MSP430 工作筆記一(轉(zhuǎn))
(一),IO口模塊,
本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/201611/316298.htm1,我們所用的MSP430G2553有兩組IO口,P1和P2。
2,IO口的寄存器有:方向選擇寄存器PxDIR,輸出寄存器PxOUT,輸入寄存器PxIN,IO口內(nèi)部上拉或下拉電阻使能寄存器PxREN,IO口功能選擇寄存器PxSEL和PxSEL2,IO口中斷使能寄存器PxIE,中斷沿選擇寄存器PxIES,IO口中斷標(biāo)志寄存器PxIFG。
3,所有的IO都帶有中斷,其中所有的P1口公用一個(gè)中斷向量,所有的P2口公用一個(gè)中斷向量。所以在使用中斷時(shí),當(dāng)進(jìn)入中斷后,還要判斷到底是哪一個(gè)IO口產(chǎn)生的中斷,判斷方法可以是判斷各個(gè)IO口的電平。
4,中斷標(biāo)志PxIFG需要軟件清除,也可以用軟件置位,從而用軟件觸發(fā)一個(gè)中斷。
注意:在設(shè)置PxIESx時(shí)根據(jù)PxINx有可能會(huì)引起相應(yīng)的PxIFGx置位(具體的情況見(jiàn)用戶指南),所以在初始化完IO口中斷以后,正式使用IO中斷前要先將對(duì)應(yīng)的PxIFGx清零。程序如下:
voidIO_interrupt_init()//IO中斷初始化函數(shù)
{
P1REN|=BIT4+BIT5+BIT6+BIT7;//pullup內(nèi)部上拉電阻使能
//使用中斷時(shí),使能內(nèi)部的上拉電阻這樣當(dāng)該腳懸空是,電平不會(huì)跳變,防止懸空時(shí)電平跳變不停的觸發(fā)中斷
P1OUT=BIT4+BIT5+BIT6+BIT7;//當(dāng)引腳上的上拉或下拉電阻使能時(shí),PxOUT選擇是上拉還是下來(lái)
//0:下拉,1:上拉
P1IE|=BIT4+BIT5+BIT6+BIT7;//interruptenabledP13中斷使能
P1IES|=BIT4+BIT5+BIT6+BIT7;//Hi/loedge下降沿中斷
//P1IES&=~BIT3;//上升沿觸發(fā)中斷
P1IFG&=~(BIT4+BIT5+BIT6+BIT7);//中斷標(biāo)志位清零
}
5,PxOUT:如果引腳選擇了內(nèi)部的上拉或下拉電阻使能,則PxOUT設(shè)定電阻是上拉還是下拉,0:下拉,1:上拉
6,當(dāng)IO口不用時(shí),最好不要設(shè)為輸入,且為浮動(dòng)狀態(tài)(這是IO口的默認(rèn)狀態(tài)),因?yàn)楫?dāng)輸入為浮動(dòng)時(shí),輸入電壓有可能會(huì)在VIL和VIH之間,這樣會(huì)產(chǎn)生擊穿電流。所以不用的IO口可以設(shè)為輸出狀態(tài),或設(shè)為輸入狀態(tài)但通過(guò)外圍電路接至VCC或GND,或接一個(gè)上拉/下拉電阻。
7,當(dāng)使用msp430g2553的IO口時(shí)要注意,因?yàn)間2553的IO口寄存器的操作,不像51,它不能單獨(dú)針對(duì)某一位進(jìn)行操作,必須對(duì)整個(gè)寄存器進(jìn)行操作。所以就不像51,g2553不可以定義bit型的數(shù)據(jù)。所以在使用msp的IO口時(shí)要注意對(duì)需要位的操作,而不要影響其他無(wú)關(guān)的位,可以用|&^等按位操作的符號(hào)。在使用IO都控制其他外圍模塊時(shí)也要注意要使用的IO口的定義,可以用如下的定義方法:
#defineCLR_RSP2OUT&=~BIT0;//RS=P2.0
#defineSET_RSP2OUT|=BIT0;
#defineCLR_RWP2OUT&=~BIT1;//RW=P2.1
#defineSET_RWP2OUT|=BIT1;
#defineCLR_ENP2OUT&=~BIT2;//EN=P2.2
#defineSET_ENP2OUT|=BIT2;
#defineDataPortP1OUT
