單片機(jī)技術(shù)與應(yīng)用電子教案 3.定時(shí)器1模模式下控制LED閃爍VIP

課時(shí)教案課程：?jiǎn)纹瑱C(jī)技術(shù)與應(yīng)用-基于CC2530的ZigBee技術(shù)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用課題定時(shí)器1模模式下控制LED閃爍課時(shí)4教學(xué)目標(biāo)知識(shí)：1.理解模模式的工作原理。2.掌握模模式下相關(guān)寄存器的配置。3.掌握模模式下T1初始化函數(shù)的設(shè)計(jì)方法。4.掌握模模式下T1中斷服務(wù)函數(shù)的設(shè)計(jì)方法。技能：1.會(huì)分析模模式的工作原理。2.會(huì)設(shè)置模模式下相關(guān)寄存器。3.會(huì)對(duì)模模式下T1定時(shí)器進(jìn)行初始化。4.能夠依據(jù)任務(wù)要求設(shè)計(jì)模模式下定時(shí)/計(jì)數(shù)功能相關(guān)函數(shù)，將CCDebugger下載仿真器連接至電腦和實(shí)訓(xùn)設(shè)備，進(jìn)行仿真演示。素質(zhì)：1.在任務(wù)實(shí)施過(guò)程中，具備動(dòng)手、動(dòng)腦和勇于創(chuàng)新的意識(shí)。2.在分析、解決問(wèn)題過(guò)程中，具備團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)。重點(diǎn)1.模模式下與T1相關(guān)寄存器的設(shè)置2.模模式下T1初始化函數(shù)的設(shè)計(jì)難點(diǎn)1.模模式下T1中斷服務(wù)函數(shù)的設(shè)計(jì)教法任務(wù)驅(qū)動(dòng)式學(xué)法自主探究小組合作教具試驗(yàn)多媒體、PPT課件教學(xué)過(guò)程問(wèn)題設(shè)計(jì)及知識(shí)點(diǎn)師生互動(dòng)設(shè)計(jì)（問(wèn)題與任務(wù)）定時(shí)器1自由運(yùn)行模式下控制LED閃爍【任務(wù)描述】基于ZigBee模塊做基礎(chǔ)開(kāi)發(fā)，利用定時(shí)功能實(shí)現(xiàn)每隔1sLED1閃爍1次。定時(shí)時(shí)間要求使用定時(shí)器1，32MHz時(shí)鐘頻率，工作模式為模模式，32分頻，要求每50ms產(chǎn)生一次溢出中斷。【任務(wù)分析】1.知識(shí)分析實(shí)現(xiàn)模模式下定時(shí)器1控制LED閃爍，理解模模式的工作原理，熟知模模式工作模式下與T1定時(shí)器相關(guān)寄存器的設(shè)置。2.設(shè)備分析定時(shí)器/計(jì)數(shù)器是CC2530單片機(jī)內(nèi)部主要結(jié)構(gòu)之一，實(shí)訓(xùn)任務(wù)選擇ZigBee實(shí)訓(xùn)模塊，會(huì)識(shí)讀此實(shí)訓(xùn)模塊電路圖，理解此模塊定時(shí)器/計(jì)數(shù)器工作原理。3.技能分析實(shí)現(xiàn)定時(shí)器1模模式下控制LED閃爍，必須清晰模模式下溢出次數(shù)的計(jì)算方法，熟練運(yùn)用IAR軟件進(jìn)行模模式下定時(shí)/計(jì)數(shù)功能相關(guān)函數(shù)的編程，并能編譯、鏈接、調(diào)試程序，會(huì)利用CCDebugger仿真下載器，將仿真器的下載線連接到ZigBee實(shí)訓(xùn)模塊與電腦，進(jìn)行仿真演示?！局R(shí)儲(chǔ)備】一、模模式的工作原理模模式下，計(jì)數(shù)器從0x0000開(kāi)始計(jì)數(shù)，定時(shí)器T1每個(gè)分頻后的時(shí)鐘邊沿增加1，即每s（CC2530單片機(jī)時(shí)鐘頻率是32MHz）增加1，當(dāng)計(jì)數(shù)器達(dá)到寄存器T1CC0中值（16位寄存器，由T1CC0H和T1CC0L組合）時(shí)溢出，計(jì)數(shù)器重新載入0x0000,繼續(xù)遞增。當(dāng)計(jì)數(shù)達(dá)到最大計(jì)數(shù)值寄存器T1CC0中值時(shí)，IRCON.T1IF和T1STAT.OVFIF兩個(gè)標(biāo)志位被置1，若設(shè)置相應(yīng)的中斷使能位T1MIF.OVFIM和IEN1.T1IE，將產(chǎn)生中斷請(qǐng)求。定時(shí)器1共有5對(duì)T1CCxH和T1CCxL寄存器，分別對(duì)應(yīng)通道0到通道4。定時(shí)器1的定時(shí)功能使用T1CC0H和T1CC0L兩個(gè)寄存器，存放最大計(jì)數(shù)值的高8位和低8位。注意：1）如果定時(shí)器1的計(jì)數(shù)器開(kāi)始于T1CC0以上的一個(gè)值，當(dāng)達(dá)到最終計(jì)數(shù)值（0XFFFF）時(shí)，上述相應(yīng)標(biāo)志位被置1。2）模模式用于周期不是0XFFFF的場(chǎng)合。二、模模式下與T1定時(shí)器相關(guān)寄存器及設(shè)置根據(jù)模模式的工作原理可知判斷是否產(chǎn)生溢出，需要將計(jì)數(shù)值不斷與寄存器T1CC0中的值進(jìn)行比較。所以模模式下與T1相關(guān)寄存器有：T1CCTL0：定時(shí)器1通道0捕獲/比較控制寄存器T1CC0H：定時(shí)器1通道0捕獲/比較值高位T1CC0L：定時(shí)器1通道0捕獲/比較值低位T1STAT：定時(shí)器1狀態(tài)寄存器T1CTL：定時(shí)器1控制寄存器。