第2课 CC2530的通用I/O端口输入和输出控制
XMF393 / 广东职业技术学院 欧浩源
【视频教程】：将寄存器中某些为清0或置1
【视频教程】：CC2530通用I/O及相关寄存器
【视频教程】：LED灯闪烁实现的源码分析
【视频教程】：基于CC2530的跑马灯实现
【视频教程】：按键的工作原理与程序设计思路
【视频教程】：按键控制LED灯开关
【视频教程】：按键控制跑马灯的运行与暂停
一、CC2530的引脚概述
CC2530微控制器采用QFN40封装，有40 个引脚。其中，有21个数字I/O端口，其中P0和P1是8 位端口，P2仅有5位可以使用。这21个端口均可以通过编程进行配置。实际上，在P2端口的5个引脚中，有2个需要用作仿真，有2个需要用作晶振，你在CC2530的开发中真正能够使用的只有17个引脚。
在微控制器内部，有一些特殊功能的存储单元，这些单元用来存放控制微控制器内部器件的命令、数据或运行过程中的一些状态信息，这些寄存器统称为“特殊功能寄存器（SFR）”。操作微控制器的本质，就是对这些特殊功能寄存器进行读写操作，并且某些特殊功能寄存器可以位寻址。
每一个特殊功能寄存器本质上就是一个内存单元，而标识每个内存单元的是内存地址，不容易记忆。为了便于使用，每个特殊功能寄存器都会起一个名字，在程序设计时，只要引入头文件“ioCC2530.h”，就可以直接使用寄存器的名称访问内存地址了。
CC2530的通用I/O端口相关的常用寄存器有下面4个：
<1> PxSEL：端口功能选择，设置端口是通用I/O还是外设功能。
<2> PxDIR：作为通用I/O时，用来设置数据的传输方向。
<3> PxINP：作为通用输入端口时，选择输入模式是上拉、下拉还是三态。
<4> Px：数据端口，用来控制端口的输出或获取端口的输入。
二、设置寄存器中某些位的方法
<1> 对寄存器的某些位清0而不影响其他位。
例如：寄存器P1TM的当前值是0x6c，现需要将该寄存器的第1位、第3 位和第5位设置为0，同时不能影响该寄存器其他位的值，那么，在C语言中应该怎么编写代码呢？
使用“&=”将寄存器指定位清0，同时不影响其他位的值。
正确写法：P1TM &= ~0x2A；
因为：逻辑“与”操作的特点是，该位有0结果就为0，若为1则保存原来值不变。
首先将字节 0000 0000 中要操作的位设置为1，即0010 1010，在将该数值取反，即1101 0101，也就是~0x2A。再将该值与寄存器P1TM“相与”，那么有0的位，即1、3、5位将被清0，其余的位会保持原来的值不变。
所以：P1TM的当前值为0x6c，即0110 1100，
0110 1100 && 1101 0101 = 0100 0100，即1、3、5位清0，其他位不变。
<注意>：该方法只能操作多位同时清0，或者某一位清0的情况，如果要将寄存器的位既要清0又要置1，则不能采用这种写法。（其中原因自己思考一下）
在不少嵌入式应用的源码程序中，对于寄存器的第n位的清0操作也可以写成：寄存器 &= ~(0x01<<(n))；其道理是一样的。
<2> 对寄存器的某些位置1而不影响其他位。
例如：寄存器P1TM的当前值是0x6c，现需要将该寄存器的第1位、第4位和第5位设置为1，同时不能影响该寄存器其他位的值，那么，在C语言中应该怎么编写代码呢？
使用“|=”将寄存器指定位置1，同时不影响其他位的值。
正确写法：P1TM |= 0x32；
因为：逻辑“或”操作的特点是，该位有1结果就为1，若为0则保存原来值不变。
首先将字节 0000 0000 中要操作的位设置为1，即0011 0010，也就是0x32。 再将该值与寄存器P1TM“相或”，那个有1的位，即1、4、5位将被设置为1，其余的位会保持原来的值不变。
所以：P1TM的当前值为0x6c，即0110 1100，
0110 1100 || 0011 0010 = 0111 1110，即1、4、5位置1，其他位不变。
同样要注意：该方法只能操作多位同时置1，或者某一位置1的情况。
对于寄存器的第n位的清0操作也可以写成：寄存器 |= (0x01<<(n))；
三、实训案例：按键输入控制灯光输出状态