8,g2553的P27和P26腳分別接外部晶體的輸出和輸入腳XOUT和XIN,默認(rèn)是自動(dòng)設(shè)為了晶振管腳功能,但是當(dāng)想把它們用為普通的IO時(shí),也可以,設(shè)置對(duì)應(yīng)的SEL設(shè)為普通的IO即可,如下:
P2DIR|=BIT6+BIT7;//把P26和P27配置為普通IO并為輸出腳默認(rèn)為晶振的輸入和輸出引腳作為dac0832的
P2SEL&=~(BIT6+BIT7);//cs和wr控制端
P2SEL2&=~(BIT6+BIT7);
(二),時(shí)鐘系統(tǒng)
1,msp430能做到超低功耗,合理的時(shí)鐘模塊是功不可沒(méi)的。但是功能強(qiáng)大的時(shí)鐘模塊設(shè)置起來(lái)也相對(duì)復(fù)雜一些。
2,msp430的時(shí)鐘源有:
(1),外接低頻晶振LFXT1CLK:低頻模式接手表晶體32768Hz,高頻模式450KHz~8MHz;
(2),外接高速晶振XT2CLK:8MHz;
(3),內(nèi)部數(shù)字控制振蕩器DCO:是一個(gè)可控的RC振蕩器,頻率在0~16MHz;
(4),超低功耗低頻振蕩器VLO:不可控,4~20KHz典型值為12KHz;
3,時(shí)鐘模塊:430的時(shí)鐘模塊有MCLKSMCLKACLK:
(1),主系統(tǒng)時(shí)鐘MCLK:提供給MSP430的CPU時(shí)鐘??梢詠?lái)自LFXT1CLKXT2CLKDCOVLO可選,默認(rèn)為DCO。
(2),子系統(tǒng)時(shí)鐘SMCLK:提供給高速外設(shè)。可以來(lái)自LFXT1CLKXT2CLKDCOVLO可選,默認(rèn)為DCO。
(3),輔助系統(tǒng)時(shí)鐘ACLK:提供給低速外設(shè)??蓙?lái)自LFXT1CLKVLO。
4,內(nèi)部的振蕩器DCO和VLO提供的時(shí)鐘頻率不是很精確,隨外部環(huán)境變化較大。
DCO默認(rèn)的頻率大概為800KHz,但我用示波器觀察的為1.086MHz左右,當(dāng)DCO設(shè)置的過(guò)高時(shí),用示波器可以看到波形不再是方波,而是類似于正弦波。DCO可以用CCS提供的宏定義進(jìn)行相對(duì)比較精確的設(shè)置,如下:
DCOCTL=CALDCO_12MHZ;//DCO設(shè)為12MHz這種方法設(shè)DCO頻率比較精確,實(shí)際測(cè)得為12.08MHz左右正弦波
BCSCTL1=CALBC1_12MHZ;
用這種方法可以設(shè)置1,8,12,16MHz
宏定義如下:
#ifndef__DisableCalData
SFR_8BIT(CALDCO_16MHZ);
SFR_8BIT(CALBC1_16MHZ);
SFR_8BIT(CALDCO_12MHZ);
SFR_8BIT(CALBC1_12MHZ);
SFR_8BIT(CALDCO_8MHZ);
SFR_8BIT(CALBC1_8MHZ);
SFR_8BIT(CALDCO_1MHZ);
SFR_8BIT(CALBC1_1MHZ);
#endif
5,使用超低功耗低頻振蕩器VLO可以很大程度地降低系統(tǒng)功耗,下面的例子是設(shè)置ACLK為VLO,MCLK為VLO的8分頻:
#include
//1延時(shí)
//#defineCPU_F((double)16000000)//cpufrequency16000000
#defineCPU_F((double)1630)//cpufrequency1630//CPU的實(shí)際MCLK大約為13.05/8=1.63KHz
#definedelay_us(x)__delay_cycles((long)(CPU_F*(double)x/1000000.0))
#definedelay_ms(x)__delay_cycles((long)(CPU_F*(double)x/1000.0))
voidmain(void)
{
volatileunsignedinti;//Volatiletopreventremoval
WDTCTL=WDTPW+WDTHOLD;//Stopwatchdogtimer
BCSCTL3|=LFXT1S_2;//LFXT1=VLO低頻時(shí)鐘選擇為VLOACLK選為VLO
