項(xiàng)目一智能交通燈系統(tǒng)傳感網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)（初級）職業(yè)能力目標(biāo)：任務(wù)三定時(shí)器控制交通燈熟識CC2530定時(shí)/計(jì)數(shù)器的工作模式，熟練掌握相關(guān)寄存器及其工作模式配置；能夠完成計(jì)數(shù)、定時(shí)以及時(shí)序指定的輸出信號生成；完成具有精準(zhǔn)時(shí)序的交通燈控制程序的開發(fā)與調(diào)試；；前一任務(wù)中智能交通燈正常交通指揮功能、特殊情況限行功能都采用了很難精準(zhǔn)把控時(shí)間的軟件延時(shí)調(diào)整信號的長短，功能切換時(shí)按鍵觸發(fā)還存在誤操作的可能。本任務(wù)中應(yīng)用CC2530的定時(shí)/計(jì)數(shù)器生成具有真實(shí)時(shí)序的智能交通燈信號控制。任務(wù)三定時(shí)器控制交通燈完成智能交通燈模擬系統(tǒng)裝調(diào)；實(shí)現(xiàn)具有準(zhǔn)確時(shí)序的交通燈控制程序；任務(wù)描述：任務(wù)要求：任務(wù)三定時(shí)器控制交通燈任務(wù)分析與規(guī)劃01任務(wù)實(shí)施03任務(wù)小結(jié)05知識儲(chǔ)備02任務(wù)檢查與評價(jià)04任務(wù)拓展與延伸06任務(wù)三定時(shí)器控制交通燈任務(wù)分析與計(jì)劃：任務(wù)三定時(shí)器控制交通燈任務(wù)分析與規(guī)劃01任務(wù)實(shí)施03任務(wù)小結(jié)05知識儲(chǔ)備02任務(wù)檢查與評價(jià)04任務(wù)拓展與延伸06定時(shí)/計(jì)數(shù)器概述定時(shí)/計(jì)數(shù)器相關(guān)的寄存器及配置12知識儲(chǔ)備1.定時(shí)/計(jì)數(shù)器概述定時(shí)/計(jì)數(shù)器是一種能夠?qū)?nèi)部時(shí)鐘信號或外部輸入信號進(jìn)行計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)值達(dá)到設(shè)定要求時(shí)向CPU提出中斷處理請求從而實(shí)現(xiàn)定時(shí)或者計(jì)數(shù)功能的外設(shè)。123定時(shí)/計(jì)數(shù)器的功能CC2530定時(shí)/計(jì)數(shù)器CC2530定時(shí)/計(jì)數(shù)器的工作模式1.定時(shí)/計(jì)數(shù)器概述圖1-3-1定時(shí)/計(jì)數(shù)器的功能(1)定時(shí)/計(jì)數(shù)器的功能定時(shí)功能是對周期性信號進(jìn)行計(jì)數(shù)，此時(shí)用單片機(jī)內(nèi)部時(shí)鐘信號?？梢詫?shí)現(xiàn)精確時(shí)間控制的延時(shí)和定時(shí)控制。計(jì)數(shù)功能是對非周期性信號進(jìn)行計(jì)數(shù)，可進(jìn)行外部事件計(jì)數(shù)，如信號計(jì)數(shù)、產(chǎn)線產(chǎn)品計(jì)數(shù)、轉(zhuǎn)數(shù)統(tǒng)計(jì)等，此時(shí)輸入信號多為外部開關(guān)型器件或傳感器。信號捕獲功能是對非周期性信號進(jìn)行計(jì)數(shù)，并在外部信號的有效狀態(tài)下觸發(fā)，讀取計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值換算成時(shí)間，可以測得外部輸入脈沖的脈寬、周期、頻率等指標(biāo)。