1 8051CPU
8051是一种8位元的单芯片微控制器，属于MCS-51单芯片的一种，由英特尔(Intel)公司于1981年制造。Intel公司将MCS51的核心技术授权给了很多其它公司，所以有很多公司在做以8051为核心的单片机，如Atmel、飞利浦、深联华等公司，相继开发了功能更多、更强大的兼容产品。
总体架构
CPU主要由以下几个部分组成：
（1）运算器: 运算器由算术/逻辑运算单元ALU、累加器ACC、寄存器B、暂存寄存器、程序状态字寄存器PSW组成。
（2）控制器: 控制器由指令寄存器IR、指令译码及控制逻辑电路组成。
（3）其他寄存器: 程序计数器PC、数据指针DPTR、堆栈指针SP、工作寄存器R0~R7
内存映射
SRAM映射到地址范围为0x0000到(SRAMSIZE-1)
XREG区域映射到1KB地址范围(0x6000-0x63FF)中。这些寄存器是附加寄存器，有效地扩展了SFR寄存器空间。一些外围寄存器和大多数无线电控制和数据寄存器都映射在这里。
SFR寄存器映射到地址范围(0x7080-0x70FF)闪存信息页(2KB)陕射到地址范围(0x7800-0x7FFF)中。这是一个只读区域，包含有关设备的各种信息。
SFR寄存器地址总览
2 基础实验
2.1 流水灯
实验目的
1)
通过实验掌握
CC2540
芯片
GPIO
的配置方法
2)
掌握
Led
驱动电路及开关
Led
的原理
3)
操作
IO
口控制
3
盏
LED
灯的全亮和全灭、闪烁、流水灯
相关寄存器
下面我们以 P1.0 控制的 LED1 为例，操作 P1.0 时我们需要掌握相关寄存器的作用和配置方法。
下面我们以 P1.0 控制的 LED1 为例，操作 P1.0 时我们需要掌握相关寄存 器的作用和配置方法。
/****************************************************************************
* 文 件 名: main.c
* 作 者:
* 网 站:
* 修 订:
* 版 本: 1.0
* 描 述: 操作IO口控制4盏LED灯的全亮和全灭、闪烁、流水灯
****************************************************************************/
#include <ioCC2541.h>
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
#define LED1 P1_0 //定义P1.0口为LED1控制端
#define LED2 P1_1 //定义P1.1口为LED2控制端
#define LED3 P0_4 //定义P0.4口为LED3控制端
/****************************************************************************
* 名 称: Delay_ms()
* 功 能: 以毫秒为单位延时，系统时钟不配置时默认为16M(用示波器测量相当精确)
* 入口参数: msec 延时参数，值越大，延时越久
* 出口参数: 无
****************************************************************************/
void DelayMs(uint len)
{
while(len--)
for (int i=0; i<535; i++);
}
/****************************************************************************
* 名 称: LedOnOrOff()
* 功 能: 点亮或熄灭所有LED灯
* 入口参数: mode为1时LED灯亮 mode为0时LED灯灭， 共阴极
* 出口参数: 无
****************************************************************************/
void LedOnOff(uchar mode)
{
LED1 = mode;
LED2 = mode;
LED3 = mode;
}
/****************************************************************************
* 名 称: InitLed()
* 功 能: 设置LED灯相应的IO口
* 入口参数: 无
* 出口参数: 无
****************************************************************************/
void InitLed(void)
{
P1DIR |= 0x03; //P1.0、P1.1定义为输出
P0DIR |= 0x10; //P0.4定义为输出
LedOnOff(0); //使所有LED灯默认为熄灭状态
}
/****************************************************************************
* 程序入口函数
****************************************************************************/
void main(void)
{
uchar i;
InitLed(); //设置LED灯相关IO口
while(1) //死循环
{
LED1 = !LED1; //流水灯，初始化时LED为熄灭执行后则点亮
DelayMs(200);
LED2 = !LED2;
DelayMs(200);
LED3 = !LED3;
DelayMs(200);
for (i=0; i<2; i++) //所有灯闪烁2次
{
LedOnOff(0); //关闭所有LED灯
DelayMs(200);
LedOnOff(1); //打开所有LED灯
DelayMs(200);
}
LedOnOff(0); //使所有LED灯熄灭状态
DelayMs(200);
LedOnOff(1);
DelayMs(500);
LedOnOff(0); //使所有LED灯熄灭状态
DelayMs(200);
}
}
2.2 按键控制 LED 跑马灯
实验目的
1)
通过实验掌握
CC2540
芯片
GPIO
的配置方法
2)
掌握
Led
驱动电路及开关
Led
的原理
3)
操作
IO
口控制
4
盏
LED
灯的全亮和全灭、闪烁、流水灯
原理图同上
/****************************************************************************
* 文 件 名: main.c
* 作 者:
* 网 站:
* 修 订:
* 版 本: 1.0
* 描 述: 按下按键S1控制LED1.LED2.LED3实现跑马灯效果