IFG1&=~OFIFG;//ClearOSCFaultflag清除振蕩器錯(cuò)誤中斷標(biāo)志
__bis_SR_register(SCG1+SCG0);//StopDCOSCG1禁止SMCLKSCG0禁止DCO
BCSCTL2|=SELM_3+DIVM_3;//MCLK=LFXT1/8
//因?yàn)榍懊嬉呀?jīng)選擇了LFXT1=VLO所以MCLK選為VLO8分頻所以CPU的MCLK大約為1.5KHz
P1DIR=0xFF;//AllP1.xoutputs
P1OUT=0;//AllP1.xreset
P2DIR=0xFF;//AllP2.xoutputs
P2OUT=0;//AllP2.xreset
P1SEL|=BIT0+BIT4;//P10P14options功能選擇為外圍模塊
//p10輸出ACLK,來(lái)自VLO,p14輸出SMCLK,因?yàn)榻沽薙MCLK,所以P14腳無(wú)波形輸出
//VLO典型值為12KHz實(shí)際用示波器測(cè)得為:13.05KHz左右波動(dòng)
//所以CPU的實(shí)際MCLK大約為13.05/8=1.63KHz
for(;;)
{
P1OUT^=BIT6;//P1.6閃爍
delay_ms(1000);
}
}
6,如上面的程序所示,其中的延遲函數(shù)用那種方法,使用系統(tǒng)的延遲周期函數(shù)__delay_cycles(intn);可以達(dá)到比較精確的延遲,如下:
//more_
//1延時(shí)
//#defineCPU_F((double)16000000)//cpufrequency16000000
#defineCPU_F((double)12000000)//cpufrequency12000000
#definedelay_us(x)__delay_cycles((long)(CPU_F*(double)x/1000000.0))
#definedelay_ms(x)__delay_cycles((long)(CPU_F*(double)x/1000.0))
//2空函數(shù)
#definenop()_NOP();
7,系統(tǒng)上電后默認(rèn)使用的是DCO時(shí)鐘,DCO默認(rèn)的頻率大概為800KHz,但我用示波器觀察的為1.086MHz左右,當(dāng)DCO設(shè)置的過(guò)高時(shí),用示波器可以看到波形不再是方波,而是類似于正弦波。
(三),定時(shí)器Timer_A
1,MSP430g2553具有兩個(gè)16位的定時(shí)器:Timer0_ATimer1_A。分別具有三個(gè)捕捉/比較寄存器,具有輸入捕捉,輸出比較功能。可以產(chǎn)生定時(shí)中斷,也可以產(chǎn)生PWM。
2,產(chǎn)生PWM,例子如下:
#include
voidTimer_A0_1_init()//TA0.1輸出PWM
{
TACTL|=TASSEL_1+MC_1;//ACLK,增計(jì)數(shù)
CCTL1=OUTMOD_7;//輸出模式為復(fù)位/置位
CCR0=328;//時(shí)鐘頻率為32768HZ,100HZ
//CCR1=164;//時(shí)鐘頻率為32768HZ,占空比CCR1/CCR0=50%
CCR1=109;//占空比CCR1/CCR0=1/3TA0.1由P1.2P1.6輸出
}
voidTimer_A1_2_init()//TA1.2輸出PWM
{
TA1CTL|=TASSEL_1+MC_1;//ACLK,增計(jì)數(shù)
TA1CCTL2=OUTMOD_7;//輸出模式為復(fù)位/置位,注意CCTL2要寫(xiě)為T(mén)A1CCTL2
TA1CCR0=164;//時(shí)鐘頻率為32768HZ,波形32768/CCR0=199HZ
TA1CCR2=41;//占空比CCR2/CCR0=1/4,注意CCR2要寫(xiě)成TA1CCR2TA1.2由P2.4P2.5輸出
}
voidTimer_A1_1_init()//TA1.1輸出PWM
{
TA1CCTL1=OUTMOD_7;
TA1CCR1=123;//占空比CCR1/CCR0=3/4,注意CCR1要寫(xiě)成TA1CCR1TA1.1由P2.1P2.2輸出