圖1-3-1定時(shí)/計(jì)數(shù)器的功能比較功能又分為兩種，一是模擬比較器即比較兩組輸入電壓的大小，二是輸出比較器，即在對輸入信號計(jì)數(shù)的過程中，當(dāng)計(jì)數(shù)值達(dá)到預(yù)設(shè)目標(biāo)值時(shí)向CPU提出中斷請求或改變I/O端口的輸出電平的方式，實(shí)現(xiàn)輸出控制信號。PWM輸出功能是對固定時(shí)間間隔的信號進(jìn)行計(jì)數(shù)，根據(jù)預(yù)設(shè)了占空比和周期的信號在I/O端口輸出可控制LED燈亮度或電機(jī)轉(zhuǎn)速等。(1)定時(shí)/計(jì)數(shù)器的功能123定時(shí)/計(jì)數(shù)器的功能CC2530定時(shí)/計(jì)數(shù)器CC2530定時(shí)/計(jì)數(shù)器的工作模式1.定時(shí)/計(jì)數(shù)器概述③中斷優(yōu)先級處理CC2530包含4個(gè)定時(shí)/計(jì)數(shù)器即定時(shí)器1（T1）、定時(shí)器2（T2）、定時(shí)器3（T3）、定時(shí)器4（T4）和1個(gè)睡眠定時(shí)器。①定時(shí)器1包括一個(gè)16位計(jì)數(shù)器，支持典型的定時(shí)/計(jì)數(shù)功能，可以對信號上升沿、下降沿或任何的邊沿輸入捕獲，可作設(shè)置、清除或切換的輸出比較，具有五個(gè)獨(dú)立的輸出比較通道，各通道均對應(yīng)一個(gè)I/O接口；支持自由運(yùn)行、模、正計(jì)數(shù)/倒計(jì)數(shù)三種模式全支持；可采用內(nèi)部時(shí)鐘的1、8、32、128分頻信號做輸入計(jì)數(shù)信號，可因捕獲、比較、計(jì)數(shù)溢出產(chǎn)生中斷請求，具有PWM功能和DMA觸發(fā)功能；定時(shí)器1功能最全，是應(yīng)用中的首選對象。③中斷優(yōu)先級處理②定時(shí)器2定時(shí)器2主要為IEEE802.15.4的CSMA/CD協(xié)議及其MAC層提供定時(shí)、計(jì)時(shí)功能，故又稱為MAC定時(shí)器。用戶一般開發(fā)中不允許使用。③中斷優(yōu)先級處理定時(shí)器3和定時(shí)器4都包括一個(gè)8位計(jì)數(shù)器；支持輸出比較和PWM功能；具有2個(gè)獨(dú)立的輸出比較通道；支持自由運(yùn)行、模、倒計(jì)數(shù)、正計(jì)數(shù)/倒計(jì)數(shù)模式；可采用內(nèi)部時(shí)鐘的1、2、4、8、16、32、64、128分頻信號做輸入計(jì)數(shù)信號；各通道均對應(yīng)一個(gè)I/O接口。③定時(shí)器3和定時(shí)器4③中斷優(yōu)先級處理④睡眠定時(shí)器該定時(shí)器包括一個(gè)24位計(jì)數(shù)器，運(yùn)行在32KHz時(shí)鐘頻率下，能夠產(chǎn)生中斷請求和DMA觸發(fā)，主要用于設(shè)置系統(tǒng)進(jìn)入和退出低功耗睡眠模式，還用于低功耗模式下維持定時(shí)器2的定時(shí)工作。123定時(shí)/計(jì)數(shù)器的功能CC2530定時(shí)/計(jì)數(shù)器CC2530定時(shí)/計(jì)數(shù)器的工作模式1.定時(shí)/計(jì)數(shù)器概述(3)CC2530定時(shí)/計(jì)數(shù)器的工作模式定時(shí)/計(jì)數(shù)器核心是一個(gè)可增可減的計(jì)數(shù)器，最基本的動(dòng)作只是計(jì)數(shù)。每輸入一個(gè)信號，計(jì)數(shù)器就自動(dòng)加1或減1；當(dāng)計(jì)數(shù)值減到0或增至指定值而溢出時(shí)，CC2530自動(dòng)設(shè)置定時(shí)/計(jì)數(shù)中斷標(biāo)志位且產(chǎn)生中斷請求。