簡(jiǎn)介這是面向CC2540藍(lán)牙芯片初學(xué)者的流水燈完整工程示例通過LED逐個(gè)點(diǎn)亮與熄滅的動(dòng)態(tài)效果演示BLE單片機(jī)GPIO輸出控制、定時(shí)器中斷及寄存器配置等核心知識(shí)點(diǎn)。壓縮包共13個(gè)文件以C源碼.c、IAR工程文件.eww/.ewp、調(diào)試與內(nèi)存映射配置.ewd/.d51、編譯連接腳本.dep/.r51以及HEX固件為主體另含燒寫批處理與項(xiàng)目設(shè)置文件整體只有20KB結(jié)構(gòu)精煉。該資源已有407人學(xué)習(xí)使用適合正在接觸8051內(nèi)核或低功耗藍(lán)牙開發(fā)的讀者直接打開工程查看main.c中的流水燈邏輯與中斷處理流程。通過研讀這份代碼能夠快速理解GPIO模式配置、定時(shí)器頻率設(shè)定和中斷服務(wù)函數(shù)的寫法為后續(xù)開發(fā)更復(fù)雜的BLE應(yīng)用打下基礎(chǔ)。1. CC2540流水燈一個(gè)入門外設(shè)Demo為什么我建議你先別碰協(xié)議棧拿到CC2540開發(fā)板百分之八十的教程會(huì)讓你直接把藍(lán)牙協(xié)議棧跑起來(lái)但很多人在點(diǎn)燈之前就倒在了環(huán)境搭建上。CC2540流水燈這個(gè)項(xiàng)目看著只是讓幾個(gè)LED輪流亮滅實(shí)際上是把芯片的IO配置、時(shí)鐘選擇、下載器燒錄、延時(shí)精度、中斷機(jī)制全部過了一遍。我見過不少朋友藍(lán)牙協(xié)議棧跑了半年回頭問他P1SEL和P1DIR誰(shuí)先誰(shuí)后還是一臉懵。建議新手和打算用這顆芯片做小項(xiàng)目的工程師先把流水燈吃透。接下來(lái)只講一件事怎么把四顆LED按照你想要的速度和方向跑起來(lái)以及這條路上最容易翻車的地方。2. 搭建CC2540開發(fā)環(huán)境選對(duì)板子和下載器少走三天彎路2.1 開發(fā)板與下載器怎么選CC Debugger是剛需串口救不了你CC2540是一顆基于8051內(nèi)核、帶2.4G射頻的藍(lán)牙SoC程序?qū)懺谄瑑?nèi)Flash里。燒錄走的是芯片專用的兩線Debug接口不是UART。很多人第一次買板子時(shí)圖便宜只買了裸板加一根USB轉(zhuǎn)串口線結(jié)果代碼寫好了才發(fā)現(xiàn)根本燒不進(jìn)去。常見的做法是買帶CC Debugger的整套開發(fā)板或者單獨(dú)買一個(gè)CC Debugger幾十塊錢的差價(jià)能幫你省下兩三天。Debug接口一共四根線DC調(diào)試時(shí)鐘、DD調(diào)試數(shù)據(jù)、RST復(fù)位、GND在CC2540上對(duì)應(yīng)P2.1、P2.2、復(fù)位腳和地。下載器接到電腦USB口另一端用排線連到開發(fā)板的Debug插座。還要注意CC2540的工作電壓是3.3V開發(fā)板上一定要有穩(wěn)壓電路別拿5V直接懟否則芯片當(dāng)場(chǎng)冒煙。注意CC Debugger走的是芯片調(diào)試接口和藍(lán)牙射頻鏈路沒關(guān)系。哪怕你的板上天線沒焊接流水燈一樣能燒錄運(yùn)行別被“藍(lán)牙必須先用手機(jī)連上”的說(shuō)法帶偏。2.2 用IAR for 8051建工程這幾個(gè)工程選項(xiàng)決定你能不能編過開發(fā)CC2540最常見的方式是用IAR for 8051。建工程時(shí)芯片型號(hào)選CC2540CC2541、CC2530這些鄰近型號(hào)選項(xiàng)接近別選錯(cuò)。工程建好后第一件事是把鏈接器配置文件指到lnk51ew_cc2540.xcl這個(gè)文件決定了代碼段、數(shù)據(jù)段放哪里選錯(cuò)會(huì)直接鏈接失敗。