單片機(jī)技術(shù)與應(yīng)用電子教案 2.外部中斷控制LED亮滅

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)用課題外部中斷控制LED亮滅課時(shí)4教學(xué)目標(biāo)知識(shí)：1.掌握CC2530中斷處理流程2.掌握中斷服務(wù)函數(shù)的格式3.掌握外部中斷控制LED亮滅的設(shè)計(jì)流程技能：1.會(huì)設(shè)計(jì)編寫程序2.會(huì)應(yīng)用IAR軟件編寫、編譯、鏈接、下載、調(diào)試程序，能夠?qū)CDebugger仿真下載器的下載線連接到ZigBee實(shí)訓(xùn)模塊與電腦，進(jìn)行仿真演示。素質(zhì)：1.程序設(shè)計(jì)過(guò)程中，具備嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)、認(rèn)真負(fù)責(zé)的學(xué)習(xí)態(tài)度。2.學(xué)習(xí)中具備守紀(jì)律、講規(guī)矩、明底線、知敬畏的道德意識(shí)。重點(diǎn)1.中斷服務(wù)函數(shù)的格式2.外部中斷控制LED亮滅的設(shè)計(jì)流程難點(diǎn)外部中斷控制LED亮滅的程序設(shè)計(jì)教法做中教做中學(xué)任務(wù)驅(qū)動(dòng)式學(xué)法學(xué)練結(jié)合自主探究教具試驗(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)）外部中斷控制LED亮滅【任務(wù)描述】基于ZigBee實(shí)訓(xùn)模塊做基礎(chǔ)開(kāi)發(fā)，采用中斷的方式開(kāi)發(fā)按鍵功能，每次按下SW1鍵，LED1亮滅狀態(tài)反轉(zhuǎn)。【任務(wù)分析】1.知識(shí)分析實(shí)現(xiàn)按鍵控制LED，必須理解CC2530單片機(jī)中斷處理過(guò)程，從而理解其中斷服務(wù)函數(shù)的格式及含義，掌握外部中斷程序設(shè)計(jì)流程。2.設(shè)備分析實(shí)訓(xùn)任務(wù)選擇ZigBee實(shí)訓(xùn)模塊，能夠依據(jù)實(shí)訓(xùn)模塊電路圖，明確按鍵、燈與CC2530單片機(jī)端口的關(guān)系。3.技能分析實(shí)現(xiàn)按鍵控制LED亮滅，必須會(huì)運(yùn)用IAR軟件進(jìn)行編程，并能夠編譯、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。【知識(shí)儲(chǔ)備】一、中斷的概念及作用二、中斷系統(tǒng)的相關(guān)概念三、CC2530中斷源四、中斷相關(guān)寄存器五、中斷使能步驟六、CC2530中斷處理在中斷源使能的條件下，當(dāng)中斷發(fā)生時(shí)，CPU就指向中斷向量地址，進(jìn)入中斷服務(wù)函數(shù)。在“iocc2530.h”頭文件中有中斷向量的定義，如下所示：1）#defineRFERR_VECTORVECT(0,0x03)/*RFTXFIFOUnderflowandRXFIFOOverflow*/2）#defineADC_VECTORVECT(1,0x0B)/*ADCEndofConversion*/3）#defineURX0_VECTORVECT(2,0x13)/*USART0RXComplete*/4）#defineURX1_VECTORVECT(3,0x1B)/*USART1RXComplete*/5）#defineENC_VECTORVECT(4,0x23)/*AESEncryption/DecryptionComplete*/6）#defineST_VECTORVECT(5,0x2B)/*SleepTimerCompare*/……//共有18個(gè)中斷源二、CC2530中斷服務(wù)函數(shù)中斷服務(wù)函數(shù)與一般自定義函數(shù)不同，有特定的書寫格式：#pragmavector=<中斷向量>__interruptvoid<函數(shù)名稱>(void){/*在這里編寫中斷處理函數(shù)的具體程序*/}說(shuō)明：在每一中斷服務(wù)函數(shù)之前，都要加一句起始語(yǔ)句：#pragmavector=<中斷向量>其中<中斷向量>表示接下來(lái)要寫的中斷服函數(shù)是為哪個(gè)中斷源服務(wù)的。例如：要在P1端口引入外部中斷，可以寫為：#pragmavector=0x7B或者#pragmavector=P1INT_VECTOR0x7B是中斷向量的入口地址，P1INT_VECTOR是頭文件“iocc2530.h”中的宏定義。__interrupt關(guān)鍵字表示該函數(shù)是一個(gè)中斷服務(wù)函數(shù)，<函數(shù)名稱>可以自定義，函數(shù)體不能帶有參數(shù)，也不能有返回值。