}
voidIO_init()
{
P1SEL|=BIT2+BIT6;
P1DIR|=BIT2+BIT6;//P1.2P1.6輸出TA0.1OUT1
P2SEL|=BIT4+BIT5;
P2DIR|=BIT4+BIT5;//P2.4P2.5輸出TA1.2OUT2
P2SEL|=BIT1+BIT2;
P2DIR|=BIT1+BIT2;//P2.1P2.2輸出TA1.1OUT1
}
voidmain(void){
WDTCTL=WDTPW+WDTHOLD;
IO_init();
Timer_A0_1_init();
Timer_A1_2_init();
Timer_A1_1_init();
_BIS_SR(CPUOFF);//EnterLPM0進(jìn)入低功耗模式0SMCLKON,ACLKON
}
3,Timer_A的捕獲/比較寄存器
TAR寄存器是Timer_A的16位的計(jì)數(shù)寄存器。TACCRx是Timer_A的捕獲/比較寄存器,當(dāng)為捕獲模式時(shí):當(dāng)捕獲發(fā)生時(shí),把TAR的值裝載到TACCRx中。當(dāng)為比較模式時(shí):TACCRx中裝的是要與TAR寄存器相比較的值。
4,捕獲模式
捕獲外部輸入的信號(hào)的上升沿或下降沿或上升沿下降沿都捕捉,當(dāng)捕捉發(fā)生時(shí),把TAR的值裝載到TACCRx中,同時(shí)也可以進(jìn)入中斷,執(zhí)行相應(yīng)的操作。這樣利用捕捉上升沿或下降沿就可以計(jì)算外部輸入信號(hào)的周期,得出頻率。利用捕捉上升沿和下降沿可以得出輸入信號(hào)的高電平或低電平的持續(xù)時(shí)間。也可以算出占空比。下面是一個(gè)例子,是Timer_A捕獲初始化的程序:
voidtimer_init()//使用Timer1_A時(shí)要特別注意各個(gè)寄存器的寫(xiě)法,因?yàn)門(mén)imer0_A的寄存器都簡(jiǎn)寫(xiě)了,所以在寫(xiě)
//Timer1_A的寄存器時(shí),要特別注意與Timer0_A的不同
{
P1SEL|=BIT2;//選擇P12作為捕捉的輸入端子Timer0_A
//TACCTL1|=CM_3+SCS+CAP+CCIE;//上下沿都觸發(fā)捕捉,用于測(cè)脈寬,同步模式、時(shí)能中斷CCI1A
TACCTL1|=CM_1+SCS+CAP+CCIE;//上升沿觸發(fā)捕捉,同步模式、時(shí)能中斷CCI1A
TACTL|=TASSEL1+MC_2;//選擇SMCLK時(shí)鐘作為計(jì)數(shù)時(shí)鐘源,不分頻增計(jì)數(shù)模式不行,必須連續(xù)計(jì)數(shù)模式
P2SEL|=BIT1;//選擇P21作為捕捉的輸入端子Timer1_A
//TA1CCTL1|=CM_3+SCS+CAP+CCIE;//上下沿都觸發(fā)捕捉,用于測(cè)脈寬,同步模式、時(shí)能中斷CCI1A
TA1CCTL1|=CM_1+SCS+CAP+CCIE;//上升沿觸發(fā)捕捉,同步模式、時(shí)能中斷CCI1A
TA1CTL|=TASSEL1+MC_2;//選擇SMCLK時(shí)鐘作為計(jì)數(shù)時(shí)鐘源,不分頻增計(jì)數(shù)模式不行,必須連續(xù)計(jì)數(shù)模式
}
相對(duì)應(yīng)的中斷函數(shù)如下:
#pragmavector=TIMER0_A1_VECTOR//Timer0_ACC1的中斷向量
__interruptvoidTimer_A(void)
{
//CCI0A使用的捕捉比較寄存器是TA0CCR0,TA0CCR0單獨(dú)分配給一個(gè)
//中斷向量TIMER1_A0_VECTOR,所以進(jìn)入中斷后直接就是Timer0_ACC0產(chǎn)生的中斷,不用經(jīng)過(guò)類似
//下面的方法判斷中斷源了。
//Timer0_ACC1-4,TA0公用一個(gè)中斷向量TIMER0_A1_VECTOR,所以進(jìn)入了中斷后還要用下面
//的方法進(jìn)行判斷是哪一個(gè)中斷源產(chǎn)生的中斷
switch(TAIV)//如果是Timer0_ACC1產(chǎn)生的中斷