然后是編譯優(yōu)化級(jí)別。我習(xí)慣在Debug配置下把優(yōu)化設(shè)為None或BalancedRelease配置下再用Speed級(jí)別。原因是8051的優(yōu)化器有時(shí)候會(huì)把對(duì)IO寄存器的重復(fù)賦值合并掉一個(gè)Delay循環(huán)也可能被優(yōu)化成空操作。新手階段先保證程序行為可預(yù)期再談性能。工具鏈裝好后在IAR里新建工程添加一個(gè)main.c先寫一個(gè)最小框架#include ioCC2540.h void main(void) { // CC2540的看門狗由WDCTRL寄存器控制 // 顯式關(guān)閉看門狗避免程序運(yùn)行中被意外復(fù)位 WDCTRL 0x00; while (1) { // 空循環(huán)后續(xù)在這里加LED控制邏輯 } }這段代碼里的WDCTRL是CC2540的看門狗控制寄存器寫成0x00等于關(guān)掉看門狗。之所以要特意寫這一行是因?yàn)檫@顆芯片在不同復(fù)位配置下看門狗狀態(tài)并不完全一致保險(xiǎn)起見顯式關(guān)閉一次成本最低能避免跑著跑著片子自動(dòng)復(fù)位。新手經(jīng)常在查了半天電路之后才發(fā)現(xiàn)是看門狗在搗亂。這里提一句頭文件。ioCC2540.h是芯片原廠提供的8051頭文件里面定義了所有特殊功能寄存器和端口的位操作宏比如P1_0、P1DIR、P1SEL這些。編譯能過的前提是這個(gè)頭文件在IAR的包含路徑里能找到工程模板一般都會(huì)帶你新建的裸工程需要手動(dòng)加一下路徑。2.3 燒錄并跑通第一個(gè)程序三步操作和“連不上”的常規(guī)排查編譯通過后把CC Debugger插上電腦開發(fā)板通電IAR里直接點(diǎn)Download。整個(gè)流程就三步接線、供電、下載。但第一次大概率會(huì)碰到下載器連不上目標(biāo)芯片也就是IAR提示類似“Cannot find target device”的錯(cuò)誤。碰到這種情況別慌按下面順序查第一步確認(rèn)Debug排線沒接反。DC、DD、RST三根線如果錯(cuò)位芯片沒法跟下載器握手。第二步確認(rèn)開發(fā)板真的通電了并且電源指示燈亮。CC Debugger自身不帶大電流供電裸板靠Debug口那點(diǎn)電是跑不起來(lái)的。第三步確認(rèn)電腦上已經(jīng)正確安裝下載器的USB驅(qū)動(dòng)設(shè)備管理器里能看到對(duì)應(yīng)設(shè)備。還有一個(gè)細(xì)節(jié)下載時(shí)IAR會(huì)嘗試連接芯片如果你的程序里剛好把P2.1或P2.2重新配置成了普通IO調(diào)試口就會(huì)被占用下載器就抓不到芯片了。這種“鎖死”現(xiàn)象新手經(jīng)常遇到解決辦法是用Flash燒錄工具里的強(qiáng)制擦除功能Erase All把整片F(xiàn)lash清空再重新燒。具體怎么操作我在避坑章節(jié)里再展開。3. 點(diǎn)亮第一顆LEDGPIO寄存器與時(shí)鐘才是重點(diǎn)3.1 引腳功能配置P1SEL、P1DIR和P1INP的配合CC2540的IO端口比普通8051復(fù)雜一點(diǎn)因?yàn)槊總€(gè)引腳既要當(dāng)普通IO用又要能切換成外設(shè)功能比如UART、SPI、定時(shí)器輸出。決定引腳是IO還是外設(shè)功能的是P1SEL寄存器某一位為0表示對(duì)應(yīng)引腳作為GPIO使用為1則表示交給外設(shè)復(fù)用。決定GPIO方向的是P1DIR寫1是輸出寫0是輸入。