CC2530學習路線-基礎實驗-定時器控制LED燈亮滅(3)

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目錄

• 1. 前期預備知識
  • 1.1 定時器中斷觸發
  • 1.2 相關寄存器
  • 1.3 寄存器相關問題
  • 1.4 T1、T3定時器初始化流程
    • 1.4.1 T1定時器初始化流程
    • 1.4.2 T3定時器初始化流程
  • 2 程序及代碼

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1. 前期預備知識

1.1 定時器中斷觸發

本次實驗需關注的中斷寄存器。

在本次實驗中，分別會使用T1和T3定時器完成功能，所以我們需要注意上圖中標注出的中斷寄存器。
T1定時器：16位定時器(0_{65535)。T3定時器：8位定時器(0}255)

1.2 相關寄存器

注：一下只給出實驗中新出現的寄存器，並不是本次實驗需用到的所有寄存器；想了解其它寄存器作用及功能請看之前的基礎實驗文檔，或查看CC2530中文數據手冊。

寄存器名稱	作用	寄存器描述
T1CTL (0xE4)	定時器1的控制和狀態	T1CTL (bit 3~2) 為分頻器划分值，具體值如下： 00：標記頻率/1 01：標記頻率/8 10：標記頻率/32 11：標記頻率/128 T1CTL (bit 1~0) 為選擇定時器1模式 00：暫停運行 01：自由運行 10：模，從0x0000到T1CC0反計數 11：正計數/倒計數，從0x0000到T1CC0反復計數並且從T1CCO倒計數到0x000
T1STAT (0xAF)	定時器1 狀態	bit5：定時器 計數器溢出中斷標志 bit4：定時器1通道4中斷標志 bit3：定時器1通道3中斷標志 bit2：定時器1通道2中斷標志 bit1：定時器1通道1中斷標志 bit0：定時器1通道0中斷標志
IEN1 (0xB8)	中斷使能 1	IEN1寄存器中我們只使用了bit1,bit3所在的功能， bit1 : T1計時器中斷使能 bit3 : T3計時器中斷使能
TIMIF (0xD8)	定時器1/3/4中斷屏蔽/標志	TIMIF我們這一次實驗只用到了bit6為定時器1溢出中斷屏蔽
IRCON (0xC0)	中斷標志4	bit1：定時器1中斷標志。當定時器1中斷發生時設為1並且當CPU向量指向中斷服務例程時清除。 0：無中斷未決 1：中斷未決
T3CTL (0xCB)	定時器3的控制和狀態	bit[7:5] : 定時器時鍾分頻倍數選擇： 000：不分頻; 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. bit4 : T3 起止控制位 bit3 : 溢出中斷掩碼 0：關溢出中斷 1：開溢出中斷 bit2 : 清計數值 高電平有效 Bit[1:0]T3模式選擇 00：自動重裝 0x00-0xFF 01：DOWN (從T3CC0 到0X00計數一次) 10：模計數（反復從 0X00到T3CC0 計數） 11：UP/DOWN(反復從0X00到T3CC0 計數再到0X00)
T3CCTL0(0xCC)	T3 通道 0 捕獲/比較控制寄存器	bit6: 通道0中斷屏蔽 0：中斷禁止 1：中斷使能 bit5~3: T3 通道0 比較輸出模式選擇 bit2: T3 通道0模式選擇： 0：捕獲 1：比較 bit1~0 T3 通道 0 捕獲模式選擇 00 沒有捕獲 01 上升沿捕獲10 下降沿捕獲 11 邊沿捕獲
T3CC0(0xCD)	定時器 3 通道0捕獲/比較值	定時器捕獲/比較值通道 0。當 T3CCTL0.MODE=1（比較模式）時寫該寄存器會導致 T3CC0.VAL[7:0]更新到寫入值延遲到 T3CNT.CNT[7:0]=0x00。
T3CCTL1(0xCE)	T3 通道 1 捕獲/比較控制寄存器	bit6: 通道1中斷屏蔽 0：中斷禁止 1：中斷使能 bit5~3: T3 通道1 比較輸出模式選擇 bit2: T3 通道 1 模式選擇： 0：捕獲 1 ：比較 Bit[1:0] T3 通道 1 捕獲模式選擇 00 沒有捕獲01 上升沿捕獲10 下降沿捕獲 11 邊沿捕獲
T3CC1(0xCF)	定時器 3 通道1捕獲/比較值	定時器捕獲/比較值通道 1。當 T3CCTL1.MODE=1（比較模式）時寫該寄存器會導致 T3CC1.VAL[7:0]更新寫入值延遲到 T3CNT.CNT[7:0]=0x00。

