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CC2530中文数据手册完全版.pdf
2.4GHz IEEE 802.15.4 和 ZigBee® 应 用 的
CC253X 片上系统解决方案
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用户指南
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文件编号：SWRU191
2009 年 4 月
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目录
序言.............................................................................................................................13
1 简介......................................................................................................................... 15
1.1 概述................................................................................................................ 16
1.1.1 CPU 和内存.............................................................................................17
1.1.2 时钟和电源管理........................................................................................ 17
1.1.3 外设...................................................................................................... 17
1.1.4 无线电................................................................................................... 18
1.2 应用............................................................................................................... 19
2 8051805180518051CPUCPUCPUCPU................................................................................................................ 20
2.1 8051 CPU 简介.................................................................................................21
2.2 存储器..............................................................................................................21
2.2.1 存储器映射..............................................................................................21
2.2.2
CPU 存储空间.........................................................................................23
2.2.3 物理存储器..............................................................................................24
2.2.4 XDATA 存储空间...................................................................................... 29
2.2.5 存储器仲裁..............................................................................................29
2.3 CPU 寄存器...................................................................................................... 29
2.3.1 数据指针................................................................................................ 30
2.3.2 寄存器 R0-R7........................................................................................... 30
2.3.3 程序状态字............................................................................................... 30
2.3.4 累加器................................................................................................... 31
2.3.5 B 寄存器.................................................................................................31
2.3.6 堆栈指针................................................................................................ 31
2.4 指令集总结.......................................................................................................31
2.5 中断............................................................................................................... 35
2.5.1 中断屏蔽................................................................................................ 35
2.5.2 中断处理................................................................................................ 39
2.5.3 中断优先级..............................................................................................41
3 调试接口.................................................................................................................... 44
3.1 调试模式......................................................................................................... 45
3.2 调试传输......................................................................................................... 45
3.3 调试命令...........................................................................................................47
3.4 锁位................................................................................................................ 47
3.4.1 调试配置..................................................................................................48
3.4.2 调试状态..................................................................................................48
3.4.3 硬件断点..................................................................................................50
3.4.4 闪存编程..................................................................................................50
3.5 调试接口和供电模式............................................................................................. 51
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3.6 寄存器..............................................................................................................51
4 电源管理和时钟............................................................................................................52
4.1 电源管理简介..................................................................................................... 53
4.1.1 主动和空闲模式......................................................................................... 53
4.1.2 PM1....................................................................................................... 54
4.1.3 PM2....................................................................................................... 54
4.1.4 PM3....................................................................................................... 54
4.2 电源管理控制..................................................................................................... 54
4.3 电源管理寄存器...................................................................................................55
4.4 振荡器和时钟..................................................................................................... 58
4.4.1 振荡器................................................................................................... 58
4.4.2 系统时钟..................................................................................................58
4.4.3 32 kHz 振荡器.........................................................................................59
4.4.4 振荡器和时钟寄存器.................................................................................... 59
4.5 定时器标记产生...................................................................................................61
4.6 数据保留...........................................................................................................61
5 复位......................................................................................................................... 62
5.1 上电复位和布朗输出探测器.....................................................................................63
5.2 时钟丢失探测器................................................................................................. 63
6 闪存控制器................................................................................................................. 64
6.1 闪存存储器组织...................................................................................................65
6.2 闪存写..............................................................................................................65
6.2.1 闪存写步骤............................................................................................... 65
6.2.2 写多次到一个字.......................................................................................... 66
6.2.3 DMA 闪存写............................................................................................ 66
6.2.4 CPU 闪存写.............................................................................................67
6.3 闪存页面擦除.................................................................................................... 67
6.3.1 从闪存存储器执行闪存擦除............................................................................68
6.4 闪存 DMA 触发..................................................................................................68
6.5 闪存控制器的寄存器............................................................................................. 68
7 I/OI/OI/OI/O端口................................................................................................................... 70