以P1.0到P1.3接四顆LED為例初始化代碼是這樣#include ioCC2540.h // 用宏把LED引腳定義清楚后續(xù)硬件改動(dòng)時(shí)只改這里 #define LED_PORT P1 #define LED_MASK 0x0F // 低四位對(duì)應(yīng)四個(gè)LED void LedInit(void) { // 先把P1.0~P1.3設(shè)為GPIO模式 // P1SEL低四位寫0其他位保持原值 P1SEL (unsigned char)~LED_MASK; // 再把P1.0~P1.3設(shè)為輸出方向 // P1DIR低四位寫1 P1DIR | LED_MASK; // 初始全部熄滅這個(gè)順序很重要 LED_PORT (unsigned char)~LED_MASK; }先配置P1SEL、再配置P1DIR最后把所有LED設(shè)為熄滅這個(gè)順序我建議不要反過來(lái)。原因是CC2540上電后端口方向默認(rèn)為輸入會(huì)有一個(gè)極短的上電窗口引腳電平由外部電路決定如果不先把輸出數(shù)據(jù)寄存器寫為0等方向切到輸出時(shí)LED可能閃一下。先把燈滅掉再切方向可以從根上避免這個(gè)瞬間閃亮。另外一個(gè)寄存器P1INP也要了解。它控制IO引腳的內(nèi)部上拉/下拉是否啟用但只對(duì)輸入模式的引腳有效輸出模式不受影響。在流水燈里除非你要做按鍵輸入讀取否則P1INP不需要?jiǎng)幽J(rèn)值即可。3.2 LED硬件接法高電平點(diǎn)亮還是低電平點(diǎn)亮代碼差一個(gè)“”搞嵌入式的人常說(shuō)硬件決定軟件LED電路就是這種典型。如果LED的正極通過限流電阻接到3.3V負(fù)極接單片機(jī)引腳那IO輸出低電平時(shí)LED才亮這就是低電平點(diǎn)亮。反過來(lái)引腳輸出高電平點(diǎn)亮則是高電平點(diǎn)亮。我建議統(tǒng)一用低電平點(diǎn)亮正極接電源、負(fù)極接IO。好處有兩個(gè)一是芯片IO的灌電流驅(qū)動(dòng)能力一般比拉電流能力強(qiáng)LED更亮二是MCU復(fù)位期間IO默認(rèn)是輸入高阻LED不會(huì)在這個(gè)不確定階段被點(diǎn)亮。如果你手上的板子恰恰是低電平點(diǎn)亮上面代碼里P1 ~LED_MASK來(lái)熄滅就是對(duì)的如果是高電平點(diǎn)亮熄滅要寫成P1 | LED_MASK。3.3 時(shí)鐘源與主頻默認(rèn)16MHz RC振蕩器延時(shí)函數(shù)要按實(shí)際頻率算寫流水燈就要寫延時(shí)。CC2540有多個(gè)時(shí)鐘源上電默認(rèn)用內(nèi)部16MHz RC振蕩器這個(gè)頻率足夠精確跑流水燈但對(duì)UART波特率來(lái)說(shuō)會(huì)有誤差需要校準(zhǔn)。這里我們先講怎么按16MHz來(lái)計(jì)算延時(shí)。void DelayMs(unsigned int ms) { unsigned int i, j; for (i 0; i ms; i) { // 內(nèi)層循環(huán)次數(shù)沒有嚴(yán)格數(shù)學(xué)公式可套 // 16MHz、編譯器優(yōu)化為None時(shí)大約1600次循環(huán)約等于1ms // 改了編譯優(yōu)化級(jí)別后這個(gè)數(shù)字要重新標(biāo)定 for (j 0; j 1600; j) { // 空循環(huán)編譯器不要優(yōu)化掉 } } }這個(gè)延時(shí)函數(shù)是純軟件空循環(huán)說(shuō)它是玄學(xué)一點(diǎn)不過分。實(shí)際耗時(shí)取決于編譯器優(yōu)化級(jí)別、代碼是從Flash運(yùn)行還是RAM運(yùn)行甚至溫度對(duì)RC振蕩器的影響。所以我的建議是流水燈這種演示項(xiàng)目用空循環(huán)延時(shí)無(wú)所謂但一旦涉及串口通信或時(shí)間敏感邏輯必須換成硬件定時(shí)器。