MSP430单片机简介

. September 14, 2012

. 1 简介 MSP430 单片机特点超低功耗 2 MSP430 时钟系统 3 MSP430 的端口 4 定时器看门狗定时器定时器 A 5 示例

MSP430 单片机特点. 简介 MSP430 单片机是美国德州仪器 (TI) 公司 1996 年开始推向市场的一种 16 位超低功耗 具有精简指令集的混合信号处理器 它将多个不同功能的模拟电路 数字电路模块和微处理器集成在了一个芯片上

MSP430 单片机特点. 特点 1 处理能力强 2 运算速度快 3 超低功耗 4 片内资源丰富 5 方便高效的开发环境

超低功耗. 超低功耗 图 : 用水果电池供电的某 430 单片机系统

超低功耗.

. 时钟系统 MSP430 具有独特的时钟系统, 时钟源主要可分为 : 1 LFXT1CLK 低频时钟源 XT2CLK 高频时钟源 DCOCLK 数字控制 RC 振荡器 时钟输出信号可以分为 : ACLK 辅助时钟 MCLK 主系统时钟 SMCLK 子系统时钟. 时钟源配置示例 1 MSP430X2XX 系列还有 VLOCLK 时钟源

. 端口 类型丰富 P1, P2 P3, P4, P5, P6 S 和 COM 功能丰富 I/O 中断能力其他片内外设功能驱动液晶

. 寄存器丰富各端口共有的寄存器 : PxDIR I/O 方向寄存器 PxIN 输入寄存器 PxOUT 输出寄存器 PxSEL 功能选择寄存器 P1 和 P2 具有中断功能, 还有以下几个与中断有关的寄存器 PxIE 中断使能寄存器 PxIFG 中断标志寄存器 PxIES 中断触发沿选择寄存器 部分芯片的端口还有 PxREN 内部上拉 / 下拉电阻使能寄存器. 端口程序示例

. 定时器 MSP430 主要有一下几类定时器 : 1 看门狗定时器 WDT 2 基本定时器 BT 3 定时器 A TimerA 4 定时器 B TimerB 5 实时时钟 RTC

看门狗定时器. 看门狗定时器 看门狗一般是防止单片机程序跑飞, 检测系统运行的功能 MSP430 的看门狗定时器不仅包含这个功能, 他也可以作为内部定时器和其他定时器一样产生定时中断

看门狗定时器. 看门狗定时器可以工作在以下三种状态 : 1 看门狗模式 模式 器 定时时 (PUC) 看门狗模式 2 定时器模式 模式 时 定时器 改变定时时间不同时清除 WDTCNT 将导致不可预测的系统立即复位或中断 定时器时间改变和计数器清除必须在一条指令中完成 如果先后分别进行清除和改变定时时间, 可能立即引起不可预料的系统复位或中断 在正常工作时, 改变时钟源, 可能导致 WDTCNT 额外的计数时钟 3 低功耗模式 WDT 看门狗 定时器时 WDT 功耗 WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD;

看门狗定时器. MSP430 看门狗有两个相关的寄存器 : WDTCNT( 计数寄存器 ) 和 WDTCTL( 控制寄存器 ) WDTCNT 不能直接通过软件存取, 必须通过 WDTCTL 来控制 WDTCTL 由两部分组成, 高 8 位作为口令, 低 8 位是对 WDT 操作的控制命令 高八位必须写入 5AH( 宏定义为 WDTPW), 如果写错, 系统将复位. 看门狗示例

定时器 A. 定时器 A 定时器 A 具有以下特性 : 时, 时 时 时 时 功 定时 PWM 时 定 时 低 功 4 功 8 式 时 DMA

定时器 A. TimerA 寄存器 TimerA 有丰富的寄存器供用户使用 如下表所列 : 表 : TimerA 的寄存器 寄存器 缩写 读写类型 TimerA 控制寄存器 TACTL 读 / 写 TimerA 计数器 TAR 读 / 写 捕获 / 比较控制寄存器 0 CCTL0 读 / 写 捕获 / 比较寄存器 0 CCR0 读 / 写 捕获 / 比较控制寄存器 1 CCTL1 读 / 写 捕获 / 比较寄存器 1 CCR1 读 / 写 捕获 / 比较控制寄存器 2 CCTL2 读 / 写 捕获 / 比较寄存器 2 CCR2 读 / 写 中断向量寄存器 TAIV 读 / 写