7.1 未使用的 I/O 引脚............................................................................................... 71
7.2 低 I/O 电压........................................................................................................71
7.3 通用 I/O........................................................................................................... 71
7.4 通用 I/O 中断..................................................................................................... 71
7.5 通用 I/O DMA....................................................................................................72
7.6 外设 I/O........................................................................................................... 72
7.6.1 定时器 1.................................................................................................. 73
7.6.2 定时器 3.................................................................................................. 73
7.6.3 定时器 4.................................................................................................. 74
7.6.4 USART 0............................................................................................... 74
7.6.5 USART 1............................................................................................... 74
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7.6.6 ADC..................................................................................................... 75
7.7 调试接口...........................................................................................................75
7.8 32 kHz XOSC 输入............................................................................................75
7.9 无线测试输出信号................................................................................................75
7.10 掉电信号 MUX (PMUX).......................................................................................75
7.11 I/O 引脚........................................................................................................ 75
8 DMADMADMADMA控制器............................................................................................................... 83
8.1 DMA 操作........................................................................................................ 84
8.2 DMA 配置参数.................................................................................................. 86
8.2.1 源地址.....................................................................................................86
8.2.2 目标地址..................................................................................................86
8.2.3 传送数量..................................................................................................86
8.2.4 VLEN 设置.............................................................................................. 87
8.2.5 触发事件..................................................................................................87
8.2.6 源和目标增量............................................................................................ 87
8.2.7 DMA 传输模式......................................................................................... 88
8.2.8 DMA 优先级............................................................................................ 88
8.2.9 字节或字传输............................................................................................ 88
8.2.10 中断屏蔽...............................................................................................88
8.2.11 模式 8 设置........................................................................................... 88
8.3 DMA 配置安装.................................................................................................. 88
8.4 停止 DMA 传输................................................................................................... 89
8.5 DMA 中断........................................................................................................ 89
8.6 DMA 配置数据结构............................................................................................. 89
8.7 DMA 存储访问.................................................................................................. 89
8.8 DMA 寄存器..................................................................................................... 92
9 定时器1111（16161616位定时器）...............................................................................................94
9.1 16 位计数器....................................................................................................... 95
9.2 定时器 1 操作..................................................................................................... 95
9.3 自由运行模式..................................................................................................... 95
9.4 模模式..............................................................................................................96
9.5 正计数/倒计数模式...............................................................................................96
9.6 通道模式控制..................................................................................................... 97
9.7 输入捕获模式..................................................................................................... 97
9.8 输出比较模式..................................................................................................... 97
9.9 IR 信号产生和线性化......................................................................................... 102
9.9.1 简介......................................................................................................102
9.9.2 调制码...................................................................................................102
9.9.3 非调制码................................................................................................ 103
9.9.4 学习......................................................................................................104
9.9.5 其他注意事项.......................................................................................... 104
9.10 定时器 1 中断................................................................................................. 104
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9.11 定时器 1 DMA 触发.......................................................................................... 104
9.12 定时器 1 寄存器...............................................................................................105
9.13 作为数组访问定时器 1 寄存器.............................................................................. 109
10 定时器3333和定时器4444（8888位定时器）...............................................................................110
10.1 8 位定时器计数器........................................................................................... 111
10.2 定时器 3/定时器 4 模式控制...............................................................................111
10.2.1 自由运行模式....................................................................................... 111
10.2.2 倒计数模式.......................................................................................... 111
10.2.3 模模式................................................................................................111
10.2.4 正/倒计数模式...................................................................................... 111
10.3 通道模式控制................................................................................................ 111
10.4 输入捕获模式................................................................................................ 112
10.5 输出比较模式................................................................................................ 112
10.6 定时器 3 和定时器 4 中断.................................................................................. 112
10.7 定时器 3 和定时器 4 DMA 触发...........................................................................113
10.8 定时器 3 和定时器 4 寄存器............................................................................... 113
11 睡眠定时器..............................................................................................................117
11.1 概述............................................................................................................. 118
11.2 定时器比较................................................................................................... 118
11.3 定时器捕获................................................................................................... 118