后面第6章會(huì)專門講定時(shí)器方案。如果你想切到外部32MHz晶振一般做法是先把CLKCONCMD切到32MHz源再輪詢CLKCONSTA確認(rèn)穩(wěn)定最后把系統(tǒng)主時(shí)鐘切過去。入門階段不建議動(dòng)它默認(rèn)16MHz足夠。3.4 點(diǎn)亮一燈的完整代碼與“燈沒亮”的排查邏輯把上面幾段組合起來(lái)第一顆LED常亮的完整程序是這個(gè)樣子#include ioCC2540.h void main(void) { // 顯式關(guān)閉看門狗 WDCTRL 0x00; // IO初始化P1.0~P1.3作為輸出默認(rèn)滅 P1SEL (unsigned char)~0x0F; P1DIR | 0x0F; P1 (unsigned char)~0x0F; // 點(diǎn)亮P1.0對(duì)應(yīng)的LED // 如果板子是高電平點(diǎn)亮這一行改成 P1 | 0x01 P1 (unsigned char)~0x01; while (1) { // 保持常亮 } }代碼邏輯很簡(jiǎn)單。如果燒進(jìn)去燈沒亮我的排查順序是先看硬件用萬(wàn)用表量LED兩端電壓正常情況點(diǎn)亮?xí)r壓差約1.8V到2.0V再看IO電平把萬(wàn)用表打到電壓檔測(cè)P1.0對(duì)地電壓低電平點(diǎn)亮?xí)r應(yīng)該接近0V如果接近3.3V說(shuō)明代碼邏輯寫反了最后才回頭查原理圖確認(rèn)LED到底是接在P1.0還是別的引腳。先懷疑代碼、不懷疑圖紙是新手最容易犯的錯(cuò)誤。4. 讓流水燈跑起來(lái)移位邏輯、按鍵調(diào)速與中斷接入4.1 循環(huán)移位實(shí)現(xiàn)“水流動(dòng)畫”左移、右移與繞回流水燈的本質(zhì)是讓一個(gè)亮著的LED按固定節(jié)拍向左或向右移動(dòng)。用一個(gè)unsigned char變量保存當(dāng)前亮燈位置每次移動(dòng)就是左移一位或右移一位移出邊界后繞回另一端。這是最樸素也最好理解的實(shí)現(xiàn)#include ioCC2540.h void DelayMs(unsigned int ms); void main(void) { unsigned char ledState 0x01; // 初始狀態(tài)最低位亮00000001 // 顯式關(guān)看門狗 WDCTRL 0x00; // IO初始化P1.0~P1.3作為輸出默認(rèn)滅 P1SEL (unsigned char)~0x0F; P1DIR | 0x0F; P1 (unsigned char)~0x0F; while (1) { // 只改P1低四位高四位保持原值 P1 (P1 0xF0) | ledState; // 停留時(shí)間決定“流水”節(jié)奏 DelayMs(300); // 左移一位模擬水流方向 ledState 1; // 溢出檢查左移4次后ledState變成0x10 // 說(shuō)明已經(jīng)移出邊界繞回0x01 if (ledState 0x10) { ledState 0x01; } } }這里有兩個(gè)細(xì)節(jié)值得說(shuō)。第一P1的高四位可能接了其他東西比如按鍵或調(diào)試引腳所以用P1 (P1 0xF0) | ledState只改低四位避免覆蓋高四位。第二溢出判斷用了固定的0x10如果LED數(shù)量不是4顆要同步改成1 燈數(shù)否則流水會(huì)亂。如果想讓流水方向反過來(lái)把左移改成右移溢出判斷改成if (ledState 0x00) ledState 0x080x08是四顆燈里最高位亮的狀態(tài)。注意右移的繞回判斷要在移位之后立刻做不然會(huì)出現(xiàn)全滅的一拍。