ZigBee模塊通信實(shí)現(xiàn)(電路介紹與程序分析)

 產(chǎn)品名：ZigBee模塊

     ZigBee 模塊是通過串口的形式與微處理器通訊，在LPC11C14 開發(fā)板這里是通過 SC16IS752IPW 芯片 轉(zhuǎn)成 SPI 協(xié)議與 微處理器通訊。

 

 

從原理圖可以看出，ZigBee模塊的RXD\TXD接在了SC16IS752IPW芯片的RXB\TXB上，

而該芯片的CS\SI\SO\SCLK接在LPC11C14的PIO2_0\PIO2_1\PIO2_2\PIO2_3\PIO3_3上。

 

 

說明LPC11C14主控芯片是通過SPI間接與ZigBee模塊通訊，所以我們只需要關(guān)注SC16IS752IPW芯片即可，

往該芯片發(fā)送數(shù)據(jù)，ZigBee自然也能收到數(shù)據(jù)。

 

數(shù)據(jù)流向：應(yīng)用程序 <---讀寫寄存器---> M0的SPI控制器  <---SPI---> SC16IS752IPW  <---串口---> ZigBee模塊

 

程序流程：

    1、初始化LPC11C14的SSP1 的GPIO引腳，即 PIO2_0\PIO2_1\PIO2_2\PIO2_3

/* 初始化響應(yīng)PIO引腳 ssp.c  */ 

 /* arg1：SSPI0或SSPI1  */

void SPI_IOConfig(uint8_t portNum)

{

  if(portNum == 0)

  {

       /* 此處為通道0的代碼 未貼出 */

  }

  else/* port number 1 */

  {  // 主要設(shè)置 SSP1 使之能與 SC16IS752IPW 通信 間接與 ZigBee 通信

LPC_SYSCON->PRESETCTRL    |= (0x1<<2);  // bit2=1 SSP1復(fù)位取消 bit2=0 復(fù)位SSP1

LPC_SYSCON->SYSAHBCLKCTRL |= (1<<18);// 使能SSP1的時(shí)鐘

LPC_SYSCON->SSP1CLKDIV     = 0x02;/* Divided by 2 設(shè)置 SSP1 時(shí)鐘分頻 48Mhz/2=24Mhz*/

LPC_IOCON->PIO2_2         &= ~0x07;/*  SSP I/O config */

LPC_IOCON->PIO2_2         |= 0x02;/* SSP MISO  將PIO2_2設(shè)置為 SSP MISO 模式*/

LPC_IOCON->PIO2_3         &= ~0x07;

LPC_IOCON->PIO2_3         |= 0x02;/* SSP MOSI  將PIO2_3設(shè)置為 SSP MOSI 模式*/

LPC_IOCON->PIO2_1         &= ~0x07;

LPC_IOCON->PIO2_1         |= 0x02;/* SSP CLK  將PIO2_1設(shè)置為 SSP 時(shí)鐘 */

 

/* Enable AHB clock to the GPIO domain. */

LPC_SYSCON->SYSAHBCLKCTRL |= (1<<6);  // 使能GPIO時(shí)鐘 使之產(chǎn)生時(shí)鐘

 

LPC_IOCON->PIO2_0 &= ~0x07;/* SSP SSEL is a GPIO pin 設(shè)置PIO2_0 作為普通IO管腳功能 */

/* port2, bit 0 is set to GPIO output and high */

GPIOSetDir( PORT2, 0, 1 );   // 設(shè)置為輸出

GPIOSetValue( PORT2, 0, 1 );   // 輸出高電平 暫時(shí)不使能 該器件 是片選引腳

  }

}

LPC_SSP1->CR0 = 0x0700 | (Bit-1); // (Bit-1)=0b0111 8位傳輸 串行時(shí)鐘速率、總線類型、數(shù)據(jù)長度

LPC_SSP1->CPSR = EvenDiv;  // 時(shí)鐘預(yù)分頻寄存器 設(shè)置為2分頻  -> 48Mhz/2=24Mhz

for ( i = 0; i < SSP_FIFOSIZE; i++ )

{

  Dummy = LPC_SSP1->DR;/* clear the RxFIFO 數(shù)據(jù)寄存器，讀空則接受FIFO 寫滿則發(fā)送 FIFO */

