CC電源及系統(tǒng)時(shí)鐘的管理大課

會(huì)計(jì)學(xué)1CC電源及系統(tǒng)時(shí)鐘的管理大課教學(xué)回顧大課（1）CC2530和8051的關(guān)系；（2）CC2530結(jié)構(gòu)；（3）物理存儲(chǔ)器的映射（難點(diǎn)）（4）CC2530GPIO口編程（重點(diǎn)）小課（1）點(diǎn)亮一盞發(fā)光二極管并閃爍；（2）8051上的C語(yǔ)言——位運(yùn)算第1頁(yè)/共34頁(yè)教學(xué)回顧1.當(dāng)變量X的第n位需清0，其它位不變，可使用:X&=~(1<<n);2.當(dāng)變量X的第n位需置1，其它位不變，可使用:X|=(1<<n);3.當(dāng)需要檢測(cè)Px的第n位是否為0時(shí)，可以使用:if((Px&(1<<n))==0),else輸出4.當(dāng)需要檢測(cè)Px的第n位是否為1時(shí)，可以使用:if((Px|(~(1<<n)))==1),else輸出第2頁(yè)/共34頁(yè)本周教學(xué)主要內(nèi)容CC2530電源的管理CC2530系統(tǒng)時(shí)鐘的編程（難點(diǎn)）第3頁(yè)/共34頁(yè)教學(xué)目標(biāo)掌握CC2530電源的管理；掌握CC2530系統(tǒng)時(shí)鐘編程方法;第4頁(yè)/共34頁(yè)一、

振蕩器CC2530共有四個(gè)振蕩器，它們?yōu)橄到y(tǒng)時(shí)鐘提供時(shí)鐘源。16MHz內(nèi)部RC振蕩器32MHz外部晶振32KHz外部晶振32KHz內(nèi)部RC振蕩器兩個(gè)低頻振蕩器兩個(gè)高頻振蕩器RC振蕩器：成本較低，但由于電阻電容的精度導(dǎo)致振蕩頻率會(huì)有誤差，同時(shí)受到溫度、濕度的影響；晶體振蕩器：振蕩頻率一般都比較穩(wěn)定，但價(jià)格要稍高點(diǎn)，使用時(shí)一般還需要接兩個(gè)15-33pF起振電容。第5頁(yè)/共34頁(yè)1.

振蕩器的作用16MHz內(nèi)部RC振蕩器（簡(jiǎn)稱16MHzRC振蕩器）：32MHz外部晶振（簡(jiǎn)稱32MHz晶振）：32KHz外部晶振（簡(jiǎn)稱32KHz晶振）32KHz內(nèi)部RC振蕩器（簡(jiǎn)稱32KHZRC振蕩器）除了為內(nèi)部時(shí)鐘提供時(shí)鐘源之外，主要用于RF收發(fā)器。運(yùn)行在32.753KHz上，當(dāng)系統(tǒng)時(shí)鐘需要校準(zhǔn)時(shí)使用此振蕩器，校準(zhǔn)只能發(fā)生在系統(tǒng)時(shí)鐘工作由16MHzRC震蕩器轉(zhuǎn)到32MHz晶振的時(shí)候。也可以為內(nèi)部時(shí)鐘提供時(shí)鐘源，但是16MHzRC振蕩器不能用于RF收發(fā)器操作。對(duì)于一些應(yīng)用程序來(lái)說(shuō)32MHz晶振的啟動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng)，設(shè)備可以采用先運(yùn)行16MHzRC振蕩器，直到32MHz晶振穩(wěn)定。

