單元四-CC2530定時(shí)器計(jì)數(shù)器應(yīng)用

單元四定時(shí)器計(jì)數(shù)器應(yīng)用2定時(shí)器3實(shí)現(xiàn)LED周期性閃爍目錄1定時(shí)器1控制LED周期性閃爍

任務(wù)一定時(shí)器1控制LED周期性閃爍一、任務(wù)描述編寫(xiě)程序使用CC2530單片機(jī)內(nèi)部定時(shí)器/計(jì)數(shù)器控制CC2530板上的LED1周期性閃爍。①通電后LED1每隔2s閃爍一次。②LED1每次閃爍點(diǎn)亮?xí)r間為0.5s。任務(wù)一定時(shí)器1控制LED周期性閃爍二、任務(wù)目標(biāo)1.訓(xùn)練目標(biāo)①檢驗(yàn)學(xué)生掌握CC2530單片機(jī)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1的工作原理。②檢驗(yàn)學(xué)生掌握CC2530單片機(jī)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1的使用方法。③檢驗(yàn)學(xué)生掌握CC2530單片機(jī)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1的中斷應(yīng)用等技能。任務(wù)一定時(shí)器1控制LED周期性閃爍二、任務(wù)目標(biāo)2.素養(yǎng)目標(biāo)①培養(yǎng)學(xué)生在工作現(xiàn)場(chǎng)的6S意識(shí)和用電安全意識(shí)。②愛(ài)惜工具，注重場(chǎng)地整潔。③具備積極、主動(dòng)的探索精神。任務(wù)一定時(shí)器1控制LED周期性閃爍三、相關(guān)知識(shí)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器是嵌入式系統(tǒng)中的重要部件，凡是和時(shí)間相關(guān)的應(yīng)用幾乎都離不開(kāi)它。當(dāng)計(jì)數(shù)器的輸入信號(hào)是固定周期的脈沖信號(hào)時(shí)，計(jì)數(shù)器就可以起定時(shí)作用，可看作定時(shí)器。定時(shí)器一般用Timer表示。任務(wù)一定時(shí)器1控制LED周期性閃爍三、相關(guān)知識(shí)1．定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的作用與工作原理（1）定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的作用圖4.1CPU與定時(shí)器/計(jì)數(shù)器交互任務(wù)一定時(shí)器1控制LED周期性閃爍三、相關(guān)知識(shí)1．定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的作用與工作原理（1）定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的作用1）定時(shí)器功能對(duì)規(guī)定時(shí)間間隔的輸入信號(hào)的個(gè)數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)值達(dá)到指定值時(shí)，說(shuō)明定時(shí)時(shí)間已到。其輸入信號(hào)一般使用內(nèi)部的時(shí)鐘信號(hào)。任務(wù)一定時(shí)器1控制LED周期性閃爍三、相關(guān)知識(shí)1．定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的作用與工作原理（1）定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的作用2）計(jì)數(shù)器功能對(duì)任意時(shí)間間隔的輸入信號(hào)的個(gè)數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，一般用來(lái)對(duì)外界事件進(jìn)行計(jì)數(shù)。其輸入信號(hào)一般來(lái)自單片機(jī)外部開(kāi)關(guān)型傳感器，可用于生產(chǎn)線產(chǎn)品計(jì)數(shù)、信號(hào)數(shù)量統(tǒng)計(jì)和轉(zhuǎn)速測(cè)量等方面。任務(wù)一定時(shí)器1控制LED周期性閃爍三、相關(guān)知識(shí)1．定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的作用與工作原理（1）定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的作用3）捕獲功能對(duì)規(guī)定時(shí)間間隔的輸入信號(hào)的個(gè)數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，當(dāng)外界輸入有效信號(hào)時(shí)，捕獲計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值。該功能通常用來(lái)測(cè)量外界輸入脈沖的脈寬或頻率，需要在外界輸入信號(hào)的上升沿和下降沿進(jìn)行兩次捕獲，通過(guò)計(jì)算兩次捕獲的差值可以計(jì)算出脈寬或周期等信息。任務(wù)一定時(shí)器1控制LED周期性閃爍三、相關(guān)知識(shí)1．定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的作用與工作原理（1）定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的作用4）比較功能當(dāng)計(jì)數(shù)值與需要進(jìn)行比較的值相同時(shí)，向CPU提出中斷請(qǐng)求或改變I/O口輸出控制信號(hào)。該功能一般用來(lái)控制LED燈亮度或電機(jī)轉(zhuǎn)速。任務(wù)一定時(shí)器1控制LED周期性閃爍三、相關(guān)知識(shí)1．定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的作用與工作原理（2）基本工作原理