【1】准备工作。
引入CC2530必要的头文件“ioCC2530.h”，定义相关变量等。
【2】端口功能选择。
微控制器的大部分I/O端口都是功能复用的，在使用的时候需要通过功能选择寄存器来配置端口的功能。
【3】端口传输方向设置。
【4】对于输入的端口要设置其输入方式。
输入方式用来从外界器件获取输入的电信号，当CC2530的引脚为输入端口时，该端口能够提供“上拉”、“下拉”和“三态”三种输入模式，可以通过编程进行设置。在本次实训中，实际上不需要对P0_1和P1_2引脚进行输入方式的设置，因为CC2530复位后，各个I/O端口默认使用的就是上拉模式。
【5】通用I/O端口寄存器配置的基本思路。
【6】设计端口初始化函数InitPort()。
<1>设置P1SEL寄存器，将P1_2、P1_3和P1_4设置为通用I/O端口。
<2>设置P1DIR寄存器，将P1_3和P1_4设置为输出，将P1_2设置为输入。
<3>设置P0SEL寄存器，将P0_1设置为通用I/O端口。
<4>设置P0DIR寄存器，将P0_1设置为输入。
<5>设置PxINP寄存器，将P0_1和P1_2设置为上拉模式，也可以不设置。
【7】设计键盘扫描函数ScanKeys()。
<1>没有按键下时，端口的输入为高电平，当发现该端口有低电平产生时，则有可能会是按键按下，需要经过去抖动处理，如果该端口还是低电平，则确认为按键按下。
<2>在进行按键处理时，先等待按键松开，然后再将相关的LED进行开关状态的取反控制。
【8】主函数的实现。
至此，大功搞成，连接仿真器，进行编译调试。
【附件】：本实训源代码。
#include "ioCC2530.h" #define LED5 P1_3 #define LED6 P1_4 #define SW1 P1_2 #define SW2 P0_1 /*===================延时函数=========================*/ void Delay(unsigned int t) { while(t--); } /*================端口初始化函数======================*/ void InitPort() { P1SEL &= ~0x18; //将P1_3和P1_4设置为通用I/O端口功能 P1DIR |= 0x18; //将P1_3和P1_4的端口传输方式设置为输出 P1SEL &= ~0x04; //将P1_2设置为通用I/O端口功能 P1DIR &= ~0x04; //将P1_2的端口传输方式设置为输入 P0SEL &= ~0x02; //将P0_1设置为通用I/O端口功能 P0DIR &= ~0x02; //将P0_1的端口传输方式设置为输入 P0INP &= ~0x02; //将P0_1的端口输入方式设置为：上拉/下拉 P1INP &= ~0x04; //将P1_2的端口输入方式设置为：上拉/下拉 P2INP &= ~0x60; //将P0端口和P1端口引脚设置为：上拉 LED5 = 0; //上电的时候，LED5不亮 LED6 = 0; //上电的时候，LED6不亮 } /*=================按键扫描函数=======================*/ void ScanKeys() { if(SW1 == 0) { //发现SW1有低电平信号 Delay(100); //按键去抖动 if(SW1 == 0) { //确实是有按键动作 while(SW1 == 0); //等待按键1松开 //将LED5的灯光开关状态取反 LED5 = ~LED5; } if(SW2 == 0) { //发现SW2有低电平信号 Delay(100); //按键去抖动 if(SW2 == 0) { //确实是有按键动作 while(SW2 == 0); //等待按键2松开 LED6 = ~LED6; } } } /*=====================主函数=========================*/ void main() { InitPort(); while(1) { ScanKeys(); } }