運(yùn)行在32.768KHz上，為系統(tǒng)需要的時(shí)間精度提供一個(gè)穩(wěn)定的時(shí)鐘信號(hào)。不能同時(shí)使用第6頁(yè)/共34頁(yè)2.系統(tǒng)時(shí)鐘及寄存器CC2530內(nèi)部有一個(gè)內(nèi)部系統(tǒng)時(shí)鐘或主時(shí)鐘。在CC2530中系統(tǒng)時(shí)鐘源是從所選的主系統(tǒng)時(shí)鐘源獲得的，主時(shí)鐘一般由32MHz晶振或16MHzRC振蕩器提供。由于32MHz晶振啟動(dòng)時(shí)間比較長(zhǎng)，因此當(dāng)選用32MHz晶振作為主時(shí)鐘源時(shí)，內(nèi)部首先選擇16MHzRC振蕩器使系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)起來(lái)，當(dāng)32MHz晶振穩(wěn)定之后才使用32MHz晶振作為主時(shí)鐘源可以通過(guò)操作時(shí)鐘寄存器選擇使用哪個(gè)時(shí)鐘源。時(shí)鐘寄存器主要有兩個(gè)寄存器：時(shí)鐘控制命令寄存器CLKCONCMD時(shí)鐘控制狀態(tài)寄存器CLKCONSTA第7頁(yè)/共34頁(yè)2.系統(tǒng)時(shí)鐘及寄存器CLKONCMD時(shí)鐘控制命令寄存器位名稱復(fù)位R/W描述7OSC32K1R/W32KHz時(shí)鐘振蕩器選擇。設(shè)置該位只能發(fā)起一個(gè)時(shí)鐘源改變。要改變?cè)撐唬仨氝x擇16MHzRCOSC作為系統(tǒng)時(shí)鐘。0：32KHzXOSC1：32KHzRCOSC6OSC1R/W系統(tǒng)時(shí)鐘源選擇。設(shè)置該位只能發(fā)起一個(gè)時(shí)鐘源改變。0：32MHzXOSC1：16MHzRCOSC5：3TICKSPD001R/W定時(shí)器標(biāo)記輸出設(shè)置。不能高于通過(guò)OSC位設(shè)置的系統(tǒng)時(shí)鐘設(shè)置。

000：32MHz001：16MHz010：8MHz011：4MHz100：2MHz101：1MHz110：500KHz111：250KHz注：CLKCONCMD.TICKSPD可以設(shè)置為任意值，但是結(jié)果受CLKCONCMD.OSC設(shè)置的限制。//設(shè)置時(shí)鐘晶振為32MHZCLKCONCMD&=~0x40;第8頁(yè)/共34頁(yè)2.系統(tǒng)時(shí)鐘及寄存器CLKONCMD時(shí)鐘控制命令寄存器位名稱復(fù)位R/W描述2：0CLKSPD001R/W時(shí)鐘速度。不能高于通過(guò)OSC位設(shè)置的系統(tǒng)時(shí)鐘設(shè)置。標(biāo)識(shí)當(dāng)前系統(tǒng)時(shí)鐘頻率。000：32MHz001：16MHz010：8MHz011：4MHz100：2MHz101：1MHz110：500KHz111：250KHz注：CLKCONCMD.TICKSPD可以設(shè)置為任意值，但是結(jié)果受CLKCONCMD.OSC設(shè)置的限制。第9頁(yè)/共34頁(yè)2.系統(tǒng)時(shí)鐘及寄存器CLKCONSTA時(shí)鐘控制狀態(tài)寄存器位名稱復(fù)位R/W描述7OSC32K1R當(dāng)前選擇的32KHz時(shí)鐘源0：32KHz晶振1：32KHzRCOSC6OSC1R當(dāng)前選擇系統(tǒng)時(shí)鐘。0：32MHzXOSC1：16MHzRCOSC//設(shè)置當(dāng)前時(shí)鐘為32MHz晶振CLKCONSTA&=~0x40;第10頁(yè)/共34頁(yè)2.系統(tǒng)時(shí)鐘及寄存器CLKCONSTA時(shí)鐘控制狀態(tài)寄存器位名稱復(fù)位R/W描述5：3TICKSPD001R當(dāng)前設(shè)定定時(shí)器標(biāo)記輸出000：32MHz001：16MHz010：8MHz011：4MHz100：2MHz101：1MHz110：500KHz111：250KHz2：0CLKSPD001R當(dāng)前時(shí)鐘速度000：32MHz001：16MHz010：8MHz011：4MHz100：2MHz101：1MHz110：500KHz111：250KHz第11頁(yè)/共34頁(yè)二、

電源管理和復(fù)位CC2530提供多種供電模式，不同的工作方式需要在相應(yīng)的供電模式下進(jìn)行，因此CC2530在工作時(shí)首先要選擇供電模式。第12頁(yè)/共34頁(yè)1.