4.2 按鍵換向與調(diào)速最簡(jiǎn)消抖方案是“邊沿檢測(cè)延時(shí)確認(rèn)”光會(huì)閃還不夠很多教程最后會(huì)要求加一個(gè)按鍵按一下方向反轉(zhuǎn)。這個(gè)需求正好把GPIO輸入、消抖、狀態(tài)更新三個(gè)知識(shí)點(diǎn)串起來(lái)。按鍵接在P0.0另一端接地按下為低電平。讀取按鍵時(shí)要把P0.0設(shè)為輸入并啟用內(nèi)部上拉#include ioCC2540.h #define KEY_PIN P0_0 void KeyInit(void) { P0SEL (unsigned char)~0x01; // P0.0作為GPIO P0DIR (unsigned char)~0x01; // P0.0方向?yàn)檩斎?P0INP (unsigned char)~0x01; // 使能內(nèi)部上拉 } unsigned char KeyScan(void) { static unsigned char lastKey 1; // 上一次電平初始為高未按下 unsigned char curKey; curKey KEY_PIN; if (lastKey 1 curKey 0) { // 檢測(cè)到下降沿等10ms再確認(rèn)一次避開機(jī)械抖動(dòng) DelayMs(10); if (KEY_PIN 0) { lastKey 0; return 1; // 表示“確實(shí)按下了一次” } } // 松手時(shí)恢復(fù)lastKey下次按下才能再次檢測(cè)到下降沿 if (curKey 1) { lastKey 1; } return 0; }這個(gè)消抖思路比“按下延時(shí)20ms然后直接判斷”要好。它是靠邊沿觸發(fā)只有電平從高變低時(shí)才做延時(shí)確認(rèn)主循環(huán)每次調(diào)用都能立即返回不會(huì)因?yàn)榈却抖ㄗ×魉疅?。如果做成按下時(shí)延時(shí)一下流水燈會(huì)在每次按鍵時(shí)停頓體驗(yàn)很差。在main循環(huán)里把KeyScan的返回值和方向變量結(jié)合起來(lái)。方向變量用全局量volatile unsigned char g_dir 0; // 0向左流1向右流 volatile unsigned int g_speed 300; // 節(jié)拍時(shí)間單位毫秒每次循環(huán)先掃描按鍵返回1就翻轉(zhuǎn)g_dir再用g_speed做延時(shí)。變量加volatile是因?yàn)樗鼈冊(cè)谥餮h(huán)之外可能被修改加了之后讀到的永遠(yuǎn)是真實(shí)值不會(huì)因?yàn)榫幾g器優(yōu)化而拿到舊值。4.3 定時(shí)器1的中斷接入把“占CPU的延時(shí)”換成“硬件節(jié)拍”用空循環(huán)延時(shí)會(huì)讓CPU在原地空轉(zhuǎn)。按鍵掃描雖然做在主循環(huán)里但每次DelayMs(300)期間CPU什么都干不了按鍵響應(yīng)最快也要300ms之后。中斷方式原理不復(fù)雜讓定時(shí)器每10ms產(chǎn)生一次中斷在中斷里對(duì)一個(gè)計(jì)數(shù)器加一主循環(huán)檢查計(jì)數(shù)器是否到30到了就換一幀LED狀態(tài)。