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[操作系统][nRF51822] 7、基础实验代码解析大全(前十)


 

实验01 - GPIO输出控制LED

  • 引脚输出配置:nrf_gpio_cfg_output(LED_1);
  • 引脚输出置高:nrf_gpio_pin_set(LED_1);
  • 引脚电平转换:nrf_gpio_pin_toggle(LED_1);
  • 毫秒延时:nrf_delay_ms(100);
 1 int main(void) 2 { 3   nrf_gpio_cfg_output(LED_1);//配置P0.21为输出 4   nrf_gpio_pin_set(LED_1);  //指示灯D1初始状态为熄灭 5  6   while (true) 7   { 8     //指示灯D1以200ms的间隔闪烁 9     nrf_gpio_pin_toggle(LED_1);10     nrf_delay_ms(100);11   }12 }

实验02 - 跑马灯(略)

实验03 - GPIO输入按键检测

  • 多个引脚同时初始化输出:nrf_gpio_range_cfg_output(LED_START, LED_STOP);
  • 多个引脚同时初始化输入:nrf_gpio_range_cfg_input(BUTTON_START,BUTTON_STOP,NRF_GPIO_PIN_PULLUP);
  • 读取某引脚的电平状态:nrf_gpio_pin_read(BUTTON_1) == 0
 1 int main(void) 2 { 3   nrf_gpio_range_cfg_output(LED_START, LED_STOP);//配置P0.21~P0.24为输出 4   nrf_gpio_pin_set(LED_1); //LED初始状态为熄灭 5   nrf_gpio_range_cfg_input(BUTTON_START,BUTTON_STOP,NRF_GPIO_PIN_PULLUP);//配置P0.17~P0.20为输入 6  7  8   while (true) 9   {10     //检测按键S1是否按下11     if(nrf_gpio_pin_read(BUTTON_1) == 0)12     {13       nrf_gpio_pin_clear(LED_1);14       while(nrf_gpio_pin_read(BUTTON_1) == 0);//等待按键释放15       nrf_gpio_pin_set(LED_1);16     }17   }18 }

实验04 - GPIO控制蜂鸣器(略)

实验05 - RGB三色LED(略)

实验06 - UART数据收发 

调用了串口FIFO驱动,是在串口上继续封装一层的

  • /**@brief Function for getting a byte from the UART.
    *
    * @details This function will get the next byte from the RX buffer. If the RX buffer is empty
    * an error code will be returned and the app_uart module will generate an event upon
    * reception of the first byte which is added to the RX buffer.
    *
    * @param[out] p_byte Pointer to an address where next byte received on the UART will be copied.
    *
    * @retval NRF_SUCCESS If a byte has been received and pushed to the pointer provided.
    * @retval NRF_ERROR_NOT_FOUND If no byte is available in the RX buffer of the app_uart module.
    */
    uint32_t app_uart_get(uint8_t * p_byte);

  • /**@brief Function for putting a byte on the UART.
    *
    * @details This call is non-blocking.
    *
    * @param[in] byte Byte to be transmitted on the UART.
    *
    * @retval NRF_SUCCESS If the byte was successfully put on the TX buffer for transmission.
    * @retval NRF_ERROR_NO_MEM If no more space is available in the TX buffer.
    * NRF_ERROR_NO_MEM may occur if flow control is enabled and CTS signal
    * is high for a long period and the buffer fills up.
    */
    uint32_t app_uart_put(uint8_t byte);

 1 int main(void) 2 { 3   LEDS_CONFIGURE(LEDS_MASK); 4   LEDS_OFF(LEDS_MASK); 5   uint32_t err_code; 6   const app_uart_comm_params_t comm_params = 7   { 8      RX_PIN_NUMBER, 9      TX_PIN_NUMBER,10      RTS_PIN_NUMBER,11      CTS_PIN_NUMBER,12      APP_UART_FLOW_CONTROL_DISABLED,13      false,14      UART_BAUDRATE_BAUDRATE_Baud3840015   };16 17   APP_UART_FIFO_INIT(&comm_params,18             UART_RX_BUF_SIZE,19             UART_TX_BUF_SIZE,20             uart_error_handle,21             APP_IRQ_PRIORITY_LOW,22             err_code);23 24   APP_ERROR_CHECK(err_code);25 26   while (true)27   {28     uint8_t cr;29     while(app_uart_get(&cr) != NRF_SUCCESS); //等待接收串口数据30     while(app_uart_put(cr) != NRF_SUCCESS);  //返回接收到的串口数据31 32     if (cr == 'q' || cr == 'Q')33     {34       printf(" \n\rExit!\n\r");35 36       while (true)37       {38         // Do nothing.39       }40     }41   }42 }