}

NVIC_EnableIRQ( SSP1_IRQn );// 使能中斷

LPC_SSP1->CR1 = SSPCR1_SSE; // SSP1以正常模式與串行總線上的其它設(shè)備相互通信。

LPC_SSP1->IMSC = SSPIMSC_RORIM | SSPIMSC_RTIM; // 中斷觸發(fā)條件：接受上溢 接受超時(shí)觸發(fā)中斷

              }

        }

    3、SSP1讀寫 SC16IS752IPW 芯片

        3.0：SC16IS752IPW  時(shí)序圖

                寫寄存器時(shí)序圖：
 

                  

 

                讀寄存器時(shí)序圖

                   

 

              數(shù)據(jù)格式：

                  

 

        3.1：SSP1 讀寫寄存器

                /* 操作*/

uint16_t SPI_PutGet(uint8_t portNum, uint16_t SendData)

{

  if(portNum == 0)

  {

 /* 此處為通道0的代碼 未貼出 */

  }

  else

  {

/* Move on only if NOT busy and TX FIFO not full. */

// SSP1控制器不忙 發(fā)送FIFO未滿、發(fā)送FIFO不為空 就跳出循環(huán)

while((LPC_SSP1->SR & (SSPSR_TNF|SSPSR_BSY)) != SSPSR_TNF);

LPC_SSP1->DR = SendData;//寫入數(shù)據(jù)

/* Wait until the Busy bit is cleared. */

while(LPC_SSP1->SR & SSPSR_BSY); // 等待總線不忙

 

/* Wait until the Busy bit is cleared */

// 等到接受FIFO不為空后跳出循環(huán)

while((LPC_SSP1->SR & (SSPSR_BSY|SSPSR_RNE)) != SSPSR_RNE);

return LPC_SSP1->DR;// 將數(shù)據(jù)讀出

  }

}

 

1、片選選中 SC16IS752IPW

2、往SPI數(shù)據(jù)寄存器寫數(shù)據(jù)

2.1 MIOS 寫 SC16IS752IPW THR 寄存器地址

    寫位(1bit) + SC16IS752IPW THR 寄存器地址(4bit) + 通道選擇(2bit) + X

2.2 寫 8位數(shù)據(jù)

3、取消片選

    /* 往指定的 SC16IS752IPW 寄存器中寫數(shù)據(jù) */

       /* arg1：SSPI0或SSPI1       arg2：SC16IS752IPW 寄存器     arg3：寫入的數(shù)據(jù)*/

void SPI752_RegWrite(uint8_t Channel, uint8_t Reg, uint8_t Data)

{

  SPI_UART_CS(0);// 片選選中 SC16IS752IPW 

  SPI_PutGet(1, SPI752_WRITE | (Reg<<3) | (Channel<<1));// 寫寄存器

  SPI_PutGet(1, Data);// 寫數(shù)據(jù)

  SPI_UART_CS(1);// 取消片選

}

 

1、片選選中 SC16IS752IPW

2、往SPI數(shù)據(jù)寄存器寫數(shù)據(jù)

2.1 MIOS 寫 SC16IS752IPW RHR 寄存器地址

    讀位(1bit) + SC16IS752IPW  RHR 寄存器地址(4bit) + 通道選擇(2bit) + X

2.2 MOSI 讀出 8位數(shù)據(jù)

3、取消片選

        /* 讀數(shù)據(jù) */

        /* arg1：SSPI0或SSPI1       arg2：SC16IS752IPW 寄存器 */

uint8_t SPI752_RegRead(uint8_t Channel, uint8_t Reg)

{

  uint8_trd;

 

  SPI_UART_CS(0);// 片選選中 SC16IS752IPW

  SPI_PutGet(1, SPI752_READ | (Reg<<3) | (Channel<<1)); // 寫寄存器地址

  rd = SPI_PutGet(1, 0);// 取出數(shù)據(jù)

  SPI_UART_CS(1);// 取消片選

  return rd;

}
 

/*******************************************************************************

* Function Name  : SPI752_Init

* Description    : Set channel 0 & 1 baud rate. The range is 300-230400 Baud.

*                  The crystal input frequency is 14745600Hz.

