LED灯闪烁实验总结

1、课程名称：Zigbee技术及应用实验项目：LED灯闪烁实验指导教师： 专业班级： 姓名： 学号： 成绩： 1 .实验目的(1)学习单片机IO 口配置与驱动，实现指示灯LED1闪烁，频率为1Hz;(2)通过模块化编程，养成良好编程习惯。2 .实验设备(1) CC253战心板一块；(2) 传感器底板一个；(3) 仿真器一个；(4) 方口 US瞰一根；3 .实验原理3.1 硬件设计原理本实验的原理如图1-1所示。其中，LED1和LED3都串联一个R273ffi R275艮流电阻，然后连接到 CC2530JP1 口的P1_1和P1_0f脚上。当P1_1为低电平时，LED1上有电流流过，LED1被点亮，

2、反之 熄灭。3JVLED1T力Ej Pl 1LED3吟 PI/I 4：0R1-1 LED 灯原理图限流电阻R的计算：图中R273WR275艮流电阻，其计算公式如下：R=(UUF)/ID(1-1)式中，U为电路供电电压，UF为LED正向压降，ID为LED的工作电流。对于普通LED发光二极管，其正向压降：黄色为1.4V、红色为1.6V、蓝/白色为2.5V;点亮工彳电流为3-20mA。由图1-1可知，电路供电电压为U=3.3V， LED1 选择为黄色发光二极管(压降是1.4V) ，带入 (1-1)式可得R的取值范围是95-633Q,电阻只要在此范围内即可，一般选择了 470Q的常用电阻。从图1-1可

3、以看出，如果要让LED1发光，需要设置CC2530寸应的I/O 口将LED电平拉低。本实验我们只点亮LED1指示灯，所以只要设置LED1为低电平即可，所以只要我们知道LED1与CC25301个 管脚相连就可以进行编程。随着这个思路我们在原理图中找到LED1与CC253曲片的P1_1管脚连接，将P1 1管脚拉低LED1即被点亮。3.2 程序设计原理( 1)主程序分析本实验的程序流程如图1-2所示，其重点IO 口的配置。如果以1Hz的频率点亮LED1闪烁，则需要 配置P1_1为输出，然后在P1_1输出1Hz的脉冲信号。C开始图1-2程序逻辑流程图（2） IO端口配置P1 口通过特殊功能寄存器 P1

4、SEL （P1 口功能选择寄存器）和P1DIR （P1 口方向寄存器）进行配 置，其定义如下。P1SEL （P1功能选择寄存器，P0SEL同理）：位号码名称复位R/W描述7:0SELP1_7:00x00R/WP1.7到P0.0功能选择0: 通用I / O1:外设功能P1DIR （P1方向寄存器，P0DIR同理）：位号码名称复位R/W描述7:0SELP1_7:00x00R/WP1.7至U P1.0的I/O 方向0:输入1:输出特殊功能寄存器的配置方法：通过位操作实现对特殊功能寄存器的配置。【例如，如果需要对P1SEL的第3位设置为1,则可用P1SEL|= 0x08 （二进制表示为：0000 10

5、00来实现；如果需要对P1SEL勺第3位设置为0,则可用P1SEL &= 0xF7来实现。(3)延时子程序设计延时函数原型如下，在16M Hz主时钟频率下，参数time的值表示延时了多少ms。(本例使用的 cc2530片机上电默认使用内部RC振荡器产生系统主时钟，内部主时钟 RC振荡器频率为16M Hz)void Delay_m$unsignedint time)unsigned int i, j;for(i=0; i<time; i+)for(j= 0; j<50Q j+);以上C语言代码由IAR编译生成的汇编代码如图1-3所示。结合C语言的延时函数和从汇编指令我们可以看

6、到寄存器R0/R1保存变量j的值，R2/R3保存参数time的值，R4/R5保存变量i的值。根据cc253O据手册和用户指南上对8051内核的介绍，cc253的核为兼容标准8051的单周期内核， 大多数单字节指令在一个机器周期内都能执行完成。下面我们结合图1-3中的汇编指令详细分析一下延时时间的具体计算方法。此处我们忽略入栈代码 段的时间消耗。地址00006B-00006F将参与比较计算的寄存器 R4/R5清零，然后跳转至00008她行。地址00008A-00008F R4/R5(变量i)与R2/R3(参数time)进行减法运算，如果两次都没没有产生借位，即CY=0。则说明R4/R5累加到了