#include ioCC2540.h volatile unsigned int g_10msCnt 0; // 每10ms加1的中斷計(jì)數(shù) void Timer1Init(void) { // T1CTL定時(shí)器1控制寄存器 // 0x0A 0000 1010 // bit3-bit2分頻10 - 128分頻 // bit1-bit0模式10 - 自由運(yùn)行模式計(jì)數(shù)到0xFFFF溢出 T1CTL 0x0A; // 自由運(yùn)行模式下T1CC0是比較值 // 16MHz / 128 125kHz計(jì)數(shù)周期8us // 10ms需要計(jì)數(shù)1250次 T1CC0 1250; // 通道0比較模式允許產(chǎn)生比較事件 T1CCTL0 0x04; // 使能定時(shí)器1中斷和總中斷 T1IE 1; EA 1; } #pragma vector T1_VECTOR __interrupt void Timer1ISR(void) { // 清通道0的中斷標(biāo)志位 T1STAT (unsigned char)~0x01; // 計(jì)數(shù)累加主循環(huán)根據(jù)這個(gè)計(jì)數(shù)決定是否切幀 g_10msCnt; }提示定時(shí)器中斷不觸發(fā)時(shí)先檢查T1IE和EA這兩個(gè)使能位是不是都置了1。很多人只開了T1IE忘了總中斷EA結(jié)果中斷一直不進(jìn)來(lái)流水燈紋絲不動(dòng)。主循環(huán)里不再用DelayMs改成每300ms切換一次void main(void) { unsigned char ledState 0x01; unsigned int lastTick 0; WDCTRL 0x00; P1SEL (unsigned char)~0x0F; P1DIR | 0x0F; P1 (unsigned char)~0x0F; Timer1Init(); while (1) { // g_10msCnt比lastTick大30表示過了至少300ms if ((unsigned int)(g_10msCnt - lastTick) 30) { lastTick g_10msCnt; // 左移并繞回 ledState 1; if (ledState 0x10) ledState 0x01; // 更新LED輸出 P1 (P1 0xF0) | ledState; } // 主循環(huán)空余時(shí)間掃描按鍵不受300ms限制 // 這里可以調(diào)用KeyScan()并在返回1時(shí)翻轉(zhuǎn)g_dir } }注意我用了(unsigned int)(g_10msCnt - lastTick)這種方式判斷時(shí)間差而不是直接比較g_10msCnt的絕對(duì)值和30的倍數(shù)。原因是計(jì)數(shù)會(huì)一直漲如果哪天增加到65535之后回繞到0絕對(duì)值判斷就失效了差值判斷則永遠(yuǎn)正確。這是嵌入式里很常用的小技巧。5. CC2540流水燈避坑指南5個(gè)必踩的坑與排查方法5.1 燒錄報(bào)“Cannot find target”先查線再查電最后查程序現(xiàn)象點(diǎn)下DownloadIAR彈窗說(shuō)找不到目標(biāo)設(shè)備連接失敗。有時(shí)候能連上但下載到一半報(bào)錯(cuò)中斷。原因最常見的是Debug排線接錯(cuò)。CC2540的P2.1對(duì)應(yīng)DC調(diào)試時(shí)鐘P2.2對(duì)應(yīng)DD調(diào)試數(shù)據(jù)排線如果正反錯(cuò)位直接連接失敗。第二個(gè)常見原因是目標(biāo)板供電不足CC Debugger的電源輸出能力有限板載穩(wěn)壓芯片耗電大時(shí)芯片可能欠壓無(wú)法正常握手。第三個(gè)原因才是程序問題上一版程序恰好把P2.1/P2.2配置成GPIO并輸出占用了調(diào)試引腳。解決先量開發(fā)板電源3.3V是否穩(wěn)定再核對(duì)排線順序最后用Flash燒錄工具里的強(qiáng)制擦除功能在芯片上電瞬間擦除Flash把調(diào)試引腳恢復(fù)出廠可用狀態(tài)。