*   The default value of prescaler after reset is divide-by-1.

*                  The format is: 8N1

* Input          : - Channel : 0 & 1.

*                  - Baud : 300-230400 Baud.

* Output         : None

* Return         : None

* file           ：ssp.c 

*******************************************************************************/

/* arg1：SSPI0或SSPI1       arg2：波特率 */

void SPI752_Init(uint8_t Channel, uint32_t Baud)

{

  uint16_trd;

 

  // Disable sleep

  // 設(shè)置 數(shù)據(jù)通信的格式 1 0 1 1 1 1 11   奇葩的設(shè)置。。。

  // 除數(shù)鎖存使能 沒有TX間隔條件 奇偶位強(qiáng)制為0 偶數(shù)格式 奇偶位 1個(gè)停止位 8位

  SPI752_RegWrite(Channel, SPI752_LCR_RW, 0xBF);

 

  // 使能增強(qiáng)型功能

  rd = SPI752_RegRead(Channel, SPI752_EFR_RW);

  SPI752_RegWrite(Channel, SPI752_EFR_RW, rd | 0x10);

 

  // 設(shè)置通信格式為 8位數(shù)據(jù)傳送   奇葩的設(shè)置

  SPI752_RegWrite(Channel, SPI752_LCR_RW, 0x03);

 

  // 使能RHR、THR中斷、使能接收器線狀態(tài)中斷、使能modem狀態(tài)寄存器中斷 

  rd = SPI752_RegRead(Channel, SPI752_IER_RW);

  SPI752_RegWrite(Channel, SPI752_IER_RW, rd & (~0x10));

 

  // DTR、RTS輸出有效、TCR\TLR使能、使能局部環(huán)回模式、使能Xon Any功能  1分頻  奇葩why？

  rd = SPI752_RegRead(Channel, SPI752_MCR_RW);

  SPI752_RegWrite(Channel, SPI752_MCR_RW, rd & (~0x80));

 

  // Set baud rate & 8N1 format

  // 設(shè)置為 8位 除數(shù)所存使能估計(jì)為設(shè)置波特率準(zhǔn)備

  SPI752_RegWrite(Channel, SPI752_LCR_RW, 0x83);

 

  // 設(shè)置波特率

  rd = (14745600/16) / Baud;

  SPI752_RegWrite(Channel, SPI752_DLL_RW, rd); // 寫入除數(shù)最低字節(jié)

  SPI752_RegWrite(Channel, SPI752_DLH_RW, rd>>8);  // 寫入除數(shù)最高字節(jié)

  // 8位  又來設(shè)置通訊格式。。 奇葩。。。

  SPI752_RegWrite(Channel, SPI752_LCR_RW, 0x03);

 

  SPI752_RegRead(Channel, SPI752_RHR_R);

 

  // use port3_3 as input event, ZigBee interrupt. 

  // 設(shè)置為輸入模式

  GPIOSetDir(PORT3, 3, 0);

  // port3_3 interrupt. edge, single trigger, falling edges.

  // 設(shè)置為中斷功能

  GPIOSetInterrupt(PORT3, 3, 0, 0, 0);

  // 使能該中斷 當(dāng)Zig有數(shù)據(jù)接受時(shí)，該中斷被觸發(fā)

  GPIOIntEnable(PORT3, 3);

 

  // Set SPI752 RXDx interrupt Enable.

  //rd = SPI752_RegRead(1, SPI752_IER_RW);  

  //SPI752_RegWrite(Channel, SPI752_IER_RW, rd | 0x01);

  // 使能RHR中斷又設(shè)置了一次 RHR中斷  還能再奇葩點(diǎn)嗎？

  SPI752_RegWrite(Channel, SPI752_IER_RW, 0x01);

  // 讀取中斷Why? 