計(jì)數(shù)信號可以是周期性的內(nèi)部時(shí)鐘信號，也可以是非周期性的外部輸入信號。(3)CC2530定時(shí)/計(jì)數(shù)器的工作模式①自由運(yùn)行模式（Free-RunningMode）圖1-3-2定時(shí)/計(jì)數(shù)器的自由運(yùn)行模式計(jì)數(shù)從0x0000開始，目標(biāo)固定為0xFFFF。計(jì)數(shù)啟動(dòng)后在系統(tǒng)內(nèi)部時(shí)鐘分頻信號邊沿增加1,達(dá)到0xFFFF溢出時(shí)T1IF和OVFIF被置1，中斷使能時(shí)CPU收到中斷請求并進(jìn)行處理，同時(shí)計(jì)數(shù)器自動(dòng)重新載入0x0000并開始新一輪的遞增計(jì)數(shù)。自由運(yùn)行模式可用于產(chǎn)生固定的時(shí)間間隔的頻率信號。(3)CC2530定時(shí)/計(jì)數(shù)器的工作模式②模模式（ModuloMode）圖1-3-3定時(shí)/計(jì)數(shù)器的模模式計(jì)數(shù)器從0x0000開始，在每個(gè)活動(dòng)時(shí)鐘邊沿增加1，當(dāng)計(jì)數(shù)器達(dá)到T1CC0保存的值時(shí)溢出，設(shè)置T1IF和OVFIF，中斷使能時(shí)CPU收到中斷請求并進(jìn)行處理，同時(shí)計(jì)數(shù)器自動(dòng)重新載入0x0000并開始新一輪的遞增計(jì)數(shù)。模模式的計(jì)數(shù)周期不限制為0xFFFF，可由用戶自行設(shè)定，實(shí)現(xiàn)自定義的精確定時(shí)，應(yīng)用廣泛。(3)CC2530定時(shí)/計(jì)數(shù)器的工作模式③正計(jì)數(shù)/倒計(jì)數(shù)模式圖1-3-4定時(shí)/計(jì)數(shù)器的正計(jì)數(shù)/倒計(jì)數(shù)模式計(jì)數(shù)器反復(fù)從0x0000開始，正計(jì)數(shù)到TICC0后再倒計(jì)數(shù)回0x0000。當(dāng)計(jì)數(shù)器歸零時(shí)，標(biāo)志位T1IF和OVFIF被設(shè)置，中斷使能時(shí)CPU收到中斷請求并進(jìn)行處理。該模式用于周期對稱的脈沖輸出或允許中心對齊的PWM輸出，計(jì)數(shù)周期不限制為0xFFFF。檢測與提升測一測

CC2530的5個(gè)定時(shí)/計(jì)數(shù)器有什么不同？區(qū)分定時(shí)/計(jì)數(shù)器的5種功能？想一想定時(shí)/計(jì)數(shù)器的三種工作模式各自可用于哪些場合？試調(diào)查收集后整理說明。定時(shí)/計(jì)數(shù)器概述定時(shí)/計(jì)數(shù)器相關(guān)的寄存器及配置12知識儲(chǔ)備(1)定時(shí)器1相關(guān)寄存器(1)定時(shí)器1相關(guān)寄存器(1)定時(shí)器1相關(guān)寄存器(1)定時(shí)器1相關(guān)寄存器定時(shí)器1的計(jì)數(shù)信號許多情況下采用周期性的內(nèi)部時(shí)鐘信號，其時(shí)鐘分頻的設(shè)置對計(jì)數(shù)和定時(shí)的效果也有較大影響。(2)定時(shí)/計(jì)數(shù)器的應(yīng)用方法圖1-3-5定時(shí)/計(jì)數(shù)器的工作過程(2)定時(shí)/計(jì)數(shù)器的應(yīng)用方法①定時(shí)器初始化設(shè)置步驟1設(shè)置定時(shí)器1的分頻系數(shù)。須通過T1CTL[3:2]設(shè)定。