5.2 流水燈方向反了或者燈不亮先翻原理圖別在代碼里瞎猜現(xiàn)象代碼明明是照著“高電平點(diǎn)亮”寫的燒進(jìn)去之后要么四個(gè)燈全滅要么亮的燈完全反過來(lái)。原因板子實(shí)際用的是低電平點(diǎn)亮。我遇到過一位開發(fā)者代碼里寫P1 | 0x01想點(diǎn)亮P1.0燈死活不亮拿萬(wàn)用表一量P1.0已經(jīng)是高電平了LED兩端反向偏置當(dāng)然不亮。查原理圖才知道LED正極接3.3V、負(fù)極接IO需要輸出低電平才亮。解決拿到一塊新板子第一件事是看原理圖里L(fēng)ED的接法確定是正極接IO還是負(fù)極接IO。然后按這個(gè)原則寫代碼低電平點(diǎn)亮就P1 ~mask點(diǎn)亮、P1 | mask熄滅高電平點(diǎn)亮則完全相反。這個(gè)習(xí)慣能省掉無(wú)數(shù)次瞎猜。5.3 上電瞬間所有燈閃一下GPIO默認(rèn)輸入狀態(tài)與不確定電平現(xiàn)象程序正常運(yùn)行LED亮滅邏輯正確但每次上電瞬間四個(gè)燈會(huì)一起快速閃一下。原因CC2540復(fù)位后所有IO默認(rèn)是輸入方向內(nèi)部上拉/下拉默認(rèn)禁用引腳電平處于高阻不定狀態(tài)。LED如果按“高電平點(diǎn)亮”接法這個(gè)不定狀態(tài)可能讓燈微亮或全亮一下等程序初始化IO后才熄滅。解決硬件上優(yōu)先采用低電平點(diǎn)亮電路復(fù)位后LED負(fù)極接IOIO高阻時(shí)沒有電流回路燈不會(huì)閃。軟件上把PortInit放到main函數(shù)第一行先寫數(shù)據(jù)寄存器再改方向能縮短閃燈窗口。兩個(gè)手段配合基本可以消除。5.4 按鍵一按流水燈亂套甚至復(fù)位消抖沒做好電源也沒處理好現(xiàn)象按鍵按下去燈節(jié)奏亂跳一次按鍵常常連續(xù)觸發(fā)好幾輪換向嚴(yán)重時(shí)整個(gè)板子復(fù)位重新跑。原因機(jī)械按鍵的抖動(dòng)時(shí)間通常在5ms到15ms按下和松開的瞬間會(huì)產(chǎn)生一連串高低電平脈沖。如果代碼只用一次電平判斷一次物理按鍵會(huì)被識(shí)別成多次。另外按鍵按下瞬間跳變沿很陡板載電源穩(wěn)壓余量不足時(shí)內(nèi)核電壓跌落會(huì)引發(fā)復(fù)位。解決軟件上在檢測(cè)到下降沿后延時(shí)10ms再確認(rèn)一次松開后也要等抖動(dòng)結(jié)束再更新上一次電平。硬件上在按鍵兩端并聯(lián)一個(gè)100nF陶瓷電容吸收機(jī)械抖動(dòng)在芯片VDD附近放一個(gè)100nF去耦電容避免瞬間大電流拉低電源。這兩個(gè)動(dòng)作成本極低效果立竿見影。5.5 下載完第一次之后再也連不上調(diào)試引腳被占用或芯片進(jìn)了睡眠現(xiàn)象第一版程序燒錄成功改完代碼想燒第二版下載器連不上。原因程序把P2.1或P2.2重新配置成GPIO調(diào)試接口被切斷或者程序進(jìn)入了低功耗模式芯片休眠后調(diào)試時(shí)鐘無(wú)法同步。解決如果還能連上先在main函數(shù)開頭設(shè)斷點(diǎn)讓程序停在初始化之前再下載新程序。如果已經(jīng)連不上用Flash燒錄工具的強(qiáng)制擦除功能上電瞬間擦除全片F(xiàn)lash把調(diào)試引腳恢復(fù)。記住一條規(guī)則P2.1和P2.2這兩個(gè)調(diào)試引腳不要在正式代碼里長(zhǎng)期占用調(diào)試期例外。6. 用定時(shí)器把流水燈改成精確節(jié)拍順便驗(yàn)證你的時(shí)鐘準(zhǔn)不準(zhǔn)6.1 自由運(yùn)行模式下的T1CC0如何算出10ms的比較值定時(shí)器1在自由運(yùn)行模式下計(jì)數(shù)器從0x0000一直數(shù)到0xFFFF然后溢出回0。