7、time指定的次数，程序执行到“ JNC 0x0097' PC指针将调转到地址 00009初出延时循环，否则循序向下执行。地址000091-000095对R0/R1清零，将PC旨针跳转到地址00007孰行地址00079-000080清除借位寄存器值后将R0/R1与字面量5001行减法运算，然后判断借位寄存否则PC指针跳转到地址00007处执行器CY的值，如果CY=0则循序执行地址000082t指令,地址000071-000078将R0/R1中保存的变量做自力口 1操作。地址000082-000089将R4/R5中保存的变量做自加1操作。RegisterDisasserrulvGo to

8、.QcoCodc图1-3延时函数汇编代码dA-(J3BAcgiskcrj-BRO ERIL BR2-ER3-咐R4ERG -ERE L ER 7-F -U -3 -屿口-RSI -HD-ACCY EO KI R2 R3 E4 RS E6 R7 SF SPP SPX DPTRUxUCuao000000x0000nxnnOkQO 0x01 0xF4 0h01 0x00 0x00 0x00 0x000xC57CBAMK = OkOOPCOkCOSD由以上分析可知，地址000091-000095 000071-00008段是C语言代码for(j=0; j<50Q j+)的汇编 指令。每次循环，地

9、址00091-00009段指令执行1次，地址000071-00008段指令执行50畋。查询80C51 汇编指令集得到一次for(j=0； j<50Q j+)循环CC253需要执行(6+13*500)个指令周期。在上文中我们查询CC253嗷据手册和用户手册得知CC253眦理大多数单字节指令只需要一个机器周期。假设所有指令都在一个机器周期内执行完成。 CC253时行一次for(j = 0; j<50Q j+)循环最少需 要(6+13*500)个机器周期。单片机一个机器周期等于一个时钟周期，CC253r个时钟周期为1/16M , 所以该次循环最少用时约400us假设双字节指令需要的机器周

10、期与标准 8051相同。CC253瞅行一次for(j=0; j<500 j+)循环最 多需要6*12+9*500+3*12*5001机器周期。同理该次循环最多用时约 1400us由于TI没有开源CC2530寸汇编的取址和译码操作。所以这里我彳门不能明确CC2530旨令每一个汇编 指令的用时。只能粗略估算。上述代码中循环的50歆是一个经验值，也可以借助示波器将1msi勺延时 次数计算出来。4 .实验步骤步骤一：编写LED灯闪烁程序，编译无误。步骤二：将CC2530真块(CC2530K心板与传感器底板，以后简称 CC2530真块)与仿真器连接， 仿真器用US琏接线与电脑进行连接。步骤三：点击

11、IAR软件中的Download and Debug按钮进行编译下载。步骤四：然后单击调试工具栏中的GO按钮。步骤五：此时LED1指示灯闪烁，则成功；否则返回步骤一，直至调试成功。5 .实验部分参考代码main函数文件:/* fn main* brief The main function.* param None* return None*/void main(void)/* LED1 初始化 */Led1_Init ();while(1)/* 开 LED1 */LED1_ON ();/*延时约500ms */Delay_ms (500);/* 关 LED1 */LED1_OFF ();/*延

12、时约500ms */Delay_ms (500);leM文件：#ifndef _LED_H#define _LED_H#include <ioCC2530.h>#define LED1 P1_1/*宏定义开LED1 */#define LED1_ON() LED1 = 0/*宏定义关LED1 */#define LED1_OFF() LED1 = 1/*函数声明部分 */extern void Led1_Init (void);extern void Delay(unsigned int time);#endif / _LED_HLed灯控制文件：#include <ioCC

13、2530.h>#include "led.h"/* fnLed1_Init* briefLED1 initialization.* paramNone* returnNone* */void Led1_Init (void)/* 配置寄存器将 P1_1配置成普通I/O 口 */ P1SEL &=0x02;/* 配置寄存器将 P1_1配置成输出模式*/P1DIR |=0x02;LED1 = 1;/* fnDelay_ms* brief This is a delay function.* param(in)time- Delay time* returnNone

14、*/void Delay_ms(unsigned int time)unsigned int i, j;for (i = 0; i<time; i+) for(j= 0; j<500; j+);6 .实验结果LED1指示灯闪烁一次，频率是1Hz。7 .附录：时钟周期知识扩展8051 CPU 简介增强型8051内核使用标准的8051指令集。因为以下原因指令执行比标准的8051更快:每个指令周期是一个时钟，而标准的8051每个指令周期是12个时钟。消除了总线状态的浪费。因为一个指令周期与可能的内存存取是一致的，大多数单字节指令在一个时钟周期内执行。除了速度提高之外，增强型8051 内核还包括结构上的改善：第二个数据指针一个扩展的18 源中断单元8051 内核的对象代码兼容业界标准的8051 微控制器。即对象代码使用8051 内核上执行的业界标准的80