定时器 A. TimerA 中断 TimerA 中断可以由计数器溢出引起, 也可以来自捕获 / 比较寄存器 TimerA 使用两个中断向量, 一个单独分配个 CCR0, 另一个作为共用中断向量分配给定时器和其他捕获 / 比较寄存器 CCR0 中断向量具有最高的优先级,CCIFG0 在中断服务时能自动复位 中断向量的名称为 TIMER0_A0_VECTOR CCR1-CCRx 与定时器共用另一个中断向量 (TIMER0_A1_VECTOR), 属于多源中断 在多源中断中,TAIV 用于确定中断请求的中断源. TimerA 中断示例

定时器 A. TimerA 工作模式 TimerA 共有四种工作模式 : 1 停止模式 MC_0 2 增计数模式 MC_1 3 连续计数模式 MC_2 4 增 / 减计数模式 MC_3

定时器 A. 停止模式 停止模式用于定时器暂停, 并不发生复位, 所有寄存器现行的内容在停止模式结束后都可用 当定时器暂停后重新计数时, 计数器将从暂停时的值开始以暂停前的计数方向计数 例如, 停止模式前,Timer_A 工作于增 / 减计数模式并且处于下降计数方向, 停止模式后,Timer_A 仍然工作于增 / 减计数模式, 从暂停前的状态开始继续沿着下降方向开始计数 如果不想这样, 则可通过 TACTL 中的 CLR 控制位来清除定时器的方向记忆特性

定时器 A. 增计数模式 捕获 / 比较寄存器 CCR0 用作 Timer_A 增计数模式的周期寄存器, 因为 CCR0 为 16 位寄存器, 所以该模式适用于定时周期小于 65 536 的连续计数情况 计数器 TAR 可以增计数到 CCR0 的值, 当计数值与 CCR0 的值相等 ( 或定时器值大于 CCR0 的值 ) 时, 定时器复位并从 0 开始重新计数 图 : 增计数模式的计数过程

定时器 A. 连续计数模式 需要 65 536 个时钟周期的定时应用场合常用连续计数模式 定时器从当前值计数到 0FFFFH 后, 又从 0 开始重新计数 图 : 连续计数模式的计数过程

定时器 A. 增 / 减计数模式 需要对称波形的情况经常可以使用增 / 减计数模式, 该模式下, 定时器先增计数到 CCR0 的值, 然后反向减计数到 0 计数周期仍由 CCR0 定义, 它是 CCR0 计数器数值的 2 倍 图 : 增 / 减计数模式的计数过程

定时器 A. 捕获模式 CCTLx 中的 CAPx=1, 该模块工作在捕获模式 这时如果在选定的引脚上发生设定的脉冲触发沿 ( 上升沿 下降沿或任意跳变 ), 则 TAR 中的值将写入到 CCRx 中 每个捕获 / 比较寄存器能被软件用于时间标记 可用于各种目的 : 时 时 当捕获完成后, 中断标志位 CCIFGx 被置位

定时器 A. 输出单元 每个捕获 / 比较模块包含一个输出单元, 用于产生输出信号

定时器 A. 输出模式 OUTMOD_0 输出模式 : 输出信号 OUTx 由每个捕获 / 比较模块的控制寄存器 CCTLx 中的 OUTx 位定义, 并在写入该寄存器后立即更新 最终位 OUTx 直通 OUTMOD_1 置位模式 : 输出信号在 TAR 等于 CCRx 时置位, 并保持置位到定时器复位或选择另一种输出模式为止 OUTMOD_2 PWM 翻转 / 复位模式 : 输出在 TAR 的值等于 CCRx 时翻转, 当 TAR 的值等于 CCR0 时复位 OUTMOD_3 PWM 置位 / 复位模式 : 输出在 TAR 的值等于 CCRx 时置位, 当 TAR 的值等于 CCR0 时复位

定时器 A. 输出模式 OUTMOD_4 翻转模式 : 输出电平在 TAR 的值等于 CCRx 时翻转, 输出周期是定时器周期的 2 倍 OUTMOD_5 复位模式 : 输出在 TAR 的值等于 CCRx 时复位, 并保持低电平直到选择另一种输出模式 OUTMOD_6 PWM 翻转 / 置位模式 : 输出电平在 TAR 的值等于 CCRx 时翻转, 当 TAR 值等于 CCR0 时置位 OUTMOD_7 PWM 复位 / 置位模式 : 输出电平在 TAR 的值等于 CCRx 时复位, 当 TAR 的值等于 CCR0 时置位