供電模式CC2530的供電模式有五種：主動(dòng)模式空閑模式PM1、PM2和PM3其中主動(dòng)模式又稱一般模式或完全功能模式。不同的供電模式對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的影響不同第13頁(yè)/共34頁(yè)1.

供電模式供電模式高頻振蕩器低頻振蕩器穩(wěn)壓器主動(dòng)模式32MHz晶振或16MHzRC振蕩器32KHz晶振或

32KHzRC振蕩器ON空閑模式32MHz晶振或16MHzRC振蕩器32KHz晶振或

32KHzRC振蕩器ONPM1無(wú)32KHz晶振或

32KHzRC振蕩器ONPM2無(wú)32KHz晶振或

32KHzRC振蕩器OFFPM3無(wú)無(wú)OFF第14頁(yè)/共34頁(yè)1.

供電模式

主動(dòng)模式：完全功能模式。穩(wěn)壓器的數(shù)字內(nèi)核開啟；高頻振蕩器運(yùn)行行為：高頻振蕩器32MHz晶振或16MHzRC振蕩器運(yùn)行，或者兩者都運(yùn)行；低頻振蕩器運(yùn)行行為：低頻振蕩器的32KHz晶振或32KHzRC振蕩器運(yùn)行。

在此模式下CPU、外設(shè)和RF收發(fā)器都是活動(dòng)的，可通過(guò)操作寄存器使CPU內(nèi)核停止運(yùn)行，進(jìn)入空閑模式；也可通過(guò)復(fù)位、外部中斷或睡眠定時(shí)器到期喚醒空閑模式。第15頁(yè)/共34頁(yè)空閑模式：除了CPU內(nèi)核停止運(yùn)行，其他的運(yùn)行方式和主動(dòng)模式的運(yùn)行方式相同?？梢酝ㄟ^(guò)復(fù)位、外部中斷或睡眠定時(shí)器到期喚醒進(jìn)入主動(dòng)模式。PM1：在PM1模式下，穩(wěn)壓器的數(shù)字部分開啟；高頻振蕩器（32MHz晶振或16MHzRC振蕩器）都不運(yùn)行；低頻振蕩器的32KHz晶振或32KHzRC振蕩器運(yùn)行。當(dāng)發(fā)生復(fù)位、外部中斷或睡眠定時(shí)器到期時(shí)系統(tǒng)將轉(zhuǎn)到主動(dòng)模式。當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行在此模式下時(shí)，將運(yùn)行一個(gè)掉電序列。由于PM1模式使用的上電和掉電序列較快，此模式適合用于等待喚醒事件的時(shí)間小于3ms的情況下。1.

供電模式第16頁(yè)/共34頁(yè)1.

供電模式PM2：具有較低功耗，穩(wěn)壓器的數(shù)字部分關(guān)閉，高頻振蕩器（32MHz晶振或16MHzRC振蕩器）都不運(yùn)行；低頻振蕩器的32KHz晶振或32KHzRC振蕩器運(yùn)行。當(dāng)發(fā)生復(fù)位、外部中斷或睡眠定時(shí)器到期時(shí)系統(tǒng)將轉(zhuǎn)到主動(dòng)模式。當(dāng)睡眠時(shí)間超過(guò)3ms時(shí)使用此模式。PM3：最低功耗模式，穩(wěn)壓器數(shù)字關(guān)閉，所有的振蕩器都不運(yùn)行。當(dāng)發(fā)生復(fù)位和外部中斷時(shí)系統(tǒng)將轉(zhuǎn)到主動(dòng)模式運(yùn)行。第17頁(yè)/共34頁(yè)2.

