=0;tt 程序通过读取P2.0的信息来获得按键的状态，同时对P1上的2个发光二极管进行操作。程序中的长延时是为了使得一定时间内的按下只被识别为一次按下，短延时是为了滤掉可能的干扰信号。程序的流程图如下。
程序流程图
4.实验步骤
1) 使用USB 仿真器连接PC 机和任意一个传感器节点模块，模块电源开关处于“ON”档，使用电池给模块供电（如电池电量低插上USB电缆，可一边充电一边使用）。
2) 启动IAR 开发环境，打开“...\3-按键控制”目录下的实验工程。
3) 在IAR 开发环境中编译程序、点击 下载、调试程序。按“F5”使程序运行。
4) 观察现象，可以看到2个发光二极管都没有亮起;按下模块中间的“KEY”按键，观察2个发光二极管的状态;重复按键操作，尝试长按或短按，观察发光二极管状态。修改程序中的延时数值（下图中红点行）后再重复上面操作，体会不同延时下的效果。
延时语句位置
实验目录
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