第三周CC2530基础(大课)



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1、单片机原理与应用单片机原理与应用2 大课(1)单片机(2)8051单片机(3)8051 CPU核的内部结构(4)8051 CPU核的存储空间分布(重点、难点) 小课(1)实验硬件平台的熟悉(2)IAR开发环境的熟悉3本周教学主要内容本周教学主要内容 CC2530和8051的关系; CC2530结构; 物理存储器的映射(难点) CC2530 GPIO口编程(重点)4教学目标教学目标 理解理解cc2530 cc2530 物理存储器的映射;物理存储器的映射; 掌握掌握CC2530 GPIOCC2530 GPIO口控制原理和编程方法。口控制原理和编程方法。5 CC2530 8051 CPU 核核 RO
2、M(32K/64K/128K/256K) RAM(8K) IO接口电路 无线射频电路无线射频电路 51无线单片机无线单片机+ +5151单片机的相关知识上单片机的相关知识上次课我们已经讲过,单次课我们已经讲过,单片机和无线通信又如何片机和无线通信又如何中走在一起的呢?中走在一起的呢?6 80年代,当单片机技术已经广泛普及,8051如日中天的时候,手机还是价值万元的大砖头,语音通讯也只有8K/S的通讯速度,无线通讯技术还仅是美国摩托罗拉等巨头公司实验室里的前沿。 90年代,TI投入巨资,开发短距离通讯芯片,10年努力,却以失败告终,据统计,当时在美国进行无线产品的项目开发,有85%以上的开发项目
3、会失败。复杂的高频,昂贵的设备,完全被封锁的技术,无线似乎是在“天上”遥不可及。72003年挪威两家创新公司,CHIPCON (2006年被TI公司2亿美元收购)和Nordic 公司,采用CMOS高频技术将无线收发器完全集成到芯片内部,外部只有很少的元件, 电路板设计非常简化,并将8051单片机和高频电路进行集成,就诞生了单片机和高频电路进行集成,就诞生了”无线单片机无线单片机”。射频射频SoC 单片机单片机(简称无线单片机简称无线单片机)的出现,的出现,为不具备无线通讯经验和高频电路经验的电为不具备无线通讯经验和高频电路经验的电子工程师子工程师,提供了提供了 非常简单的解决方案。非常简单的解
4、决方案。1)专门的设计,将全部的高频部分电路集成到了电路内部,从无线单片机到天线之间专门的设计,将全部的高频部分电路集成到了电路内部,从无线单片机到天线之间,只有简单的滤波电路,系统设计者完成不必进行任何高频电路设计;,只有简单的滤波电路,系统设计者完成不必进行任何高频电路设计; 2)采用特殊设计,使采用特殊设计,使8051 的微处理器和高频线路间,实现完美的配合,数字电路对的微处理器和高频线路间,实现完美的配合,数字电路对高频通讯的影响减低到最小;高频通讯的影响减低到最小;3)设置了高频通讯的若干寄存器,将高频通讯的处理,简化为对寄存器的简单操作处设置了高频通讯的若干寄存器,将高频通讯的处理
5、,简化为对寄存器的简单操作处理,即你只需要对这理,即你只需要对这 些寄存器进行操作,就可以轻松完成无线通讯功能。代表作些寄存器进行操作,就可以轻松完成无线通讯功能。代表作有有NRF2401,CC1000,NRF905,CC1010,CC2430,CC2530. 4)高度集成高度集成SOC,简化了高频设计,使开发无线应用设计转移到以软件代码为中心;,简化了高频设计,使开发无线应用设计转移到以软件代码为中心; 5)大量低价格,直观显示为特点的无线开发、测试工具的诞生,使无线应用开发成本大量低价格,直观显示为特点的无线开发、测试工具的诞生,使无线应用开发成本大大降低;大大降低; 在家建立自己的无线开