電源管理寄存器電源管理即管理和選擇供電模式，供電模式的管理是通過(guò)電源管理寄存器來(lái)實(shí)現(xiàn)的。CC2530的電源管理寄存器有3個(gè)：PCON為供電模式控制寄存器；SLEEPCND為睡眠模式控制器；SLEEPSTA為睡眠模式控制狀態(tài)寄存器。第18頁(yè)/共34頁(yè)2.

電源管理寄存器PCON為供電模式控制寄存器位名稱復(fù)位R/W描述7：1--000000R0保留0IDLE0R/WH0供電模式控制。1：強(qiáng)制設(shè)備進(jìn)入SLEEP.MODE設(shè)置供電模式。如果SLEEP.MODE=0x00且IDLE=1將停止CPU內(nèi)核活動(dòng)。中斷可以清除此位。第19頁(yè)/共34頁(yè)2.

電源管理寄存器SLEEPCND為睡眠模式控制器位名稱復(fù)位R/W描述7OSC32K_CALDIS0R/W禁用32KHzRC振蕩器校準(zhǔn)0：使能32KHzRC振蕩器校準(zhǔn)1：禁用32KHzRC振蕩器校準(zhǔn)此設(shè)置可以在任何時(shí)間寫入，但是在芯片沒有運(yùn)行在16MHz高頻RC振蕩器時(shí)不起作用6：3--0000R0保留2--1R/W總為1，關(guān)閉不用的RC振蕩器1：0MODE[1：0]00R/W供電模式設(shè)置。00：主動(dòng)/空閑模式01：PM110：PM211：PM3

//關(guān)閉不用的RC振蕩器SLEEPCMD|=0x04;在選定主時(shí)鐘之后，需要關(guān)閉不用的RC振蕩器，此時(shí)需要設(shè)置SLEEPCND的哪位？第20頁(yè)/共34頁(yè)2.電源管理寄存器SLEEPSTA為睡眠模式控制狀態(tài)寄存器位名稱復(fù)位R/W描述7OSC32K_CALDIS0R/W禁用32KHzRC振蕩器校準(zhǔn)0：使能32KHzRC振蕩器校準(zhǔn)1：禁用32KHzRC振蕩器校準(zhǔn)此設(shè)置可以在任何時(shí)間寫入，但是在芯片沒有運(yùn)行在16MHz高頻RC振蕩器時(shí)不起作用6XOSC_STB0R32MHz晶振穩(wěn)定狀態(tài)0：32MHz晶振上電不穩(wěn)定1：32MHz晶振上電穩(wěn)定5--0R保留CC2530數(shù)據(jù)手冊(cè)上這部分有錯(cuò)誤第21頁(yè)/共34頁(yè)2.電源管理寄存器SLEEPSTA為睡眠模式控制狀態(tài)寄存器位名稱復(fù)位R/W描述4：3RST[1:0]XXR狀態(tài)位，表示上一次復(fù)位的原因，00：上電復(fù)位和掉電探測(cè)01：外部復(fù)位10：看門狗定時(shí)器復(fù)位11：時(shí)鐘丟失復(fù)位2：1--00R保留0CLK32K0R32KHz時(shí)鐘信號(hào)（與系統(tǒng)時(shí)鐘同步）

//等待晶振穩(wěn)定

while(!(SLEEPSTA&0x40));由于32MHz晶振啟動(dòng)時(shí)間比較長(zhǎng)，因此當(dāng)選用32MHz晶振作為主時(shí)鐘源時(shí)，內(nèi)部首先選擇16MHzRC振蕩器使系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)起來(lái)，當(dāng)32MHz晶振穩(wěn)定之后才使用32MHz晶振作為主時(shí)鐘源。如何判斷32MHz晶振是否穩(wěn)定？第22頁(yè)/共34頁(yè)3.系統(tǒng)時(shí)鐘初始化在使用串口、DMA、RF等功能時(shí)需要對(duì)系統(tǒng)時(shí)鐘進(jìn)行初始化，以系統(tǒng)時(shí)鐘選擇32MHz晶振為例來(lái)設(shè)置系統(tǒng)時(shí)鐘?？刂埔螅?.選擇外部32MHz晶振作為主時(shí)鐘源； 2.等待32MHz晶振穩(wěn)定：上電后，由于外部32MHz晶振不穩(wěn)定，因此CC2530芯片內(nèi)部先啟用內(nèi)部16MHzRC振蕩器。等待外部穩(wěn)定之后，才開始使用外部32MHz晶振