定时器 A. 增计数模式输出波形

定时器 A. 连续计数模式下输出波形

定时器 A. 增 / 减计数模式下输出波形

定时器 A. 使用 TimerA 实现 PWM CCR0 决定了信号的周期, 改变 CCR1 即可改变占空比. PWM 示例

. Example 1 void ConfigClock(void) 2 { 3 int i ; 4 DCOCTL = CALDCO_1MHZ; 5 BCSCTL1 = CALBC1_1MHZ; 6 BCSCTL3 = LFXT1S_0; //ACLK = LFXT1 = 32768Hz 7 do { 8 IFG1 &= ~OFIFG; // 器 9 for (i = 0xf;i>0;i ); 10 } while ((IFG1 & OFIFG)!=0); // 器 11 BCSCTL2 = SELM_0 + DIVM_0 + DIVS_0; 12 //MCLK =DCO SMCLK = DCO 13 }. 返回

. P1.4 LPM4 P1.0 Example 1 #include <msp430g2553.h> 2 void main(void) 3 { 4 WDTCTL = WDTPW +WDTHOLD; // 看门狗 5 P1DIR = BIT0; //P1.0 6 P1IE = BIT4; //P1.4 7 P1IES = BIT4; //P1.4 8 P1IFG &= ~BIT4; // P1.4 9 _BIC_SR(LPM4_bits+GIE); // LPM4 10 } 11 #pragma vector = PORT1_VECTOR 12 interrupt void Port1_ISR(void) 13 { 14 P1OUT ^= BIT0; //P1.0 15 P1IFG &= ~BIT4; //P1.4 16 }. 返回

. Example 1 #include <msp430g2553.h> 2 void main(void){ 3 BCSCTL1 = DIVA_1; //ACLK/2 4 BCSCTL3 = LFXT1S_2; //ACLK = VLO 5 WDTCTL = WDT_ADLY_1000; //WDT 工作在定时器模式 6 IE1 = WDTIE; // 看门狗中断允许 7 P1DIR = 0xFF; //P1 输出 8 P1OUT = 0; //P1 输出 0 9 while(1){ 10 int i ; 11 P1OUT = BIT0; //P1.0 置位 12 for(i= 10000; i>0 ; i ); // 软件延时 13 P1OUT &= ~BIT0; //P1.0 复位 14 _BIS_SR(LPM3_bits + GIE); // 进入 LPM3,ACLK 是活动的 15 } 16 } 17 #pragma vector = WDT_VECTOR 18 interrupt void watchdog_timer(void){ 19 _BIC_SR_IRQ(LPM3_bits); // 清除 LPM3 唤醒 CPU 20 }. 返回

. Example 1 #include <msp430g2553.h> 2 void main(void){ 3 WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD; 4 TACTL = TASSEL_2 + TACLR + TAIE; //SMCLK, 清除 TAR, 允许定时器溢出中断 5 P1DIR = BIT0; //P1.0 输出 6 TACTL = MC_2; // 连续计数模式 7 _EINT(); // 允许全局中断 8 while(1){ 9 _BIS_SR(CPUOFF); 10 } 11 } 12 #pragma vector = TIMER0_A1_VECTOR 13 interrupt void TimerA_ISR(void){ 14 switch(taiv){ 15 case 2: break; //CCR1 中断处理没有使用 16 case 4: break; //CCR2 中断处理没有使用 17 case 10: P1OUT ^= BIT0; // P1.0 翻转 ; 18 break 19 } 20 }. 返回

. Example 1 #include <msp430x44x.h> 2 void main(void) 3 { 4 WDTCTL = WDTPW +WDTHOLD; 5 TACTL = TASSEL0 + TACLR; //ACLK TAR 6 CCR0 = 512 1; //PWM 7 CCTL1 = OUTMOD_7; 8 CCR1 = 384; // 384/512=0.75 9 CCTL2 = OUTMOD_7; 10 CCR2 = 128; // 128/512=0.25 11 P1DIR = BIT2; //P1.2 12 P1SEL = BIT2; //P1.2 TA1 13 P2DIR = BIT0; //P2.0 14 P2SEL = BIT0; //P2.0 TA2 15 TACTL = MC_0; //TimerA 模式 16 _BIS_SR(LPM3_bits); // LPM3 17 }. 返回

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