****************************************************************************/
#include <ioCC2540.h>
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
#define LED1 P1_0 // 定义P1.0口为LED1控制端
#define LED2 P1_1 // 定义P1.1口为LED2控制端
#define LED3 P0_4 // 定义P0.4口为LED3控制端
#define KEY1 P0_1 // 定义P0.1口为S1控制端
#define ON 1
#define OFF 0
/****************************************************************************
* 名 称: DelayMS()
* 功 能: 以毫秒为单位延时，系统时钟不配置时默认为16M(用示波器测量相当精确)
* 入口参数: msec 延时参数，值越大，延时越久
* 出口参数: 无
****************************************************************************/
void DelayMS(uint len)
{
while(len--)
for (int i=0; i<535; i++);
}
/****************************************************************************
* 名 称: LedOnOrOff()
* 功 能: 点亮或熄灭所有LED灯
* 入口参数: mode为1时LED灯亮 mode为0时LED灯灭
* 出口参数: 无
****************************************************************************/
void LedOnOrOff(uchar mode)
{
LED1 = mode;
LED2 = mode;
LED3 = mode;
}
/****************************************************************************
* 名 称: InitLed()
* 功 能: 设置LED相应的IO口
* 入口参数: 无
* 出口参数: 无
****************************************************************************/
void InitLed(void)
{
P1DIR |= 0x03; // P1.0、P1.1定义为输出
P0DIR |= 0x10; // P0.4定义为输出
LedOnOrOff(0); // 使所有LED灯默认为熄灭状态
}
/****************************************************************************
* 名 称: InitKey()
* 功 能: 设置按键相应的IO口
* 入口参数: 无
* 出口参数: 无
****************************************************************************/
void InitKey(void)
{
P0SEL &= ~0x02; //设置P0.1为普通IO口
P0DIR &= ~0x02; //按键接在P0.1口上，设P0.1为输入模式
P0INP &= ~0x02; //打开P0.1上拉电阻
}
/****************************************************************************
* 名 称: KeyScan()
* 功 能: 读取按键状态
* 入口参数: 无
* 出口参数: 0为抬起 1为按键按下
****************************************************************************/
uchar KeyScan(void)
{
if (KEY1 == 0)
{
DelayMS(10); //延时10MS去抖
if (KEY1 == 0)
{
while(!KEY1); //松手检测
return 1; //有按键按下
}
}
return 0; //无按键按下
}
/****************************************************************************
* 程序入口函数
****************************************************************************/
void main(void)
{
InitLed(); //设置LED灯相应的IO口
InitKey(); //设置按键S1相应的IO口
while(1)
{
DelayMS(2);
if (KeyScan()) //扫描按键当前状态,按下按钮 松开 后执行
{
LED1 = ON; //点亮LED1
DelayMS(200);
LED1 = OFF; //熄灭LED1
LED2 = ON;
DelayMS(200);
LED2 = OFF;
LED3 = ON;
DelayMS(200);
LED3 = OFF;
}
}
}
2.3 外部中断
实验目的
1)
通过实验掌握
CC2540
芯片
GPIO
的配置方法
2)
掌握
Led
驱动电路及开关
Led
的原理
3)
通过按键
S1
产生外部中断改变
LED1
状态
原理同上
/****************************************************************************
* 文 件 名: main.c
* 描 述: 通过按键S1产生外部中断改变LED1状态
****************************************************************************/
#include <ioCC2541.h>
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
#define LED1 P1_0 // P1.0口控制LED1
#define KEY1 P0_1 // P0.1口控制S1
/****************************************************************************
* 名 称: DelayMS()
* 功 能: 以毫秒为单位延时，系统时钟不配置时默认为16M(用示波器测量相当精确)
* 入口参数: msec 延时参数，值越大，延时越久