T1CC0是比較值計(jì)數(shù)器到達(dá)它時(shí)通道0會(huì)產(chǎn)生比較事件。我們用的中斷頻率就是時(shí)鐘頻率除以分頻系數(shù)再除以T1CC0。定時(shí)器時(shí)鐘 16MHz / 128 125kHz 每個(gè)計(jì)數(shù)周期 1 / 125kHz 8us 10ms需要的計(jì)數(shù)個(gè)數(shù) 10ms / 8us 1250所以T1CC0 1250配合128分頻正好10ms產(chǎn)生一次中斷。想用5msT1CC0改成625想用1ms改成125。工程常識(shí)是分頻系數(shù)越低定時(shí)器分辨率越高但T1CC0也要相應(yīng)調(diào)大分頻太高則慢速節(jié)拍下計(jì)數(shù)值太小誤差變大。我習(xí)慣保持128分頻通過T1CC0調(diào)整時(shí)間。6.2 驗(yàn)證你的時(shí)鐘是不是真16MHz一個(gè)LED翻轉(zhuǎn)就能看出來(lái)很多人以為芯片默認(rèn)16MHz就一定是16MHz其實(shí)內(nèi)部RC振蕩器會(huì)有幾個(gè)百分點(diǎn)的誤差還受溫度影響。對(duì)流水燈來(lái)說(shuō)差別無(wú)所謂對(duì)串口來(lái)說(shuō)就成了亂碼。驗(yàn)證方法很簡(jiǎn)單讓一個(gè)LED每秒翻轉(zhuǎn)一次用邏輯分析儀或示波器測(cè)量翻轉(zhuǎn)周期。把T1CC0改成12500即100ms一次中斷中斷里每10次翻轉(zhuǎn)一次IOvolatile unsigned char g_cnt 0; // 驗(yàn)證前先把P1.4設(shè)為普通輸出 P1SEL 0xEF; P1DIR | 0x10; #pragma vector T1_VECTOR __interrupt void Timer1ISR(void) { T1STAT (unsigned char)~0x01; g_cnt; if (g_cnt 10) // 100ms * 10 1s { g_cnt 0; P1_4 !P1_4; // 輸出方波周期應(yīng)為2秒 } }如果實(shí)測(cè)P1.4方波的高電平時(shí)長(zhǎng)不是1.000秒而是0.96秒或1.05秒說(shuō)明實(shí)際時(shí)鐘不是16MHz可能是RC振蕩器偏差也可能你已經(jīng)切到了32MHz外部晶振卻忘了改分頻。這個(gè)驗(yàn)證方法我在每個(gè)項(xiàng)目里都會(huì)用花兩分鐘就能排除最基礎(chǔ)的時(shí)鐘隱患。6.3 流水燈的下一步把狀態(tài)機(jī)擴(kuò)展成呼吸燈或跑馬燈花樣定時(shí)器方案跑通后流水燈這個(gè)項(xiàng)目就算畢業(yè)了。我自己的習(xí)慣是再做幾個(gè)小擴(kuò)展把節(jié)拍變量從固定值改成按鍵可調(diào)的速度檔位比如300ms、200ms、100ms三檔循環(huán)或者用T1CC0連續(xù)變化模擬PWM呼吸燈效果原理是讓比較值在每次中斷里遞增IO在匹配時(shí)翻轉(zhuǎn)占空比就跟著變了。最后說(shuō)一條血淚經(jīng)驗(yàn)凡是涉及多個(gè)LED花樣效果的嵌入式Demo不要把所有邏輯都塞進(jìn)一個(gè)while循環(huán)里寫if-else時(shí)間長(zhǎng)了必然亂套。用一個(gè)簡(jiǎn)單的狀態(tài)機(jī)和一張步進(jìn)表把每種花樣做成一個(gè)狀態(tài)流水燈只是其中最簡(jiǎn)單的一個(gè)狀態(tài)后面加呼吸、加按鍵長(zhǎng)按切換、加藍(lán)牙指令控制都不會(huì)推倒重來(lái)。希望這個(gè)習(xí)慣能幫到你也祝你早日從流水燈走向真正能落地的藍(lán)牙小項(xiàng)目。本文還有配套的精品資源點(diǎn)擊獲取