TIMIF：定時(shí)器1/3/4中斷屏蔽/標(biāo)志【任務(wù)指導(dǎo)】1.搭建開(kāi)發(fā)環(huán)境1）新建工作區(qū)，工作區(qū)名為：work3_2。2）新建工程，工程名為：project3_2。3）新建源程序文件，命名為test3_2.c。4）將test3_2.c文件添加到project3_2工程中。5）按鍵CTRL+S保存工作區(qū)。6）配置工程選項(xiàng)，“Project”->“Options”->“GeneralOptions”，“Device”->“TexasInstruments”->“CC2530F256”。7）配置linker,勾選Overridedefault8）配置Debugger，“Debugger”->“Setup”->“Driver”->“TexasInstruments”。2.在編輯窗口設(shè)計(jì)程序（1）準(zhǔn)備工作引入CC2530必要的頭文件“iocc2530.h”，定義相關(guān)變量等。#include<iocc2530.h>#defineLED1P1_0unsignedcharcount;（2）設(shè)計(jì)端口初始化函數(shù)voidInit_Port()//端口初始化函數(shù){P1SEL&=~0x01;//設(shè)置P1_0端口為GPIOP1DIR|=0x01;//定義P1_0端口為輸出LED1=0;//關(guān)閉LED1}（3）設(shè)計(jì)定時(shí)器T1初始化函數(shù)1）初始化函數(shù)設(shè)計(jì)基本流程：將定時(shí)器1的最大計(jì)數(shù)值寫(xiě)入T1CC0。通過(guò)T1CCTL0寄存器開(kāi)啟定時(shí)器1通道0的輸出比較模式。設(shè)置定時(shí)器1的相關(guān)中斷控制位。設(shè)置EA=1，使能總中斷；設(shè)置T1IE=1，使能T1中斷；設(shè)置TIMIF|=0x40或OVFIM=1，使能T1溢出中斷。設(shè)置分頻系數(shù)和工作模式并啟動(dòng)定時(shí)器。2）定時(shí)器T1的最大計(jì)數(shù)值任務(wù)中系統(tǒng)時(shí)鐘為32MHz，分頻系數(shù)為32，溢出周期為50ms，則：，將其轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制為0xC350。3）定時(shí)器1初始化函數(shù)如下：voidInit_T1()//定時(shí)器1初始化函數(shù){T1CC0L=50000&0x00FF;//或T1CC0L=0x50;設(shè)置最大計(jì)數(shù)值的低8位T1CC0H=(50000&0xFF00)>>8;//或T1CC0H=0xC3;設(shè)置最大計(jì)數(shù)值的高8位T1CCTL0|=0x04;//開(kāi)啟通道0的輸出比較模式TIMIF|=0x40;//定時(shí)器1溢出中斷使能T1IE=1;//定時(shí)器1中斷使能EA=1;//總中斷使能T1CTL=0x0A;//啟動(dòng)定時(shí)器T1，設(shè)32分頻，模模式}（4）設(shè)計(jì)T1中斷服務(wù)函數(shù)1）基本設(shè)計(jì)思路：清除IRCON的T1中斷標(biāo)志位T1IF及T1STAT的溢出中斷標(biāo)志位OVFIF，因硬件會(huì)自動(dòng)清零，即此語(yǔ)句可省略。判斷count是否達(dá)到溢出次數(shù)，如果達(dá)到即1秒定時(shí)到，count清零，執(zhí)行中斷服務(wù)函數(shù)；否則count累加。2）T1中斷服務(wù)函數(shù)#pragmavector=T1_VECTOR__interruptvoidT1_ISR(){if(count>=20){count=0;LED1=!LED1;}else{count++;}}（5）設(shè)計(jì)主函數(shù)voidmain(){CLKCONCMD&=~0x7F;//晶振設(shè)置為32MHzwhile(CLKCONSTA&0x40);//等待晶振穩(wěn)定Init_Port();//調(diào)用定時(shí)器1初始化函數(shù)Init_T1();//調(diào)用T1初始化函數(shù)while(1);}3.編寫(xiě)、分析、調(diào)試程序編譯、下載程序。編譯無(wú)錯(cuò)后，將CCDebugger與ZigBee模塊相連，并分別連接到電腦，下載程序，測(cè)試程序功能。教師引導(dǎo)學(xué)生分析任務(wù)教師引導(dǎo)學(xué)生分析理解模模式的工作原理小組合作探究模模式下與T1相關(guān)寄存器及其設(shè)置學(xué)生依據(jù)任務(wù)要求搭建開(kāi)發(fā)環(huán)境學(xué)生編寫(xiě)程序：引入頭文件，定義相關(guān)變量學(xué)生依據(jù)任務(wù)要求編寫(xiě)端口初始化函數(shù)小組合作探究編寫(xiě)T1初始化函數(shù)教師巡視指導(dǎo)評(píng)價(jià)教師引導(dǎo)學(xué)生編寫(xiě)T1中斷服務(wù)函數(shù)學(xué)生編寫(xiě)主函數(shù)學(xué)生實(shí)際動(dòng)手操作，測(cè)試程序功能新知應(yīng)用基于CC2530模塊做基礎(chǔ)開(kāi)發(fā)，利用定時(shí)功能實(shí)現(xiàn)每隔1s,LED1和LED2交替閃爍1次，定時(shí)時(shí)間要求采用定時(shí)器T1,32MHz,工作模式為模模式，128分頻，已知溢出周期為200ms。了解學(xué)生對(duì)新知識(shí)