由于不管中斷源有沒(méi)有被使能，硬件都會(huì)自動(dòng)把該中斷源對(duì)應(yīng)的中斷標(biāo)志位設(shè)置為1，所以在執(zhí)行中斷服務(wù)函數(shù)結(jié)束后，需要把中斷使能標(biāo)志位清零?！救蝿?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：work2_1。2）新建工程，工程名為：project2_1。3）新建源程序文件，命名為test2_1.c。4）將test2_1.c文件添加到project2_1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#include<iocc2530.h>//引用頭文件#defineLED1P1_0//P1_0控制LED1#defineSW1P1_2//P1_2與SW1連接（2）設(shè)計(jì)端口初始化函數(shù)，配置端口寄存器分析ZigBee模塊上按鍵SW1、LED1與引腳的關(guān)系，明確其對(duì)應(yīng)寄存器的設(shè)置信息，根據(jù)上述分析對(duì)端口P1_0及P1_2相關(guān)寄存器進(jìn)行配置，端口初始化函數(shù)如下：voidinitial_gpio(){P1SEL&=~0x05;//設(shè)置P1_0、P1_2為GPIOP1DIR|=0x01;//設(shè)置P1_0端口為輸出P1DIR&=~0x04;//設(shè)置P1_2端口為輸入LED1=0x00;//LED1滅P1INP&=~0x04;//P1_2端口為“上拉/下拉”模式P2INP&=~0x40;//所有P1端口都設(shè)置為“上拉”}（3）設(shè)計(jì)中斷初始化函數(shù)中斷初始化函數(shù)的編程根據(jù)中斷使能的步驟進(jìn)行編寫：開(kāi)總中斷→開(kāi)中斷源→若是外部中斷→設(shè)置端口位中斷→設(shè)置中斷觸發(fā)方式，程序如下：voidinitial_interrupt(){EA=1;//使能總中斷IEN2|=0x10;//使能P1端口中斷源P1IEN|=0x04;//使能P1_2位中斷P1CTL|=0x02;//P1_2中斷觸發(fā)方式為下降沿觸發(fā)}（4）設(shè)計(jì)中斷服務(wù)函數(shù)任務(wù)通過(guò)按鍵SW1觸發(fā)中斷，由ZigBee模塊按鍵電路可知按鍵與端口P1_2相連，所以中斷源為P1INT，在“iocc2530.h”頭文件中已定義其中斷向量為P1INT_VECTOR，其中斷標(biāo)志位為P1IF和P1IFG。中斷服務(wù)函數(shù)編程如下：//*************中斷服務(wù)函數(shù)**************#pragmavector=P1INT_VECTOR__interruptvoidP1_ISR(void){if(P1IFG&0x04)//判斷P1_2端口是否有按鍵按下{LED1=！LED1;}P1IF=0x00;//清除P1端口中斷標(biāo)志位P1IFG&=~0x04;//清除P1_2端口中斷標(biāo)志位}（5）設(shè)計(jì)主函數(shù)voidmain(){initial_gpio();initial_interrupt();while(1);}3.編寫、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)學(xué)生復(fù)習(xí)鞏固所學(xué)知識(shí)教師引導(dǎo)學(xué)生分析理解中斷向量定義教師引導(dǎo)學(xué)生理解掌握中斷服務(wù)函數(shù)的書寫格式，掌握其應(yīng)用。。學(xué)生搭建開(kāi)發(fā)環(huán)境教師巡視指導(dǎo)、評(píng)價(jià)小組合作編寫頭文件，定義相關(guān)變量小組合作分析設(shè)置相應(yīng)端口寄存器，編寫端口初始化函數(shù)。教師巡視指導(dǎo)、評(píng)價(jià)學(xué)生依據(jù)中斷使能步驟編寫中斷初始化函數(shù)教師巡視指導(dǎo)、評(píng)價(jià)做中教做中學(xué)教師引導(dǎo)學(xué)生編寫中斷服務(wù)函數(shù)學(xué)生編寫主函數(shù)要求會(huì)調(diào)用各種初始化函數(shù)學(xué)生實(shí)際動(dòng)手操作，測(cè)試程序功能新知應(yīng)用采用外部中斷方式，當(dāng)?shù)?次按下SW1鍵時(shí)，LED1亮，第2次按下SW1鍵時(shí)，LED2亮；第3次按下SW1鍵時(shí)，LED1和LED2全滅；再次按下SW1鍵時(shí)，LED燈重復(fù)上述狀態(tài)。了解學(xué)生對(duì)新知識(shí)的掌握程度課堂小結(jié)1.中斷的處理流程2.中斷服務(wù)函數(shù)3.外部中斷控制LED亮滅的程序設(shè)計(jì)流程師生總結(jié)評(píng)價(jià)作業(yè)1.ZigBee模塊上的LED1和LED2，分別與P1_0和P1_1相連，SW1與P1_2相連，編程實(shí)現(xiàn)以下功能