  SPI752_RegRead(Channel, SPI752_RHR_R);

}

 

uint16_t SPI_PutGet(uint8_t portNum, uint16_t SendData)

{

  if(portNum == 0)

  {

      /* 此處為通道0的代碼 未貼出 */

  }

 

  else

  {

    /* Move on only if NOT busy and TX FIFO not full. */

    // SSP1控制器不忙 發(fā)送FIFO未滿、發(fā)送FIFO不為空 就跳出循環(huán)

    while((LPC_SSP1->SR & (SSPSR_TNF|SSPSR_BSY)) != SSPSR_TNF);

    LPC_SSP1->DR = SendData;//寫入數(shù)據(jù)

    /* Wait until the Busy bit is cleared. */

    while(LPC_SSP1->SR & SSPSR_BSY); // 等待總線不忙

 

    /* Wait until the Busy bit is cleared */

// 等到接受FIFO不為空后跳出循環(huán)

    while((LPC_SSP1->SR & (SSPSR_BSY|SSPSR_RNE)) != SSPSR_RNE);

    return LPC_SSP1->DR;

  }

}

 

/*******************************************************************************

* Function Name  : SPI752_PutChar

* Description    : Use SPI572 channel 0 & 1 send a byte.

* Input          : - Channel : 0 & 1.

*                  - Ch : 8bit data.

* Output         : None

* Return         : None

* file           ：spi_uart.c 

*******************************************************************************/

/* arg1：SSPI0或SSPI1       arg2：8位數(shù)據(jù) */

void SPI752_PutChar(uint8_t Channel, uint8_t Ch)

{

  // 等待發(fā)送保存寄存器為空

  while(!(SPI752_RegRead(Channel, SPI752_LSR_R)&0x20));

  // 往發(fā)送保存寄存器寫入數(shù)據(jù)

  SPI752_RegWrite(Channel, SPI752_THR_W, Ch);

}

 

      /*  當(dāng)PIO3 組引腳產(chǎn)生中斷時(shí) 此中斷函數(shù)被執(zhí)行 gpio.c */

void PIOINT3_IRQHandler(void)

{

    /*  此處為其他引腳需要的代碼  未貼出*/

  // 判斷是不是 PORT3_3 引腳產(chǎn)生的

  if(GPIOIntStatus(PORT3, 3))

  {

        ZigBee_IRQ_Process();            // 是則說明ZigBee觸發(fā)的

GPIOIntClear(PORT3, 3);        // 清中斷

  }

  return;

}

           /* ZigBee 中斷服務(wù)程序 讀取數(shù)據(jù)  spi_uart.c  */

void ZigBee_IRQ_Process(void)

{

  uint8_trd;

 /*  此處為0通道的讀取數(shù)據(jù)的代碼  未貼出*/

  rd = SPI752_RegRead(1, SPI752_IIR_R);

  rd &= 0x3f;  

  if(rd == 0x04)   // 判斷是否為RHR中斷  是則讀取數(shù)據(jù)

  {

        // 讀取RHR寄存器值存入數(shù)組緩沖區(qū)

        SPI752_rbuf_1[SPI752_rbuf_1_ip] = SPI752_RegRead(1, SPI752_RHR_R);

        SPI752_rbuf_1_ip ++;

if(SPI752_rbuf_1_ip >= SPI752_RBUF_1_NUMB)

  SPI752_rbuf_1_ip = 0;

  }

  else

  {

        rd = SPI752_RegRead(1, SPI752_RHR_R);   // 從接受保存寄存器讀空數(shù)據(jù) 估計(jì)是清空該寄存器

  }

}

6.2：應(yīng)用程序讀取數(shù)據(jù)

/* 當(dāng)程序讀取數(shù)據(jù)時(shí)，從緩沖區(qū)里取數(shù)據(jù)   spi_uart.c */

/* arg1：SSPI0或SSPI1       arg2：執(zhí)行可寫的1字節(jié)的空間的指針*/

uint8_t SPI752_GetChar(uint8_t Channel, uint8_t *Ch)

{

   /*  此處為0通道的讀取數(shù)據(jù)的代碼  未貼出*/

   // SPI752_rbuf_1_ip 是在中斷里面記錄的讀取的字節(jié)數(shù)

    if(SPI752_rbuf_1_op != SPI752_rbuf_1_ip)

{

  *Ch = SPI752_rbuf_1[SPI752_rbuf_1_op];

  SPI752_rbuf_1_op ++;

  if(SPI752_rbuf_1_op >= SPI752_RBUF_1_NUMB)

    SPI752_rbuf_1_op = 0;

  return 1;

}

  return 0;

}