{
case2:
{
flag=1;
LPM1_EXIT;//退出低功耗模式
//_BIC_SR_IRQ(LPM1_bits);
//_bic_SR_register_on_exit(LPM1_bits);
break;
}
case4:break;
case10:break;
}
}
#pragmavector=TIMER1_A1_VECTOR//Timer1_ACC1的中斷向量
__interruptvoidTimer_A1(void)
{
//P1OUT|=BIT0;//led調(diào)試用的
//LPM1_EXIT;//退出低功耗模式因?yàn)槭褂玫氖荂CI0A使用的捕捉比較寄存器是TA1CCR0,TA1CCR0單獨(dú)分配給一個(gè)
//中斷向量TIMER1_A0_VECTOR,所以進(jìn)入中斷后直接就是Timer1_ACC0產(chǎn)生的中斷,不用經(jīng)過(guò)類似
//下面注釋掉的方法判斷。
//而Timer1_ACC1-4,TA1則公用一個(gè)中斷向量TIMER1_A1_VECTOR,所以進(jìn)入了中斷后還要用下面
//的方法進(jìn)行判斷是哪一個(gè)中斷源產(chǎn)生的中斷
switch(TA1IV)//如果是Timer1_ACC1產(chǎn)生的中斷
{
case2:
{
flag=2;
LPM1_EXIT;//退出低功耗模式
//_BIC_SR_IRQ(LPM1_bits);
//_bic_SR_register_on_exit(LPM1_bits);
break;
}
case4:break;
case10:break;
}
}
//如果要測(cè)量更低頻率的信號(hào)的話,可以在中斷中判斷溢出中斷發(fā)生的次數(shù),這樣就可以得到溢出的次數(shù),從而可以測(cè)量更
//低頻率的信號(hào)
5,Timer_A的計(jì)數(shù)模式
計(jì)數(shù)模式有:增計(jì)數(shù)模式,連續(xù)計(jì)數(shù)模式和增減計(jì)數(shù)模式。具體的各個(gè)模式的詳解,參見(jiàn)用戶指南。
6,定時(shí)器的定時(shí)中斷
在使用定時(shí)器的定時(shí)中斷時(shí),要注意定時(shí)器計(jì)數(shù)模式的選擇。在使用中斷時(shí),要注意中斷向量的使用和中斷源的判斷,下面就舉一個(gè)例子,注釋的也較詳細(xì):
#include
unsignedintt=0;
voidmain(void)
{
WDTCTL=WDTPW+WDTHOLD;//StopWDT
P1DIR|=0x01;//P1.0output
CCTL0=CCIE;//CCTLx是捕獲/比較控制寄存器interruptenabledCCIE=0x0010時(shí)能定時(shí)器A中斷
CCR0=50000;//捕獲/比較寄存器設(shè)置計(jì)數(shù)器CCR0的初值16位寄存器,最大值為65535
//默認(rèn)SMCLK使用的是DCO,默認(rèn)的DCO大約為800KHz,而CCR0=50000,所以中斷產(chǎn)生的頻率大約為16Hz
TACTL=TASSEL_2+MC_2;//SMCLK,contmode連續(xù)計(jì)數(shù)模式從0計(jì)到0FFFFh
//TACTL=TASSEL_2+MC_1;//SMCLK,upmode增計(jì)數(shù)模式從0計(jì)到CCR0
_BIS_SR(LPM0_bits+GIE);//EnterLPM0w/interrupt進(jìn)入低功耗模式0,允許中斷
}
//TimerA0interruptserviceroutine
#pragmavector=TIMER0_A0_VECTOR
__interruptvoidTimer_A(void)//CCIFG中斷被響應(yīng)后,該標(biāo)志位自動(dòng)清零
{
//P1OUT^=0x01;//ToggleP1.0
t++;
if(t==5)
{
P1OUT^=BIT0;//ToggleP1.0
t=0;
}
CCR0+=50000;//AddOffsettoCCR0增加CCR0偏移