定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的核心是一個(gè)計(jì)數(shù)器，可以進(jìn)行加1（或減1）計(jì)數(shù)，每出現(xiàn)一個(gè)計(jì)數(shù)信號(hào)，計(jì)數(shù)器就自動(dòng)加1（或自動(dòng)減1）。當(dāng)計(jì)數(shù)值從最大值變成0（或從0變成最大值）溢出時(shí)，定時(shí)器/計(jì)數(shù)器便向CPU提出中斷請(qǐng)求。計(jì)數(shù)信號(hào)的來(lái)源可選擇周期性的內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)（如定時(shí)功能）或非周期性的外界輸入信號(hào)（如計(jì)數(shù)功能）。任務(wù)一定時(shí)器1控制LED周期性閃爍三、相關(guān)知識(shí)1．定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的作用與工作原理（2）基本工作原理圖4.28位減1計(jì)數(shù)器工作過(guò)程任務(wù)一定時(shí)器1控制LED周期性閃爍三、相關(guān)知識(shí)2.定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的分類CC2530中共包括5個(gè)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，分別是定時(shí)器1、定時(shí)器2、定時(shí)器3、定時(shí)器4和睡眠定時(shí)器。任務(wù)一定時(shí)器1控制LED周期性閃爍三、相關(guān)知識(shí)2.定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的分類（1）定時(shí)器1定時(shí)器1是一個(gè)16位定時(shí)器，是功能最全的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器。（2）定時(shí)器2定時(shí)器2主要用于為IEEE802.15.4CSMA/CA算法提供定時(shí)，以及為IEEE802.15.4MAC層提供一般的計(jì)時(shí)功能，也稱為MAC定時(shí)器。用戶一般不使用該定時(shí)器。（3）定時(shí)器3和定時(shí)器4定時(shí)器3和定時(shí)器4都是8位定時(shí)器，可用于PWM控制。任務(wù)一定時(shí)器1控制LED周期性閃爍三、相關(guān)知識(shí)3．工作模式CC2530的定時(shí)器1只具備“自由運(yùn)行”、“?！焙汀罢?jì)數(shù)/倒計(jì)數(shù)”3種不同的工作模式。（1）自由運(yùn)行模式在自由運(yùn)行模式下，計(jì)數(shù)器從0x0000開(kāi)始，在每個(gè)活動(dòng)時(shí)鐘邊沿增加1，當(dāng)計(jì)數(shù)器達(dá)到0xFFFF時(shí)溢出，計(jì)數(shù)器重新載入0x0000并開(kāi)始新一輪的遞增計(jì)數(shù)。圖4.3自由運(yùn)行模式任務(wù)一定時(shí)器1控制LED周期性閃爍三、相關(guān)知識(shí)3．工作模式（2）模模式在模模式下，計(jì)數(shù)器從0x0000開(kāi)始，在每個(gè)活動(dòng)時(shí)鐘邊沿增加1，當(dāng)計(jì)數(shù)器達(dá)到T1CC0寄存器保存的值時(shí)溢出，計(jì)數(shù)器將復(fù)位到0x0000并開(kāi)始新一輪遞增計(jì)數(shù)。T1CCTL0|=0x04；圖4.4模模式任務(wù)一定時(shí)器1控制LED周期性閃爍三、相關(guān)知識(shí)3．工作模式（3）正計(jì)數(shù)/倒計(jì)數(shù)模式在正計(jì)數(shù)/倒計(jì)數(shù)模式下，計(jì)數(shù)器反復(fù)從0x0000開(kāi)始，正計(jì)數(shù)到T1CC0保存的最終計(jì)數(shù)值，然后倒計(jì)時(shí)返回0x0000，如圖4.5所示。圖4.5正計(jì)數(shù)/倒計(jì)數(shù)模式注意：自由運(yùn)行模式的溢出值為0xFFFF不可變的，而其他兩種模式則可以通過(guò)對(duì)T1CC0賦值，精確控制定時(shí)器的溢出值。定時(shí)器1初始化步驟