3.設(shè)置定時(shí)器時(shí)鐘輸出128分頻，當(dāng)前系統(tǒng)時(shí)鐘不分頻4.關(guān)閉不用的RC振蕩器第23頁(yè)/共34頁(yè)voidInitClock(void){CLKCONCMD&=~0x40;/*選擇32MHz晶振*/while(!(SLEEPSTA&0x40));/*等待晶振穩(wěn)定*/CLKCONCMD&=~0x47; /*TICHSPD128分頻，CLKSPD不分頻*/SLEEPCMD|=0x04;/*關(guān)閉不用的RC振蕩器*/}3.系統(tǒng)時(shí)鐘初始化第24頁(yè)/共34頁(yè)4.復(fù)位CC2530的復(fù)位源有5個(gè)，這5個(gè)復(fù)位源分別是：（1）強(qiáng)制RESET_N輸入引腳為低電平復(fù)位，這一復(fù)位經(jīng)常用于復(fù)位按鍵。（2）上電復(fù)位，在設(shè)備上電期間提供正確的初始化值。（3）布朗輸出復(fù)位，只能運(yùn)行在1.8V數(shù)字電壓，此復(fù)位是通過(guò)布朗輸出探測(cè)器來(lái)進(jìn)行的。布朗輸出探測(cè)器在電壓變化期間檢測(cè)到的電壓低于布朗輸出探測(cè)器所規(guī)定的最低電壓電壓時(shí)，導(dǎo)致復(fù)位。第25頁(yè)/共34頁(yè)4.復(fù)位CC2530的復(fù)位源有5個(gè)，這5個(gè)復(fù)位源分別是：（4）看門狗定時(shí)復(fù)位，當(dāng)使能看門狗定時(shí)器，且定時(shí)器溢出時(shí)產(chǎn)生復(fù)位。(5）時(shí)鐘丟失復(fù)位，此復(fù)位條件是通過(guò)時(shí)鐘丟失探測(cè)器來(lái)進(jìn)行的。時(shí)鐘丟失探測(cè)器用于檢測(cè)時(shí)鐘源，當(dāng)時(shí)鐘源損壞時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)使能時(shí)鐘丟失探測(cè)器，導(dǎo)致復(fù)位。第26頁(yè)/共34頁(yè)4.復(fù)位CC2530在復(fù)位之后初始狀態(tài)如下：I/O引腳配置為帶上拉的輸入。CPU程序計(jì)數(shù)器在0x0000，并且程序從這個(gè)地址開始。所有外設(shè)寄存器初始化為各自復(fù)位值?？撮T狗定時(shí)器禁用。時(shí)鐘丟失探測(cè)器禁用。第27頁(yè)/共34頁(yè)CC2530電源管理和時(shí)鐘的設(shè)置系統(tǒng)時(shí)鐘除了提供給CPU外，還供給大量的IO接口第28頁(yè)/共34頁(yè)CC2530電源管理和時(shí)鐘的設(shè)置系統(tǒng)時(shí)鐘設(shè)置例子：CLKCONCMD&=~(1<<6);//設(shè)置系統(tǒng)時(shí)鐘源為32MHZ晶振while(CLKCONSTA&(1<<6));//等待晶振穩(wěn)定為32MCLKCONCMD&=~0X7;//設(shè)置當(dāng)前系統(tǒng)時(shí)鐘頻率為32M第29頁(yè)/共34頁(yè)官方zstack上的時(shí)鐘初始化代碼#defineOSC_PD(1<<2)SLEEPCMD&=~OSC_PD;/*turnon16MHzRCand32MHzXOSC*/while(!(SLEEPSTA&XOSC_STB));/*wait