1.3 寄存器相關問題

1.什么是標記頻率，什么是分頻？

標記頻率可以理解為是外部晶振的頻率，在新大陸CC2530模塊中，外部晶振頻率是32MHz。分頻的意思就是通過模塊將高頻率信號降低值原來的X分之一。這里舉個例子，如將32MHz進行2分頻，那就是32Mhz/X=16MHz的信號；將32MHz進行4分頻就是32Mhz/X=8Mhz。在CC2530中會對51內核進行默認的2分頻，也就是說51內核實際標記頻率為16Mhz;如果不使用CLKCONCMD寄存器對晶振頻率進行設定，那么51內核實際頻率為16Mhz.

2.什么是無中斷未決，什么是中斷未決？

英文手冊中是Interrupt not pending(中斷未掛起)和Interrupt pending(中斷掛起)。所謂無中斷未決就是說中斷都進入其中斷處理函數進行處理了；而中斷未決就是中斷被掛起目前沒有進入對應的中斷處理函數進行處理。

3.為什么有寫書籍上T1中斷使能是IEN1|=0x02,而有些直接是T1IE=1?

/*  Interrupt Enable 1                                                              */
SFRBIT( IEN1    ,  0xB8, _IEN17, _IEN16, P0IE, T4IE, T3IE, T2IE, T1IE, DMAIE )

我們查看IEN1在ioCC2530.h中的定義，其中針對其bit位的定義(高位在前)，我么可以發現T1IE就是IEN1的bit1，所以T1中斷使能操作IEN1|=0x02和T1IE=1是一樣的效果。

4.如何根據標記頻率和分頻計算溢出所需要的時間?

這是有一個公式的 溢出時間 = 1S/(標記頻率/分頻)*2^定時器位數.
如果我們使用的是16Mhz標記頻率，64分頻，T3定時器，它的位數是8位.那么結果就是 1/(16mhz/64)*256 = 0.001s
在比如我們使用的是16Mhz標記頻率，128分頻，T1定時器，它的位數是16位.那么結果就是 1/(16mhz/128)*65535 = 0.524s

1.4 T1、T3定時器初始化流程

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1.4.1 T1定時器初始化流程

首先我們來看T1定時器的初始化流程圖，T1定時器是一個16位的定時器，我們實現簡單的功能。

1.4.2 T3定時器初始化流程

T3定時器初始化流程和T1定時器初始化流程基本一致.

T3寄存器多了一個步驟，就是啟動定時器。當然同樣可以暫停寄存器。

2 程序及代碼

#include <ioCC2530.h>
typedef unsigned int uint;
typedef unsigned char uchar;

uint t1_count = 0;
uint t3_count = 0;

void init_gpio(void)
{
  P1SEL &=~ 0x03;
  P1DIR |= 0x03;
  P1 = 0x00;
  
  P1_0 = 0;
  P1_1 = 1;
}

void init_timer3()
{
  T3CTL |= 0xC0;  // 設置64分頻，自動重裝，每次溢出時間 1/(16mhz/64)*256 = 0.001s（幾乎1ms）
  T3CTL |= 0x04;  // 打開T3溢出中斷使能
  EA = 1; // 打開總開關
  T3IE = 1; // 打開T3中斷使能
  T3CTL |= 0x10;  // 啟動定時器
}

void init_timer1()
{
  T1CTL |= 0x0d;  // 設置128分頻，自由運行; 每次溢出時間 1/(16mhz/128)*65535 = 0.524s
  TIMIF |= 0x40; //打開T1溢出中斷
  EA = 1; // 打開總開關
  IEN1 |= 0x02; // 打開t1中斷使能
}

#pragma vector = T3_VECTOR
__interrupt void T3_ISR(void)
{
  t3_count ++;
  if(t3_count % 2000 == 0)  // 2S翻轉一次
  {
    P1_0 = ~P1_0;
    P1_1 = ~P1_1;
  }
}

#pragma vector = T1_VECTOR
__interrupt void T1_ISR(void)
{
  t1_count++;
  if(t1_count%2 == 0) // 1S翻轉一次狀態
  {
    P1_0 = ~P1_0;
    P1_1 = ~P1_1;
  }
}

void main(void)
{
  init_gpio();
  //init_timer1();
  init_timer3();
  while(1)
  {
    ;
  }
}

通過注釋init_timer1();或init_timer3()可以分別看到使用兩個定時器實現不同延時的效果。

THE END