T1CTLT1CCxHT1CCxLIEN1T1CTLEA????任務(wù)一定時(shí)器1控制LED周期性閃爍定時(shí)器1相關(guān)寄存器：T1CTL 選擇工作模式，設(shè)置定時(shí)器的分頻系數(shù)T1CC0L 設(shè)置最大計(jì)數(shù)值的低8位T1CC0H 設(shè)置最大計(jì)數(shù)值的高8位T1IE 使能定時(shí)器1相關(guān)中斷

EA 啟動(dòng)系統(tǒng)總中斷T1STAT 定時(shí)器1中斷標(biāo)志位任務(wù)一定時(shí)器1控制LED周期性閃爍任務(wù)一定時(shí)器1控制LED周期性閃爍表4.1T1CTL寄存器描述位位名稱復(fù)位值操作描述7:40000R/W未使用3:2DIV[1:0]00R/W定時(shí)器1分頻設(shè)置。00：1分頻。01：8分頻。10：32分頻。11：128分頻。1:0MODE[1:0]00R/W定時(shí)器1工作模式設(shè)置。00：暫停運(yùn)行。01：自由模式運(yùn)行。10：模模式。11：正計(jì)數(shù)/倒計(jì)數(shù)模式。任務(wù)一定時(shí)器1控制LED周期性閃爍表4.2T1CCxH寄存器的描述位位名稱復(fù)位值操作描述7:0T1CCx[15:8]0x00R/W定時(shí)器1通道0到通道4捕獲/比較值的高位字節(jié)表4.3T1CCxL寄存器的描述位位名稱復(fù)位值操作描述7:0T1CCx[7:0]0x00R/W定時(shí)器1通道0~4捕獲/比較值的低位字節(jié)位位名稱復(fù)位值操作描述7:6-00R0不使用，讀出來(lái)是05POIE0R/W端口0中斷使能0：