11.4 睡眠定时器寄存器........................................................................................... 119
12 ADCADCADCADC..................................................................................................................... 121
12.1 ADC 简介.....................................................................................................122
12.2 ADC 操作.....................................................................................................122
12.2.1 ADC 输入............................................................................................122
12.2.2 ADC 转换序列...................................................................................... 123
12.2.3 单个 ADC 转换......................................................................................123
12.2.4 ADC 运行模式...................................................................................... 123
12.2.5 ADC 转换结果...................................................................................... 124
12.2.6 ADC 参考电压...................................................................................... 124
12.2.7 ADC 转换时间...................................................................................... 124
12.2.8 ADC 中断............................................................................................124
12.2.9 ADC DMA 触发.................................................................................... 124
12.2.10 ADC 寄存器....................................................................................... 125
13 随机数发生器...........................................................................................................128
13.1 简介........................................................................................................... 129
13.2 随机数发生器的运行........................................................................................ 129
13.2.1 伪随机数序列的生成............................................................................... 129
13.2.2 种子数的产生....................................................................................... 129
13.2.3 CRC16...............................................................................................130
13.3 随机数发生器的寄存器..................................................................................... 130
14 AESAESAESAES协处理器........................................................................................................ 131
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14.1 AES 操作..................................................................................................... 132
14.2 密钥和 IV..................................................................................................... 132
14.3 填充输入数据................................................................................................ 132
14.4 和 CPU 通信..................................................................................................132
14.5 运行模式...................................................................................................... 132
14.6 CBC-MAC....................................................................................................133
14.7 CCM 模式.....................................................................................................133
14.8 在层之间共享 AES 协处理器................................................................................135
14.9 AES 中断..................................................................................................... 135
14.10 AES DMA 触发............................................................................................ 135
14.11 AES 寄存器.................................................................................................135
15 看门狗定时器...........................................................................................................137
15.1 看门狗模式................................................................................................... 138
15.2 定时器模式................................................................................................... 138
15.3 看门狗定时器寄存器........................................................................................ 138
16 USARTUSARTUSARTUSART................................................................................................................140
16.1 UART 模式................................................................................................... 141
16.1.1 UART 发送.......................................................................................... 141
16.1.2 UART 接收.......................................................................................... 141
16.1.3 UART 硬件流控制.................................................................................. 142
16.1.4 UART 特征格式.....................................................................................142
16.2 SPI 模式...................................................................................................... 142
16.2.1 SPI 主模式操作.....................................................................................142
16.2.2 SPI 从模式操作.....................................................................................143
16.3 SSN 从模式选择引脚....................................................................................... 143
16.4 波特率的产生................................................................................................ 143
16.5 清除 USART................................................................................................. 144
16.6 USART 中断................................................................................................. 144
16.7 USART DMA 触发.......................................................................................... 144
16.8
USART 寄存器............................................................................................. 145
17 USBUSBUSBUSB控制器...........................................................................................................149
17.1 USB 简介..................................................................................................... 150
17.2 USB 使能..................................................................................................... 150
17.3 48 MHz USB PLL.......................................................................................... 150
17.4 USB 中断..................................................................................................... 151
17.5 端口 0......................................................................................................... 151
17.6 端口-0 中断....................................................................................................151
17.6.1 错误情况.............................................................................................. 152
17.6.2 配置传输（IDLE 状态）...........................................................................152
17.6.3 IN 传输（TX 状态）............................................................................... 152
17.6.4 OUT 传输（RX 状态）............................................................................ 153
17.7 端口 1-5...................................................................................................... 153
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17.7.1 FIFO 管理........................................................................................... 153
17.7.2 双缓冲................................................................................................154
17.7.3 FIFO 访问........................................................................................... 155
17.7.4 端口 1-5 中断.......................................................................................155
17.7.5 批量/中断 IN 端口................................................................................. 156
17.7.6 同步 IN 端口........................................................................................ 156
17.7.7 批量/中断 OUT 端口...............................................................................156
17.7.8 同步 OUT 端口......................................................................................156
17.8 DMA......................................................................................................... 157