6、发平台不是梦想;在家建立自己的无线开发平台不是梦想; 6)无线无线SOC得到了非常广泛应用,特别是无线鼠标,键盘和游戏摇杆等方面。得到了非常广泛应用,特别是无线鼠标,键盘和游戏摇杆等方面。 89- 9 -l 高性能、低功耗的高性能、低功耗的8051微控制器内核。微控制器内核。l 适应适应2.4GHz IEEE802.15.4的的RF收发器。收发器。l 极高的接收灵敏度和抗干扰性。极高的接收灵敏度和抗干扰性。l 32KB/64KB/128KB/256KB闪存。闪存。l 8KB SRAM,具备各种供电方式下的数据保持能,具备各种供电方式下的数据保持能力。力。l 强大的强大的DMA功能。功能。l 只
7、需极少的外接元件,即可形成一个简单应用系统。只需极少的外接元件,即可形成一个简单应用系统。l 只需一个晶振,即可满足网状型网络系统的需要。只需一个晶振,即可满足网状型网络系统的需要。CC2530芯片特征芯片特征10- 10 -l低功耗,主动模式低功耗,主动模式RX(CPU空闲):空闲):24mA;主动模式;主动模式TX在在1dB(CPU空闲):空闲):29mA;供电模式;供电模式1(4us唤醒):唤醒):0.2mA;供电模式;供电模式2(睡眠定时器(睡眠定时器运行):运行):1uA;供电模式;供电模式3(外部中断外部中断):0.4uA;宽电源电压范围(;宽电源电压范围(2V-3.6V)。)。l
8、硬件支持硬件支持CSMA/CA。l支持数字化的接收信号强度指示器支持数字化的接收信号强度指示器/链路质量指示(链路质量指示(RSSI/LQI)。)。l具有具有8路输入路输入8位位14位位ADC。l高级加密标准高级加密标准AES协处理器。协处理器。l具有看门狗和具有看门狗和2个支持多种串行通信协议的个支持多种串行通信协议的USART。l1个通用的个通用的16位定时器和位定时器和2个个8位定时器,位定时器,1个个IEEE802.15.4 MAC定时器。定时器。l21个通用个通用I/O引脚。引脚。CC2530芯片特征芯片特征11- 11 -二、二、CC2530存储器及映射存储器及映射 CC2530物
9、理存储器物理存储器CC2530存储空间存储空间映射映射存储器仲裁存储器仲裁12CC2530存储器及映射存储器及映射 物理存储器:实际存在的具体存储介质,如下:物理存储器:实际存在的具体存储介质,如下:SRAM 未上电时,未上电时,SRAM的内容未定义,在供电的情况下,的内容未定义,在供电的情况下,SRAM的内容被保留的内容被保留FLASH片上闪存存储器,主要为了保存程序和常量数据。片上闪存存储器,主要为了保存程序和常量数据。FLASH由一组由一组2KB的页面组成的页面组成 信息信息页面页面信息页面是一个信息页面是一个2KB的只读区域,它的主要作用是存储全球唯一的的只读区域,它的主要作用是存储全
10、球唯一的IEEE地址地址 SFR控制控制8051CPU内核或外设的一些功能内核或外设的一些功能 XREG 是是SFR的扩展寄存器,比如射频寄存器,访问速度比的扩展寄存器,比如射频寄存器,访问速度比SFR要慢要慢 13- 13 -CC2530存储器及映射存储器及映射 存储空间:虚拟的空间,指对存储器编码的范围存储空间:虚拟的空间,指对存储器编码的范围CODE程序存储器,只读存储空间,用于存放程序代码和一些常量,有程序存储器,只读存储空间,用于存放程序代码和一些常量,有16根根地址总线,寻址范围为地址总线,寻址范围为0 x00000 xFFFF共共64KB DATA数据存储器,可读数据存储器,可读
11、/写的数据存储空间,用于存放程序运行过程中的数据,直接或写的数据存储空间,用于存放程序运行过程中的数据,直接或间接被间接被1个指令周期访问。有个指令周期访问。有8根地址总线,因此寻址空间为根地址总线,因此寻址空间为0 x000 xFF,共,共256个字节个字节 ,低,低128B可直接或间接寻址,高可直接或间接寻址,高128B只能间接寻址只能间接寻址XDATA外部数据存储器,可读外部数据存储器,可读/写的数据存储空间,主要用于写的数据存储空间,主要用于DMA寻址,需寻址,需45个指令个指令周期访问。有周期访问。有16根地址总线,寻址空间是根地址总线,寻址空间是0 x00000 xFFFF共共64