中斷禁止1：

中斷使能4T4IE0R/W定時(shí)器4中斷使能0：

中斷禁止1：

中斷使能3T3IE0R/W定時(shí)器3中斷使能0：

中斷禁止1：

中斷使能2T2IE0R/W定時(shí)器2中斷使能0：

中斷禁止1：

中斷使能1T1IE0R/W定時(shí)器1中斷使能0：

中斷禁止1：

中斷使能0DMAIE0R/WDMA傳輸中斷使能0：

中斷禁止1：

中斷使能IEN1-中斷使能1任務(wù)一定時(shí)器1控制LED周期性閃爍T1IF位于IRCON寄存器中，需要手工進(jìn)行清除。T1STAT寄存器的描述如表4.6所示。表4.6T1STAT寄存器的描述位位名稱復(fù)位值操作描述7:600R0未使用5OVFIF0R/W0定時(shí)器1計(jì)數(shù)器溢出中斷標(biāo)志4:0CHxIF0R/W0定時(shí)器1~4到通道0的中斷標(biāo)志任務(wù)一定時(shí)器1控制LED周期性閃爍四、任務(wù)實(shí)施1．任務(wù)設(shè)計(jì)思路選用定時(shí)器1，讓其每隔固定時(shí)間產(chǎn)生一次服務(wù)中斷請(qǐng)求，在定時(shí)器1的服務(wù)處理函數(shù)中判斷時(shí)間是否達(dá)到1.5s，如果達(dá)1.5s則直接在服務(wù)處理函數(shù)中點(diǎn)亮LED1，當(dāng)達(dá)到2s時(shí)再熄滅LED1。任務(wù)一定時(shí)器1控制LED周期性閃爍四、任務(wù)實(shí)施1．任務(wù)設(shè)計(jì)思路設(shè)置定時(shí)器1的分頻系數(shù)設(shè)置定時(shí)器1的最大計(jì)數(shù)值使能定時(shí)器1相關(guān)中斷使能系統(tǒng)總中斷為定時(shí)器1選擇工作模式（啟動(dòng)定時(shí)器1工作）圖4.6定時(shí)器1初始化步驟

