无线单片机设计与应用

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1、无线单片机设计与应用授课内容1、无线单片机概述2、GPIO模块原理与应用无线单片机概述CC2530是基于2.4-GHzIEEE802.15.4、ZigBee和RF4CE上的一个片上系统解决方案。其特点是以极低的总材料成本建立较为强大的网络节点。CC2530芯片结合了RF收发器，增强型8051CPU，系统内可编程闪存，8-KBRAM和许多其他模块的强大的功能。CC2530片内结构方框图CC2530引脚描述CC2530引脚描述引脚名称引脚引脚类型描述AVDD128电源（模拟）2-3.6V模拟电源连接，为模拟电路供电AVDD227电源（模拟）2-3.6V模拟电源连接，为模拟电路供电AVDD324电源

2、（模拟）2-3.6V模拟电源连接AVDD429电源（模拟）2-3.6V模拟电源连接AVDD521电源（模拟）2-3.6V模拟电源连接AVDD631电源（模拟）2-3.6V模拟电源连接DCOUPL40电源（数字）1.8数字电源去耦。不使用外部电路供应DVDD139电源（数字）2-3.6V数字电源连接，为引脚供电DVDD210电源（数字）2-3.6V数字电源连接，为引脚供电GND-接地接地面GND1，2，3，4未使用引脚连接到GNDP2_333数字I/O端口2.3/32.768kHzXOSCP2_432数字I/O端口2.4/32.768kHzXOSCRBIAS30模拟I/O参考电流的外部精密偏置电

3、阻RESET_N20数字输入复位，活动到低电平RF_N26RFI/ORX期间负RF输入信号到LNARF_P25RFI/ORX期间正RF输入信号到LNAXOSC_Q122模拟I/O32-MHz晶振引脚1或外部时钟输入XOSC_Q223模拟I/O32-MHz晶振引脚2P0，P1，P2P0，P1全部P2_0P2_2数字I/O对应引脚号CC2530芯片内部结构CC2530需要极少的外部连接元件，同时有很多典型电路，其模块大致可以分为三类：1、CPU和内存相关模块2、外设，时钟和电源管理相关模块3、无线信号收发相关模块CPU和内存CC2530使用的8051CPU是一个单周期的兼容内核，它有三种不同的访问

4、总线。其中包括中断控制器，内存仲裁器，8KBSRAM，32/64/128/256KB闪存块。中断控制器：其为18个中断源提供服务，它们中的每个中断都被赋予4个中断优先级中的某一个。内存仲裁器：位于系统中心，它负责执行仲裁，即决定同时访问系统物理存储器时的顺序，便于系统效率的提高。8KBSRAM：为超低功耗的SRAM，使数字部分即使掉电也能保存其中内容，是芯片低功耗原因所在。闪存块：用于保存电脑传输进入的程序代码以及常量数据，节约了搜寻时间。CC2530外设强大的5通道DMAIEEE802.15.4MAC定时器，通用定时器（一个16位定时器，一个8位定时器）IR发生电路（IR中断）具有捕获功能的

5、32-kHz睡眠定时器硬件支持CSMA/CA支持精确的数字化RSSI/LQICC2530外设电池监视器和温度传感器8路输入，12位分辨率ADCAES安全协议2个支持多种串行通信协议的强大的USART21个通用I/O引脚看门狗定时器CC2530外设两个8位定时器：定时器3，4为8位定时器，有一个可编程为频器，一个8位的周期值，一个计数器通道。MAC定时器：专为MAC或其他协议而设的定时器，可以跟踪已过周期，同时可以记录收发某一的帧精确时间和传输结束时间，以便产生不同的选通命令到无线模块ADC：支持7到12位的分辨率，带宽范围为7-30kHz,在DC与音频转换时，能够使用8个输入通道。AES加密/

6、解密内核：CC2530用128位的AES算法进行加密或解密数据，从而保证了ZigBee网络层和应用层的安全要求。USART0和USART1分别被配置为一个主从或一个UART，其功能是为RX和TX提供双缓冲，以及硬件流控制。调试接口：用于内部电路调试，具有两线串形接口I/O控制器：负责所有的通用的I/O引脚无线设备CC2530具备一个IEEE802.15.4兼容无线收发器，其中的RF内核控制模拟无线模块，另外它还提供了一个连接外部设备的端口，从而可以发出命令和读取状态，操纵各执行电路的事件顺序。同时无线设备还包括数据包过虑模块和地址识别模块。CC2530的典型应用CC2530的应用2.4-GHz

7、IEEE802.15.4系统RF4CE远程控制系统ZigBee系统（256-kB闪存）家庭/楼宇自动化照明系统工业控制和监控低功耗无线传感网络消费型电子医疗保健GPIO模块原理和应用有21个数字输入/输出引脚可以配置为通用数字I/O或外设I/O信号，配置为连接到ADC、定时器或USART外设。这些I/O口的用途可以通过一系列寄存器配置，由用户软件加以实现。GPIO模块原理和应用I/O端口具备如下重要特性：21个数字I/O引脚可以配置为通用I/O或外部设备I/O输入口具备上拉或下拉能力具有外部中断能力。21个I/O引脚都可以用作于外部中断源输入口。因此如果需要外部设备可以产生中断。外部中断功能也

8、可以从睡眠模式唤醒设备。I/O寄存器说明P1（P1口寄存器）位号 位名复位值操作性功能描述7:0P17:00x00读/写P1 端口普通功能寄存器，可位寻址I/O寄存器说明P1DIR（P1方向寄存器）位号位名复位值操作性功能描述7DIRP1_70读/写P1_7 方向0 输入，1 输出6DIRP1_60读/写P1_6 方向0 输入，1 输出5DIRP1_50读/写P1_5 方向0 输入，1 输出4DIRP1_40读/写P1_4 方向0 输入，1 输出3DIRP1_30读/写P1_3 方向0 输入，1 输出2DIRP1_20读/写P1_2 方向0 输入，1 输出1DIRP1_10读/写P1_1 方向

9、0 输入，1 输出0DIRP1_00读/写P1_0 方向0 输入，1 输出I/O寄存器说明P1SEL（P1功能选择寄存器）位号位名复位值操作性功能描述7SELP1_70读/写P1_7 功能0 普通 I/O，1 外设功能6SELP1_60读/写P1_6 功能0 普通 I/O，1 外设功能5SELP1_50读/写P1_5 功能0 普通 I/O，1 外设功能4SELP1_40读/写P1_4 功能0 普通 I/O，1 外设功能3SELP1_30读/写P1_3 功能0 普通 I/O，1 外设功能2SELP1_20读/写P1_2 功能0 普通 I/O，1 外设功能1SELP1_10读/写P1_1 功能0 普通 I/O，1 外设功能0SELP1_00读/写P1_0 功能0 普通 I/O，1 外设功能实例通过对P1口的控制实现一个灯D1闪烁。代码清单volatile类型修饰符（typespecifier）。用来修饰被不同线程访问和修改的变量。volatileunsignedchar*XBYTE;其他的I/O控制函数补充一题目详细分析HAL_TURN_ON_LEDx()及HAL_TURN_OFF_LEDx()函数具体执行过程。I/O口的输入功能I/O口的输入功能无线传感网通信模块按键相关图按键控制