17.9 USB 复位..................................................................................................... 157
17.10 挂起和恢复................................................................................................. 157
17.11 远程唤醒.................................................................................................... 157
17.12 USB 寄存器................................................................................................ 158
18 定时器2222（MACMACMACMAC定时器）........................................................................................... 164
18.1 定时器操作................................................................................................... 165
18.1.1 概述.................................................................................................. 165
18.1.2 正计数................................................................................................165
18.1.3 定时器溢出.......................................................................................... 165
18.1.4 定时器 Delta 递增................................................................................. 165
18.1.5 定时器比较.......................................................................................... 165
18.1.6 溢出计数............................................................................................. 165
18.1.7 溢出计数更新....................................................................................... 166
18.1.8 溢出计数器溢出.....................................................................................166
18.1.9 溢出计数器比较.....................................................................................166
18.1.10 捕获输入........................................................................................... 166
18.2 中断........................................................................................................... 166
18.3 事件输出（DMA 触发和 CSP 事件）.....................................................................167
18.4 定时器启动/停止同步....................................................................................... 167
18.4.1 概述.................................................................................................. 167
18.4.2 定时器同步停止.....................................................................................167
18.4.3 定时器同步启动.....................................................................................167
18.5 定时器 2 寄存器............................................................................................. 168
19 无线电................................................................................................................... 172
19.1 RF 内核....................................................................................................... 173
19.1.1 中断.................................................................................................. 173
19.1.2 中断寄存器.......................................................................................... 173
19.2 FIFO 访问.................................................................................................... 177
19.3 DMA...........................................................................................................177
19.4 存储器映射................................................................................................... 177
19.4.1 RX FIFO.............................................................................................178
19.4.2 TX FIFO.............................................................................................178
19.4.3 帧过滤和源匹配存储器映射.......................................................................178
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19.5 频率和通道编程..............................................................................................179
19.6 IEEE 802.15.4-2006 调制格式......................................................................... 179
19.7 IEEE 802.15.4-2006 帧格式............................................................................181
19.7.1 PHY 层............................................................................................... 181
19.7.2 MAC 层.............................................................................................. 181
19.8 发送模式...................................................................................................... 182
19.8.1 TX 控制.............................................................................................. 182
19.8.2 TX 状态时序.........................................................................................182
19.8.3 TX FIFO 访问.......................................................................................182
19.8.4 重传.................................................................................................. 183
19.8.5 错误情况............................................................................................. 183
19.8.6 TX 溢出图........................................................................................... 184
19.8.7 帧处理................................................................................................185
19.8.8 同步头................................................................................................185
19.8.9 帧长度域.............................................................................................. 185
19.8.10 帧校验序列........................................................................................ 185
19.8.11 中断.................................................................................................186
19.8.12 空闲通道评估.................................................................................... 186
19.8.13 输出功率编程....................................................................................... 186
19.8.14 提示和技巧........................................................................................ 186
19.9 接收模式...................................................................................................... 186
19.9.1 RX 控制.............................................................................................. 186
19.9.2 RX 状态时序........................................................................................ 187
19.9.3 帧处理................................................................................................187
19.9.4 同步头和帧长度域..................................................................................187
19.9.5 帧过滤................................................................................................188
19.9.6 源地址匹配.......................................................................................... 191
19.9.7 帧校验序列.........................................................................................194
19.9.8 确认传输............................................................................................. 194
19.10 RX FIFO 访问..............................................................................................196
19.10.1 使用 FIFO 和 FIFOP............................................................................. 196
19.10.2 错误情况........................................................................................... 197
19.10.3 RSSI............................................................................................... 197
19.10.4 链路质量指示......................................................................................198
19.11 无线电控制状态机制...................................................................................... 198
19.12 随机数的产生...............................................................................................200
19.13 数据包分析器和无线电测试输出信号................................................................... 201
19.14 命令选通/ CSMA-CA 处理器............................................................................ 202
19.14.1 指令存储器........................................................................................ 202
19.14.2 数据寄存器........................................................................................ 203
19.14.3 程序运行........................................................................................... 203
19.14.4 中断请求........................................................................................... 203
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