任務(wù)一定時(shí)器1控制LED周期性閃爍四、任務(wù)實(shí)施1．任務(wù)設(shè)計(jì)思路清除定時(shí)器1的中斷標(biāo)志位記錄時(shí)間中斷處理函數(shù)開(kāi)始達(dá)到1.5s？達(dá)到2s？熄滅LED1清零時(shí)間記錄點(diǎn)亮LED1處理函數(shù)結(jié)束圖4.7定時(shí)器1中斷處理函數(shù)的處理流程任務(wù)一定時(shí)器1控制LED周期性閃爍五、任務(wù)小結(jié)如果定時(shí)器1只使用查詢方式自由運(yùn)行模式，可以只定義分頻系數(shù)（T1CTL）的值并且啟動(dòng)自由運(yùn)行模式即可。利用溢出標(biāo)志位IRCON狀態(tài)值進(jìn)行判斷即可。任務(wù)一定時(shí)器1控制LED周期性閃爍五、任務(wù)小結(jié)如果定時(shí)器1采用中斷方式正計(jì)數(shù)/倒計(jì)數(shù)模式運(yùn)行。T1中斷初始化步驟：設(shè)置分頻系數(shù)（T1CTL）—設(shè)置最大計(jì)數(shù)值（T1CC0L和T1CC0H）—使能中斷（T1IE和T1OVFIM）—使能總中斷（EA）—選擇正計(jì)數(shù)/倒計(jì)數(shù)的工作模式（T1CTL）。中斷處理函數(shù)：利用溢出標(biāo)志位T1STAT狀態(tài)進(jìn)行判斷即可（T1STAT&=0x20;//清除定時(shí)器1中斷標(biāo)志位）。T1定時(shí)器定時(shí)時(shí)間0.5s，要求時(shí)鐘頻率128分頻（T1CTL｜=0x0c;）、計(jì)數(shù)初值（T1CC0L=0x12;T1CC0H=0x7A;）、使能中斷（T1IE=1;T1OVFIM=1;）、總中斷（EA=1;）和設(shè)置定時(shí)器工作模式（T1CTL|=0x03;）。任務(wù)一定時(shí)器1控制LED周期性閃爍六、啟發(fā)與思考自由運(yùn)行模式可以不設(shè)初值。正計(jì)數(shù)/倒計(jì)數(shù)模式必須設(shè)置最大計(jì)數(shù)，模模式必須設(shè)置定時(shí)器初值（比較值）。模模式中斷必須開(kāi)啟定時(shí)器1的通道0并設(shè)置T1CTL成比較模式；在中斷服務(wù)函數(shù)中要清除通道0中斷標(biāo)志，需要使用通道控制寄存器T1CCTL0，而不是使用溢出中斷標(biāo)記位。通道1捕獲/比較寄存器值配置，先低位后高位。2定時(shí)器3實(shí)現(xiàn)LED周期性閃爍任務(wù)二定時(shí)器3實(shí)現(xiàn)LED周期性閃爍一、任務(wù)描述編寫(xiě)程序使用CC2530單片機(jī)內(nèi)部定時(shí)器/計(jì)數(shù)器控制CC2530板上的LED周期性閃爍。具體要求如下。定時(shí)器3使用中斷實(shí)現(xiàn)LED周期性閃爍，具體要求如下。①通電后LED1每隔1s閃爍一次。②LED1每次閃爍的點(diǎn)亮?xí)r間為0.5s。任務(wù)二定時(shí)器3實(shí)現(xiàn)LED周期性閃爍二、任務(wù)目標(biāo)①檢驗(yàn)學(xué)生掌握CC2530單片機(jī)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器3的工作原理。②檢驗(yàn)學(xué)生掌握CC2530單片機(jī)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器3的使用方法。③檢驗(yàn)學(xué)生掌握CC2530單片機(jī)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器3的中斷應(yīng)用等技能。任務(wù)二定時(shí)器3實(shí)現(xiàn)LED周期性閃爍二、任務(wù)目標(biāo)2.素養(yǎng)目標(biāo)①培養(yǎng)學(xué)生在工作現(xiàn)場(chǎng)的6S意識(shí)和用電安全意識(shí)。②愛(ài)惜工具，注重場(chǎng)地整潔。③具備積極、主動(dòng)的探索精神。任務(wù)二定時(shí)器3實(shí)現(xiàn)LED周期性閃爍三、相關(guān)知識(shí)1．定時(shí)器/計(jì)數(shù)器定時(shí)器3和定時(shí)器4都是8位定時(shí)器，可用于PWM控制。每個(gè)定時(shí)器有兩個(gè)獨(dú)立的比較通道，每個(gè)通道上使用一個(gè)I/O引腳。任務(wù)二定時(shí)器3實(shí)現(xiàn)LED周期性閃爍三、相關(guān)知識(shí)2．工作模式CC2530的定時(shí)器3和定時(shí)器4都具備“自由運(yùn)行”、“?！薄ⅰ罢?jì)數(shù)/倒計(jì)數(shù)”和“倒計(jì)數(shù)”4種不同的工作模式。任務(wù)二定時(shí)器3實(shí)現(xiàn)LED周期性閃爍三、相關(guān)知識(shí)2．工作模式（1）自由運(yùn)行模式在自由運(yùn)行模式下，計(jì)數(shù)器從0x00開(kāi)始，每個(gè)活動(dòng)時(shí)鐘邊沿遞增。當(dāng)計(jì)數(shù)器達(dá)到0xFF，計(jì)數(shù)器載入0x00，并繼續(xù)遞增。當(dāng)達(dá)到最終計(jì)數(shù)值0xFF（如，發(fā)生了一個(gè)溢出），就設(shè)置中斷標(biāo)志TIMIF．TxOVFIF。如果設(shè)置了相應(yīng)的中斷屏蔽位TxCTL．OVFIM，就產(chǎn)生一個(gè)中斷請(qǐng)求。自由運(yùn)行模式可以用于產(chǎn)生獨(dú)立的時(shí)間間隔和輸出信號(hào)頻率。任務(wù)二定時(shí)器3實(shí)現(xiàn)LED周期性閃爍三、相關(guān)知識(shí)2．工作模式（2）模模式在模模式下，8位計(jì)數(shù)器從0x00啟動(dòng)，在每個(gè)活動(dòng)時(shí)鐘邊沿遞增。當(dāng)計(jì)數(shù)器達(dá)到寄存器TxCC0所包含的最終計(jì)數(shù)值時(shí)，計(jì)數(shù)器復(fù)位到0x00，并繼續(xù)遞增。當(dāng)發(fā)生這個(gè)事件時(shí)，設(shè)置標(biāo)志TIMIF．TxOVFIF。如果設(shè)置了相應(yīng)的中斷屏蔽位TxCTL．OVFIM，就產(chǎn)生一個(gè)中斷請(qǐng)求。模模式可以用于周期不是0xFF的應(yīng)用。任務(wù)二定時(shí)器3實(shí)現(xiàn)LED周期性閃爍三、相關(guān)知識(shí)2．工作模式（3）正計(jì)數(shù)/倒計(jì)數(shù)模式在正計(jì)數(shù)/倒計(jì)數(shù)模式下，計(jì)數(shù)器反復(fù)從0x00開(kāi)始正計(jì)數(shù)，直到達(dá)到TxCC0所含的值，然后計(jì)數(shù)器倒計(jì)數(shù)，直到達(dá)到0x00。這個(gè)定時(shí)器模式用于需要對(duì)稱輸出脈沖，且周期不是0xFF的應(yīng)用。因此它允許中心對(duì)稱的PWM輸出應(yīng)用程序的實(shí)現(xiàn)。任務(wù)二定時(shí)器3實(shí)現(xiàn)LED周期性閃爍三、相關(guān)知識(shí)2．工作模式（4）倒計(jì)數(shù)模式在倒計(jì)數(shù)模式下，定時(shí)器啟動(dòng)后，計(jì)數(shù)器載入TxCC0的內(nèi)容。然后計(jì)數(shù)器倒計(jì)時(shí)，直到0x00時(shí)，設(shè)置TIMIF．TxOVFIF。如果設(shè)置了相應(yīng)的中斷屏蔽位TxCTL．OVFIM，就產(chǎn)生一個(gè)中斷請(qǐng)求。倒計(jì)數(shù)模式一般用于需要事件超時(shí)間隔的應(yīng)用。任務(wù)二定時(shí)器3實(shí)現(xiàn)LED周期性閃爍三、相關(guān)知識(shí)設(shè)置定時(shí)器3分頻系數(shù)設(shè)置定時(shí)器3最大計(jì)數(shù)值使能定時(shí)器3相關(guān)中斷使能系統(tǒng)總中斷為定時(shí)器3選擇工作模式（啟動(dòng)定時(shí)器3工作）圖4.8定時(shí)器3初始化步驟三、相關(guān)知識(shí)表4.8T3CTL（T3控制寄存器）寄存器的描述位位名稱復(fù)位值操作描述7:5DIV[2:0]