* 出口参数: 无
****************************************************************************/
void DelayMS(uint len)
{
while(len--)
for (int i=0; i<535; i++);
}
/****************************************************************************
* 名 称: InitLed()
* 功 能: 设置LED灯相应的IO口
* 入口参数: 无
* 出口参数: 无
****************************************************************************/
void InitLed(void)
{
P1DIR |= 0x01; //P1.0定义为输出口
LED1 = 0; //LED1灯灭
}
/****************************************************************************
* 名 称: InitKey()
* 功 能: 设置KEY相应的IO口,采用中断方式
* 入口参数: 无
* 出口参数: 无
****************************************************************************/
void InitKey()
{
P0IEN |= 0x02; // P0.1 设置为中断方式 1：中断使能
PICTL |= 0x02; //下降沿触发
IEN1 |= 0x20; //允许P0口中断;
P0IFG = 0x00; //初始化中断标志位
EA = 1; //打开总中断
}
/****************************************************************************
* 名 称: P0_ISR(void) 中断处理函数
* 描 述: #pragma vector = 中断向量，紧接着是中断处理程序
****************************************************************************/
#pragma vector = P0INT_VECTOR
__interrupt void P0_ISR(void)
{
DelayMS(10); //延时去抖
LED1 = ~LED1; //改变LED1状态
P0IFG = 0; //清中断标志
P0IF = 0; //清中断标志
}
/****************************************************************************
* 程序入口函数
****************************************************************************/
void main(void)
{
InitLed(); //设置LED灯相应的IO口
InitKey(); //设置S1相应的IO口
while(1)
{
}
}
2.4 定时器 T1-查询方式
1)
通过实验掌握
CC2540
芯片
GPIO
的配置方法
2)
掌握
Led
驱动电路及开关
Led
的原理
3)
通过按键
S1
产生外部中断改变
LED1
状态
定时器T1的时钟频率为32MHz / 128 = 250kHz。
在这个配置下，当T1计数器溢出时，中断标志位IRCON会被置位。通过查询IRCON的值是否大于0，代码检测是否发生了定时器T1的中断。
在每次中断发生时，count会自增，并且当count累积到一定值时，LED1会翻转状态，实现LED的周期性闪烁。在这段代码中，count达到1时LED状态翻转，因此要实现约1秒的周期性闪烁，需要count累积到1。
/****************************************************************************
* 文 件 名: main.c
* 描 述: 定时器T1通过查询方式控制LED1周期性闪烁
****************************************************************************/
#include <ioCC2541.h>
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
#define LED1 P1_0 // P1.0口控制LED1
/****************************************************************************
* 名 称: InitLed()
* 功 能: 设置LED灯相应的IO口
* 入口参数: 无
* 出口参数: 无
****************************************************************************/
void InitLed(void)
{
P1DIR |= 0x01; //P1.0定义为输出
LED1 = 0; //使LED1灯下电默认为熄灭
}
/****************************************************************************
* 名 称: InitT1()
* 功 能: 定时器初始化，系统不配置工作时钟时默认是2分频，即16MHz
* 入口参数: 无
* 出口参数: 无
****************************************************************************/
void InitT1()
{
T1CTL = 0x0d; //128分频,自动重装 0x0000-0xFFFF
T1STAT= 0x21; //通道0,中断有效
}
/****************************************************************************
* 程序入口函数
****************************************************************************/
void main(void)
{
uchar count=0;
InitLed(); //调用初始化函数
InitT1();
while(1)
{
if(IRCON > 0)
{
IRCON=0;
if(count++ >= 1) //约1s周期性闪烁，示波器测大约为1025MS
{
count=0;
LED1 = !LED1; //LED1闪烁
}
}
}
}