步驟2設(shè)置定時(shí)器1的最大計(jì)數(shù)值。須通過寄存器T1CC0L和T1CC0H設(shè)定。步驟3設(shè)置定時(shí)器1的相關(guān)中斷。如T1OVFIM溢出中斷，T1IE定時(shí)器使能中斷。步驟4開啟總中斷。即使EA=1。步驟5設(shè)置定時(shí)器1的工作模式，即寫入T1CTL[1:0]。一旦設(shè)置了定時(shí)器1的工作模式就會(huì)啟動(dòng)進(jìn)入計(jì)數(shù)狀態(tài)。定時(shí)器啟動(dòng)后，在重復(fù)不停的計(jì)數(shù)過程中周期性地反復(fù)發(fā)出中斷請求，系統(tǒng)響應(yīng)中斷請求，執(zhí)行中斷服務(wù)處理。CC2530中由定時(shí)器控制執(zhí)行的功能都需要采用中斷服務(wù)函數(shù)的方式進(jìn)行定義。(2)定時(shí)/計(jì)數(shù)器的應(yīng)用方法②定時(shí)器1定時(shí)功能最大計(jì)數(shù)值設(shè)定定時(shí)器1共有5對T1CCxH和T1CCxL寄存器，分別對應(yīng)通道0到通道4。以定時(shí)器1通道0模模式定時(shí)過程為例，使用T1CC0H、T1CC0L存儲(chǔ)16位最大計(jì)數(shù)值。最大計(jì)數(shù)值=定時(shí)時(shí)長/定時(shí)器計(jì)數(shù)周期（1-3-1）【例1.3.1】以CC2530選擇系統(tǒng)時(shí)鐘為16MHz，分頻系數(shù)為128，要定時(shí)0.1s，計(jì)算最大計(jì)數(shù)值。(2)定時(shí)/計(jì)數(shù)器的應(yīng)用方法②定時(shí)器1定時(shí)功能最大計(jì)數(shù)值設(shè)定累計(jì)時(shí)間片計(jì)時(shí)方式：檢測與提升測一測

以CC2530選擇系統(tǒng)時(shí)鐘為32MHz，分頻系數(shù)為128，要定時(shí)0.5秒，最大計(jì)數(shù)值為多少？想一想試想根據(jù)【例1.3.1】的定時(shí)要求，若使定時(shí)器1以模模工進(jìn)行計(jì)時(shí)，怎么進(jìn)行定時(shí)器1的初始化。系統(tǒng)搭建與硬件電路分析交通燈時(shí)序控制122任務(wù)規(guī)劃與設(shè)計(jì)1.系統(tǒng)搭建與硬件電路分析

圖1-3-6交通燈模擬系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)及電路智能交通燈模擬系統(tǒng)所采用的ZigBee模塊及相關(guān)電路如圖所示，將其固定在Newlab實(shí)訓(xùn)平臺(tái)上。系統(tǒng)搭建與硬件電路分析交通燈時(shí)序控制12任務(wù)規(guī)劃與設(shè)計(jì)2.交通燈時(shí)序控制系統(tǒng)中通過定時(shí)器1準(zhǔn)確控制的紅、綠兩個(gè)信號燈的工作時(shí)序，圖為一個(gè)車流量較小的路口的東西向指示燈的時(shí)序。圖1-3-7交通燈時(shí)序按信號燈時(shí)序控制需要，計(jì)劃使功能全面的定時(shí)器1工作于模模式下，按0.01s為一個(gè)定時(shí)周期進(jìn)行計(jì)時(shí)。2.交通燈時(shí)序控制時(shí)鐘選擇為32MHz，分頻系數(shù)為8，按0.01s為一個(gè)定時(shí)周期，定時(shí)器最大計(jì)數(shù)值計(jì)算如下：交通燈控制可以分為三部分進(jìn)行。2.交通燈時(shí)序控制(1)定時(shí)器工作狀態(tài)初始化設(shè)置系統(tǒng)晶振頻率、使能定時(shí)器中斷、設(shè)置定時(shí)的工作模式并根據(jù)需要設(shè)置計(jì)數(shù)目標(biāo)值等初始化處。