000R/W定時(shí)器3分頻設(shè)置。000：1分頻。001：2分頻。010：4分頻。

011：8分頻。100：16分頻。101：32分頻。110：64分頻。111：128分頻。4START

0R/W啟動(dòng)定時(shí)器設(shè)置。

0：定時(shí)器暫停運(yùn)行。

1：定時(shí)器正常運(yùn)行。

3OVFIM

0R/W定時(shí)器溢出中斷設(shè)置。

0：中斷禁止。1：中斷使能。2CLR

0R0/W1清除計(jì)數(shù)器，寫(xiě)1到CLR復(fù)位計(jì)數(shù)器到0x00，并初始化相關(guān)通道所有的輸出引腳。1:0MODE[1:0]0R/W定時(shí)器工作模式設(shè)置。00：自由運(yùn)行模式（自動(dòng)重裝0x00~0xFF）。01：倒計(jì)數(shù)模式（從T3CC0~0x00計(jì)數(shù)一次）。10：模模式（反復(fù)從0x00~T3CC0計(jì)數(shù)）。11：正計(jì)數(shù)/倒計(jì)數(shù)模式（反復(fù)從0x00~T3CC0計(jì)數(shù)，再?gòu)腡3CC0~0x00計(jì)數(shù)）。任務(wù)二定時(shí)器3實(shí)現(xiàn)LED周期性閃爍表4.10

T3CC0寄存器的描述位位名稱復(fù)位值操作描述