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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-GHz IEEE802.15.4、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8051 CPU，系统内可编程闪存，8-KB RAM 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,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
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总线。其中包括中断控制器，内存仲裁器，8KB SRAM，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。 8 KB SRAM：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
3、寻时间。,CC2530外设,强大的5通道DMA IEEE802.15.4MAC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32-kHz睡眠定时器 硬件支持CSMA/CA 支持精确的数字化RSSI/LQI,CC2530外设,电池监视器和温度传感器 8路输入，12位分辨率ADC AES安全协议 2个支持多种串行通信协议的强大的USART 21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
4、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/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
5、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 IEEE 802.15.4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
6、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。外部中断功能也可以从睡眠模式唤醒设备。,I/O寄存器说明,P1 （P1 口寄存器）,I/O寄存器说明,P1DIR （P1 方向寄存器）,I/O寄存器说明,P1SEL （P1 功能选择寄存器）,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（type specifier）。用来修饰被不同线程访问和修改的变量。,volatile unsigned char * 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,