[nRF51822 AK II 教程]第二课，跑马灯（GPIO）。

nrf51822

开始第二课！

1 跑马灯
对于学习单片机编程的人来说，“跑马灯”这个词再熟悉不过了，它基本是我们入门的第一个例子。
本章我们就以“跑马灯”为例子，讲解nRF51822软件编程的第一课：GPIO。
开始前还要唠叨一句，记得用nRFgo Studio擦除整个芯片哦，因为原来出厂有蓝牙程序的，不擦除不能下新的程序。

1.1 nRF51822 AK board硬件介绍
1.1.1 AK board （PCA10001）的LED资源
AK board PCA10001上有两个按键和五个用户可编程的LED，它们被连接到nRF51822芯片的特定引脚上。请看 Table 1（或者开发板背面）.

Part        GPIO        Short
Button0        P0.16        
Button1        P0.17        
LED 0        P0.18        SB6
LED 1        P0.19        SB7
LED 2        P0.20        SB8
LED 3        P0.21        SB9
LED 4        P0.22        SB10
Table 1 按键和 LED 连接
注意：此SB非彼SB，这里应该是short bridge的意思。板子上的某些GPIO被连到了特点的设备上（比如用于串口），但是同时也通过插针引出来了，如果你不想使用板载的功能，可以手动割断这个SB。
这里再卖个关子，nRF51822有个很牛X的功能，类似于FPGA，这颗芯片的任意一个引脚可以配置成任意一个功能。以后的课程中会提到。

1.1.2 AK board LED原理图
按键是低电平有效的，就是说按下按键后，IO的输入端会被连接到地。按键没有外部的上拉电阻，所以如果要使用P0.16 和 P0.17 引脚上的两个按键，需要使能引脚的内部上拉电阻。


LED是高电平有效的，就是说写一个逻辑的 (‘1’) 到相应的输出引脚，将点亮LED。
可能了解电子的朋友看到下面这个图都会问：为什么是“共阴极”设计，而不是一般的“共阳极”设计呢？
其实因为我们学习的这颗nRF51822芯片最大的一个特性就是低功耗，而这种低功耗必定是芯片经常处于“睡眠”状态。在“睡眠”状态下，引脚电平都是低，LED只有设计成“共阴极”设计才能更省电。


1.1.3 AK board （PCA10001）LED三维图


1.2.1 nRF51822的GPIO框图


1.3.1 nRF51822的GPIO寄存器简介
Register        Offset        Description
保留        0x000        保留位[321]
OUT        0x504        写GPIO端口，bit0对应pin0，bit1对应pin1...
OUTSET        0x508        set单一GPIO端口，写“1”到0x00只能将pin0拉高，对其他pin无效
OUTCLR        0x50C        clear单一GPIO端口，写“1”到0x00只能将pin0拉低，对其他pin无效
IN        0x510        读GPIO端口，bit0对应pin0，bit1对应pin1...
DIR        0x514        设置GPIO端口方向，类同于OUT
DIRSET        0x518        设置GPIO端口方向，类同于OUTSET
DIRCLR        0x51C        设置GPIO端口方向，类同于OUTCLR
保留        0x520        保留位[120]
PIN_CNF[0]        0x700        pin0的配置，详见后续内容
....               
PIN_CNF[31]        0x77C        pin31的配置，详见后续内容

1.3.3 GPIO的PIN_CNF[x]寄存器简介
ID        Field        Description
A        DIR        设置pin[x]的方向，与DIR(0x514)等寄存器关联，修改其中一个另外一个自动改变
B        INPUT        设置pin[x]的INPUT缓冲，为了省电可以写“1”断开缓冲，但是使用前必须写“0”连接上
C        PULL        设置pin[x]的上下拉电阻，使用标准值为13kΩ的内部电阻
D        DRIVE        设置pin[x]的驱动强度，std. drive, 0.5 mA，high-drive, 5 mA
E        DRIVE        设置pin[x]的电平感知，写“1”感知高电平，写“0”感知低电平

1.4 官方blink代码样例
使用官方例程即可点亮LED0和LED1的blink程序（安装SDK后，源代码位于<keil path>\ARM\Device\Nordic\nRF51822\Board\PCA10001\blinky_example\）
main函数请看：

• int main(void)
  
• {
  
•   uint8_t output_state = 0;
  
• 
  
•   // Configure LED-pins as outputs
  
•   // 设置LED_START到LED_STOP的引脚为输出
  
•   nrf_gpio_range_cfg_output(LED_START, LED_STOP);
  
• 
  
•   while(true)
  
•   {
  
•     // 点亮LED
  
•     nrf_gpio_port_write(LED_PORT, 1 << (output_state + LED_OFFSET));
  
•     output_state = (output_state + 1) & BLINKY_STATE_MASK;
  
•     nrf_delay_ms(100);
  
•   }
  
• }
  

相关宏定义位于头文件"pca10001.h"内：

• #ifndef PCA10001_H
  
• #define PCA10001_H
  
• 
  
• #define LED_START      18
  
• #define LED0           18
  
• #define LED_STOP       19
  
• #define LED1           19
  
• #define LED_PORT       NRF_GPIO_PORT_SELECT_PORT2
  
• #define LED_OFFSET     2
  
• 
  
• #define BUTTON_START   16
  
• #define BUTTON0        16
  
• #define BUTTON_STOP    17
  
• #define BUTTON1        17
  
• 
  
• #define RX_PIN_NUMBER  11
  
• #define TX_PIN_NUMBER  9
  
• #define CTS_PIN_NUMBER 10
  
• #define RTS_PIN_NUMBER 8
  
• #define HWFC           true
  
• 
  
• #define BLINKY_STATE_MASK   0x01
  
• 
  
• #endif
  

1.5 编译、下载与演示
1.        在Keil μVision中打开 Blinky 工程， 或者 双击blinky.uvproj 文件。
2.        从 Select Target 下拉列表中选择 nRF51822_xxaa(256K)，然后点击Build 或者按键盘上的F7编译 Blinky 工程。
3.        点击Load 图标， 下载并运行 Blinky 演示程序。 LED 0 和 LED 1 应该开始连续的闪烁了。

wspytu

坐沙发了，支持分享源码！！！

hxz0123

没用过，有机会希望能体验一下

sacq12

先看看 学习学习

xuwu_19911119

帮忙顶贴                       

motodefy

马克一下····准备学习

hjf2002

谢谢分享！先了解一下！

小农

不错呢~~板子3D效果不错~~~

dushanwu

芯片可以买到吗？

三少爷