[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);

 int main(void)
 {
     nrf_gpio_cfg_output(LED_1);//配置P0.21为输出
     nrf_gpio_pin_set(LED_1);   //指示灯D1初始状态为熄灭

     while (true)
     {
         //指示灯D1以200ms的间隔闪烁
         nrf_gpio_pin_toggle(LED_1);
         nrf_delay_ms(100);
     }
 }

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

 int main(void)
 {
     nrf_gpio_range_cfg_output(LED_START, LED_STOP);//配置P0.21~P0.24为输出
     nrf_gpio_pin_set(LED_1);  //LED初始状态为熄灭
     nrf_gpio_range_cfg_input(BUTTON_START,BUTTON_STOP,NRF_GPIO_PIN_PULLUP);//配置P0.17~P0.20为输入

     while (true)
     {
         //检测按键S1是否按下
         if(nrf_gpio_pin_read(BUTTON_1) == 0)
         {
             nrf_gpio_pin_clear(LED_1);
             while(nrf_gpio_pin_read(BUTTON_1) == );//等待按键释放
             nrf_gpio_pin_set(LED_1);
         }
     }
 }

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);

 int main(void)
 {
     LEDS_CONFIGURE(LEDS_MASK);
     LEDS_OFF(LEDS_MASK);
     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_Baud38400
15     };

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);

     APP_ERROR_CHECK(err_code);

     while (true)
     {
         uint8_t cr;
         while(app_uart_get(&cr) != NRF_SUCCESS);  //等待接收串口数据
         while(app_uart_put(cr) != NRF_SUCCESS);   //返回接收到的串口数据

         if (cr == 'q' || cr == 'Q')
         {
             printf(" \n\rExit!\n\r");

             while (true)
             {
                 // Do nothing.
             }
         }
     }
 }

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;
}

 int main(void)
 {
       ......
     while (true)
     {
         uint8_t p_buff[RANDOM_BUFF_SIZE];
         uint8_t length = random_vector_generate(p_buff,RANDOM_BUFF_SIZE);
         printf("Random Vector:");
         for(uint8_t i = ; i < length; i++)  //串口输出RNG
         {
             printf(" %3d",(int)p_buff[i]);
         }
         printf("\r\n");
         nrf_delay_ms();  //延时，方便观察数据
                 nrf_gpio_pin_toggle(LED_1);  //指示灯D1指示程序运行
     }
 }

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

 int main(void)
 {
     uint32_t err_code = NRF_SUCCESS;

     //配置开发板上的4个用户LED指示灯
     LEDS_CONFIGURE(LEDS_MASK);
     LEDS_OFF(LEDS_MASK);

     //4个指示灯轮流闪烁一次，指示系统启动
     for(uint32_t i = ; i < LEDS_NUMBER; i++)
     {   nrf_delay_ms();
         LEDS_ON(BSP_LED_0_MASK << i);
     }

     //BSP configuration for button support: button pushing will feed the dog.
     err_code = nrf_drv_clock_init(NULL);
     APP_ERROR_CHECK(err_code);//检查返回值
     nrf_drv_clock_lfclk_request();

     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
     APP_ERROR_CHECK(err_code);

     //配置WDT.
     nrf_drv_wdt_config_t config = NRF_DRV_WDT_DEAFULT_CONFIG;//采用默认设置
     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
     APP_ERROR_CHECK(err_code);
     err_code = nrf_drv_wdt_channel_alloc(&m_channel_id);//分配一个通道id
     APP_ERROR_CHECK(err_code);
     nrf_drv_wdt_enable();//使能看门狗

     while()
     {
         __SEV();  //设置事件
         __WFE();  //进入睡眠，等待事件唤醒
         __WFE();
     }
 }

• 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 occurs
5 }

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：f_timer=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f_TIMER <= 1 MHz，定时器将使用PCLK1M 时钟源取代PCLK16M，以降低功耗。

 int main(void)
 {
     uint32_t time_ms = ; //Time(in miliseconds) between consecutive compare events.
     uint32_t time_ticks;
     uint32_t err_code = NRF_SUCCESS;

     LEDS_CONFIGURE(LEDS_MASK);//配置开发板上驱赌LED的管脚为输出
     LEDS_OFF(LEDS_MASK);      //熄灭LED D1~D4

     //Configure TIMER_LED for generating simple light effect - leds on board will invert his state one after the other.
     err_code = nrf_drv_timer_init(&TIMER_LED, NULL, timer_led_event_handler);//初始化
     APP_ERROR_CHECK(err_code);

     time_ticks = nrf_drv_timer_ms_to_ticks(&TIMER_LED, time_ms);

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);

     nrf_drv_timer_enable(&TIMER_LED);//启动

     while()
     {
         __WFI(); //进入睡眠，等待中断
     }
 }

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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