2.交通燈時(shí)序控制(2)定義中斷服務(wù)函數(shù)，實(shí)現(xiàn)交通燈時(shí)序控制中斷累計(jì)多次，進(jìn)行信號燈時(shí)序處理；中斷服務(wù)函數(shù)的結(jié)構(gòu)2.交通燈時(shí)序控制(3)主程序的設(shè)計(jì)先進(jìn)行晶振頻率設(shè)置，待晶振穩(wěn)定后再進(jìn)行定時(shí)器1的初始化、I/O端口初始化，之后主循環(huán)中捕捉反復(fù)出現(xiàn)的定時(shí)器1計(jì)數(shù)溢出信號，在精確的定時(shí)功能下卡準(zhǔn)時(shí)間點(diǎn)調(diào)整指示燈時(shí)序即可。1. voidmain()2. {3. CLKCONCMD&=~0x7F;//晶振設(shè)置為32MHz4. while(CLKCONCMD&0x40);//等待晶振穩(wěn)定5. inital_t1();//定時(shí)器初始化6. inital_GPIO();//初始化IO端口7. while(1);8. }檢測與提升測一測

補(bǔ)充端口宏定義、端口I/O初始化部分，整理出完整的交通燈控制程序。想一想配置定時(shí)器1自由運(yùn)行模式如何實(shí)現(xiàn)本任務(wù)中紅綠燈時(shí)序的設(shè)置？應(yīng)用正/倒計(jì)數(shù)方式可以實(shí)現(xiàn)本任務(wù)中紅綠的時(shí)序控制嗎？任務(wù)三定時(shí)器控制交通燈任務(wù)分析與規(guī)劃01任務(wù)實(shí)施03任務(wù)小結(jié)05知識儲(chǔ)備02任務(wù)檢查與評價(jià)04任務(wù)拓展與延伸06任務(wù)三定時(shí)器控制交通燈設(shè)備與資源準(zhǔn)備：實(shí)施流程：任務(wù)三定時(shí)器控制交通燈工作區(qū)、項(xiàng)目創(chuàng)建、工程選項(xiàng)配置操作方法詳見項(xiàng)目一任務(wù)一的任務(wù)實(shí)施部分。1.工程的創(chuàng)建、修改工程配置實(shí)施流程：任務(wù)三定時(shí)器控制交通燈交通燈和按鍵相連的I/O端口宏定義；定時(shí)器1初始化函數(shù)

Init_T1()；定時(shí)器中斷服務(wù)函數(shù)Timer1_Sevice()；IO端口設(shè)置函數(shù)Init_Port()。主函數(shù)條理清晰。2.編寫、分析、調(diào)試程序程序依次包含2.編寫、分析、調(diào)試程序分析理解，進(jìn)行編輯調(diào)試2.編寫、分析、調(diào)試程序交通燈和按鍵相連的I/O端口宏定義；定時(shí)器1初始化函數(shù)

Init_T1()；定時(shí)器中斷服務(wù)函數(shù)Timer1_Sevice()；IO端口設(shè)置函數(shù)Init_Port()。主函數(shù)條理清晰。程序依次包含任務(wù)三定時(shí)器控制交通燈實(shí)施流程：3.程序編譯與下載調(diào)試編譯無錯(cuò)后，下載程序到ZigBee模塊，方法參考任務(wù)一。任務(wù)三定時(shí)器控制交通燈任務(wù)分析與規(guī)劃01任務(wù)實(shí)施03任務(wù)小結(jié)05知識儲(chǔ)備02任務(wù)檢查與評價(jià)04任務(wù)拓展與延伸064.結(jié)果測評與分析ZigBee模塊程序燒寫后重啟動(dòng)，應(yīng)用計(jì)時(shí)設(shè)備精準(zhǔn)統(tǒng)計(jì)LED_RED、LED_GREEN的工作時(shí)序是否與預(yù)設(shè)一致。圖1-3-8交通燈時(shí)序任務(wù)三