实验07 - UART控制指示灯(略)

实验08 - 随机数发生器

Random number generator

利用NRF51822 随机数发生器生成随机数,每隔500ms 通过串口输出一次随机数数值

/** @brief Function for getting vector of random numbers.
*
* @param[out] p_buff Pointer to unit8_t buffer for storing the bytes.
* @param[in] length Number of bytes to take from pool and place in p_buff.
*
* @retval Number of bytes actually placed in p_buff.
*/
uint8_t random_vector_generate(uint8_t * p_buff, uint8_t size)
{
        uint8_t available;
        uint32_t err_code;
        err_code = nrf_drv_rng_bytes_available(&available);
        APP_ERROR_CHECK(err_code);
        uint8_t length = (size<available) ? size : available;
        err_code = nrf_drv_rng_rand(p_buff,length);
        APP_ERROR_CHECK(err_code);
        return length;
}

 1 int main(void) 2 {
...... 3 while (true) 4 { 5 uint8_t p_buff[RANDOM_BUFF_SIZE]; 6 uint8_t length = random_vector_generate(p_buff,RANDOM_BUFF_SIZE); 7 printf("Random Vector:"); 8 for(uint8_t i = 0; i < length; i++) //串口输出RNG 9 {10 printf(" %3d",(int)p_buff[i]);11 }12 printf("\r\n");13 nrf_delay_ms(500); //延时,方便观察数据14 nrf_gpio_pin_toggle(LED_1); //指示灯D1指示程序运行15 }16 }

实验09 - 看门狗

  配置NRF51822 的看门狗超时周期为2 秒,CPU 休眠时看门狗保持运行。

  • NRF51822 的看门狗定时器是倒计数器,当计数值减少到0 时产生TIMEOUT 事件。
  • 通过START task 来启动看门狗定时器。
  • 看门狗定时器启动时,如没有其他32.768KHz 时钟源提供时钟,看门狗定时器会强制打开32.768KHz RC 振荡器。
  • 默认情况下,看门狗定时器会在CPU 睡眠期间,或是debugger 将CPU 暂停的时候保持运行。但是,可以通过配置看门狗定时器,使其在CPU 睡眠期间,或是debugger 将CPU 暂停的时候自动暂停。

  • 看门狗定时器超时周期:超时时间= ( CRV + 1 ) / 32768 秒
 1 int main(void) 2 { 3   uint32_t err_code = NRF_SUCCESS; 4    5   //配置开发板上的4个用户LED指示灯 6   LEDS_CONFIGURE(LEDS_MASK); 7   LEDS_OFF(LEDS_MASK); 8    9   //4个指示灯轮流闪烁一次,指示系统启动10   for(uint32_t i = 0; i < LEDS_NUMBER; i++)11   {  nrf_delay_ms(200);12     LEDS_ON(BSP_LED_0_MASK << i);13   }14   15   //BSP configuration for button support: button pushing will feed the dog.16   err_code = nrf_drv_clock_init(NULL);17   APP_ERROR_CHECK(err_code);//检查返回值18   nrf_drv_clock_lfclk_request();19 20   APP_TIMER_INIT(APP_TIMER_PRESCALER, APP_TIMER_MAX_TIMERS, APP_TIMER_OP_QUEUE_SIZE, false);//定时器设置21   err_code = bsp_init(BSP_INIT_BUTTONS, APP_TIMER_TICKS(100, APP_TIMER_PRESCALER), bsp_event_callback);//按键中断配置22   APP_ERROR_CHECK(err_code);23 24   25   //配置WDT.26   nrf_drv_wdt_config_t config = NRF_DRV_WDT_DEAFULT_CONFIG;//采用默认设置27   err_code = nrf_drv_wdt_init(&config, wdt_event_handler);//使用默认参数配置看门狗。即CPU睡眠时,看门狗保持运行;看门狗超时周期2秒28   APP_ERROR_CHECK(err_code);29   err_code = nrf_drv_wdt_channel_alloc(&m_channel_id);//分配一个通道id30   APP_ERROR_CHECK(err_code);31   nrf_drv_wdt_enable();//使能看门狗32 33   while(1)34   {35     __SEV(); //设置事件36     __WFE(); //进入睡眠,等待事件唤醒37     __WFE();38   }39 }