//定時(shí)器總是從0開(kāi)始往上計(jì)數(shù),一直到計(jì)滿再?gòu)?開(kāi)始,在連續(xù)計(jì)數(shù)模式下,當(dāng)定時(shí)器的值等于CCR0時(shí),產(chǎn)生中斷
//在中斷中對(duì)CCR0增加50000,這樣的話定時(shí)器從當(dāng)前值到下一時(shí)刻再次等于CCR0時(shí)的間隔為50000,恒定
//這樣產(chǎn)生中斷的時(shí)間間隔就相等了
//所以在連續(xù)計(jì)數(shù)模式下,要想使中斷的時(shí)間間隔一定,就要有CCR0+=n;這句話
//在中斷中CCR0不需要從新賦值,區(qū)別于51
}
中斷的使用注意情況:還是把舉個(gè)例子吧:
#include
voidmain(void)
{
WDTCTL=WDTPW+WDTHOLD;//StopWDT
P1DIR|=0x01;//P1.0output
TACTL=TASSEL_2+MC_2+TAIE;//SMCLK,contmode,interruptTAIE允許定時(shí)器溢出中斷
_BIS_SR(LPM0_bits+GIE);//EnterLPM0w/interruptGIE允許中斷
}
//Timer_A3InterruptVector(TA0IV)handler
#pragmavector=TIMER0_A1_VECTOR
__interruptvoidTimer_A(void)
{
switch(TA0IV)//TAIV中斷向量寄存器用于
{
case2:break;//CCR1notused捕獲/比較器1
case4:break;//CCR2notused捕獲/比較器2
case10:P1OUT^=0x01;//overflow定時(shí)器溢出
break;
}
}
7,注意:定時(shí)器Timer0_A的時(shí)鐘可以選擇為外接時(shí)鐘輸入TACLK(P10),這樣當(dāng)外接一個(gè)信號(hào)時(shí),定時(shí)器Timer0_A就相當(dāng)于一個(gè)計(jì)數(shù)器使用。這樣就可以用Timer0_A接外接信號(hào),Timer1_A接標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)鐘如32768Hz的晶振,就可以實(shí)現(xiàn)等精度測(cè)頻了。其實(shí)Timer1_A的時(shí)鐘也可以外接的,但是在g2553中沒(méi)有這個(gè)外接管腳(P37),所以就只能選擇正常的時(shí)鐘了。
Timer0_A的外接時(shí)鐘輸入TACLK(P10)的設(shè)置如下:下面是我實(shí)現(xiàn)等精度測(cè)頻時(shí),兩個(gè)定時(shí)器的初始化程序:
voidtimer0_init()
{
TACTL|=TASSEL_0+MC_2+TACLR;//選擇TACLK時(shí)鐘作為計(jì)數(shù)時(shí)鐘源,不分頻必須連續(xù)計(jì)數(shù)模式
P1SEL|=BIT0;//P10為T(mén)imer0_A的時(shí)鐘TACLK輸入,接外部待測(cè)信號(hào),這樣Timer0_A就當(dāng)作計(jì)數(shù)器用
}
//Timer1_A采用ACLK作為時(shí)鐘源計(jì)數(shù),這樣ACLK就相當(dāng)于是標(biāo)準(zhǔn)信號(hào),這樣兩個(gè)定時(shí)器相當(dāng)于都工作在計(jì)數(shù)器方式,
//ACLK32768Hz作為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào),這樣可以實(shí)現(xiàn)等精度測(cè)頻
voidtimer1_init()
{
TA1CCTL0=CCIE;
TA1CCR0=32768;//1s定時(shí)
TA1CTL|=TASSEL_1+MC_2+TACLR;//選擇ACLK時(shí)鐘作為計(jì)數(shù)時(shí)鐘源,不分頻必須連續(xù)計(jì)數(shù)模式
}
8,用定時(shí)器和比較器可以實(shí)現(xiàn)DAC
使用定時(shí)器也可以實(shí)現(xiàn)串口通信
評(píng)論