  • 每按下一次S1 按键,进行一次喂狗操作:
 1 void bsp_event_callback(bsp_event_t event) 2 { 3   switch(event) 4   { 5   case BSP_EVENT_KEY_0: 6     nrf_drv_wdt_channel_feed(m_channel_id); 7     break; 8   default : //Do nothing. break; 9   }10 } 
  • 如果2 秒内,按下按键S1 进行喂狗,系统正常运行,4 个指示灯常亮。如果2 秒内,不进行喂狗操作,系统复位:
1 void wdt_event_handler(void)2 {3   LEDS_OFF(LEDS_MASK);4   //NOTE: The max amount of time we can spend in WDT interrupt is two cycles of 32768[Hz] clock - after that, reset occurs5 }

实验10 - 定时器

     配置NRF51822 的TIMER0 如下:

  • 时钟:16MHz。
  • 模式:定时器。
  • 位宽:32 位。
  • 比较时间:500ms。

    计数器开始计数后,当计数器里的值和比较寄存器里的值相等时,产生输出比较匹配事件,触发中断。在中断服务函数中轮流翻转开发板上的4 个LED 指示灯D1~D4。

  • NRF51822 共有3 个定时器TIMER0,TIMER1,TIMER2。
  • NRF51822 的TIMER 有两种工作模式:定时模式和计数模式。在两种模式下都是通过START task 启动TIMER,通过STOP task 停止TIMER。当TIMER 停止时可以通过START task 让TIMER 恢复运行,恢复运行后,TIMER 从停止时的定时/计数值继续定时/计数。
  • 定时器时钟:定时器的时钟由PCLK16M 分频而来,公式如下:ftimer=16MHz/(2^PRESCALER)

  •  

    定时器通过一个四位的分频器进行分频,PRESCALER 寄存器中数值即为分频系数,如果fTIMER <= 1 MHz,定时器将使用PCLK1M 时钟源取代PCLK16M,以降低功耗。
 1 int main(void) 2 { 3   uint32_t time_ms = 500; //Time(in miliseconds) between consecutive compare events. 4   uint32_t time_ticks; 5   uint32_t err_code = NRF_SUCCESS; 6    7    8   LEDS_CONFIGURE(LEDS_MASK);//配置开发板上驱赌LED的管脚为输出 9   LEDS_OFF(LEDS_MASK);   //熄灭LED D1~D410   11   //Configure TIMER_LED for generating simple light effect - leds on board will invert his state one after the other.12   err_code = nrf_drv_timer_init(&TIMER_LED, NULL, timer_led_event_handler);//初始化13   APP_ERROR_CHECK(err_code);14   15   time_ticks = nrf_drv_timer_ms_to_ticks(&TIMER_LED, time_ms);16   17   nrf_drv_timer_extended_compare(//设置比较寄存器中的值(本实验设置的值对应于500ms)。计数器开始计数后,当计数器里的值和比较寄存器里的值相等时,产生输出比较匹配事件,触发中断。18     &TIMER_LED, NRF_TIMER_CC_CHANNEL0, time_ticks, NRF_TIMER_SHORT_COMPARE0_CLEAR_MASK, true);19   20   nrf_drv_timer_enable(&TIMER_LED);//启动21 22   while(1)23   {24     __WFI(); //进入睡眠,等待中断25   }26 }

定时器(TIMER0)启动后,系统通过“__WFI();”指令进入睡眠等待比较匹配事件触发中断唤醒,中断发生后,在中断服务函数中轮流翻转开发板上的4 个LED 指示灯的状态:

 1 /** 2 * @brief Handler for timer events. 轮流翻转开发板上的4个指示灯D1~D4的状态 3 */ 4 void timer_led_event_handler(nrf_timer_event_t event_type, void *p_context) 5 { 6   static uint32_t i; 7   uint32_t led_to_invert = (1 << leds_list[(i++) % LEDS_NUMBER]); 8 9   switch(event_type)10   {11   case NRF_TIMER_EVENT_COMPARE0:12     LEDS_INVERT(led_to_invert);13     break;14 15   default:16     //Do nothing.17     break;18   }19 }

 

 

@beautifulzzzz - 物联网&普适计算实践者
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