430学习笔记之我见

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简介:这只是我在学习TI公司生产的16位超的功耗单片机MSP430的随笔,希望能对其他朋友有所借鉴,不对之处还请多指教。讲解430的书现在也有很多了,不过大多数都是详细说明底层硬件结构的,看了不免有些空洞和枯燥,我认为了解一个MCU的操作首先要对其基础特性有所了解,然后再仔细研究各模块的功能。

1.首先你要知道msp430的存储器结构。典型微处理器的结构有两种:冯。诺依曼结构——程序存储器和数据存储器统一编码;哈佛结构——程序存储器和数据存储器;MSP430系列单片机属于前者,而常用的mcs51系列属于后者。

0-0xf特殊功能寄存器;0x10-0x1ff外围模块寄存器;0x200-?根据不同型号地址从低向高扩展;0x1000-0x107f seg_b0x1080_0x10ff seg_a 供flash信息存储

剩下的从0xffff开始向下扩展,根据不同容量,例如149为60KB,0xffff-0x1100

2. 复位信号是MCU工作的起点,430的复位型号有两种:上电复位信号POR和上电清楚信号PUC。POR信号只在上电和RST/NMI复位管脚被设置为复位功能,且低电平时系统复位。而PUC信号是POR信号产生,以及其他如看门狗定时溢出、安全键值出现错误是产生。但是,无论那种信号触发的复位,都会使MSP430在地址0xffff处读取复位中断向量,然后程序从中断向量所指的地址开始执行。复位后的状态不写了,详见参考书,嘿嘿。

3. 系统时钟是一个程序运行的指挥官,时序和中断也是整个程序的核心和中轴线。430最多有三个振荡器,DCO内部振荡器;LFXT1外接低频振荡器,常见的 32768HZ,不用外接负载电容;也可接高频450KHZ-8M,需接负载电容;XT2接高频450KHZ-8M,加外接电容。

430有三种时钟信号:MCLK系统主时钟,可分频1 2 4 8,供cpu使用,其他外围模块在有选择情况下也可使用;SMCLK系统子时钟,供外围模块使用,可选则不同振荡器产生的时钟信号;ACLK辅助时钟,只能由LFXT1产生,供外围模块。

4.中断是430处理器的一大特色,因为几乎每个外围模块都能产生,430可以在没有任务时进入低功耗状态,有事件时中断唤醒cpu,处理完毕再次进入低功耗状态。

整个中断的响应过程是这样的,当有中断请求时,如果cpu处于活动状态,先完成当前命令;如果处于低功耗,先退出,将下一条指令的pc值压入堆栈;如果有多个中断请求,先响应优先级高的;执行完后,等待中断请求标志位复位,要注意,单中断源的中断请求标志位自动复位,而多中断的标志位需要软件复位;然后系统总中断允许位SR.GIE复位,相应的中断向量值装入pc,程序从这个地址继续执行。

这里要注意,中断允许位SR.GIE和中断嵌套问题。如果当你执行中断程序过程中,希望可以响应更高级别的中断请求时,必须在进入第一个中断时把SR.GIE置位。

其实,其他的外围模块时钟沿着时钟和中断这个核心来执行的。具体的结构我也不罗索了,可以参考430系列手册。

我想在写一下c语言对430编程的整体结构。基本上属于框架结构,即整体的模块化编程,其实这也是硬件编程的基本法则拉(可不是我规定的法则哦)。

首先是程序的头文件,包括#include <MSP430x14x.h>,这是14系列,因为常用149;其他型号可自己修改。还可以包括#include "data.h" 等数据库头文件,或函数变量声明头文件,都是你自己定义的哦。

接着就是函数和变量的声明 void Init_Sys(void);系统初始化

系统初始化是个整体的概念,广义上讲包括所有外围模块的初始化,你可以把外围模块初始化的子函数写到Init_Sys()中,也可以分别写各个模块的初始化。但结构的简洁,最好写完系统的时钟初始化后,其他所用到的模块也在这里初始化。

void Init_Sys()

{

unsigned int i;

BCSCTL1&=~XT2OFF; //打开XT2振荡器

do

{

IFG1 &= ~OFIFG; // 清除振荡器失效标志

for (i = 0xFF; i > 0; i--); // 延时,等待XT2起振

}

while ((IFG1 & OFIFG) != 0); // 判断XT2是否起振

BCSCTL2 =SELM_2+SELS; //选择MCLK、SMCLK为XT2

//以下对各种模块、中断、外围设备等进行初始化

........................................

_EINT(); //打开全局中断控制

}

这里涉及到时钟问题,通常我们选择XT2为8M晶振,也即系统主时钟MCLK为8M,cpu执行命令以此时钟为准;但其他外围模块可以在相应的控制寄存器中选择其他的时钟,ACLK;当你对速度要求很低,定时时间间隔大时,就可以选择ACLK,例如在定时器Timea初始化中设置。

主程序: void main( void )

{

WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD; //关闭看门狗

InitSys(); //初始化

//自己任务中的其他功能函数

。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。

while(1);

}

主程序之后我要讲讲中断函数,中断是你做单片机任务中不可缺少的部分,也可以说是灵魂了(夸张吗)。

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

各中断函数,可按优先级依次书写

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

举个定时中断的例子:

初始化 void Init_Timer_A(void)

{

TACTL = TASSEL0 + TACLR; // ACLK, clear TAR

CCTL0 = CCIE; // CCR0 中断使能

CCR0=32768; //定时1s

TACTL|=MC0; //增计数模式

}

中断服务 #pragma vector=TIMERA0_VECTOR

__interrupt void TimerA0()

{

// 你自己要求中断执行的任务

}

当然,还有其他的定时,和多种中断,各系列芯片的中断向量个数也不同。

这就是简单的整体程序框架,写得简单啦,还忘谅解,明天详细了解一下各外围模块的初始化和功能,晚安。

整体的程序设计结构,包括了所有外围模块及内部时钟,中断,定时的初始化。具体情况大家可以根据自己的需要添加或者减少,记住,模块化设计时最有力的武器。

这可是个人总结的经典阿,谢谢支持。因为经常使用149,所以这是149的结构,其他的再更改,根据个人需要。

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

文件名:main.c

描述:MSP430框架程序。适用于MSP430F149,其他型号需要适当改变。

不使用的中断函数保留或者删除都可以,但保留时应确保不要打开不需要的中断。

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

//头文件

#include <MSP430x14x.h>

//函数声明

void InitSys();

int main( void )

{

WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD; //关闭看门狗

InitSys(); //初始化

start:

//以下填充用户代码

LPM3; //进入低功耗模式n,n:0~4。若不希望进入低功耗模式,屏蔽本句

goto start;

}

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

系统初始化

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

void InitSys()

{

unsigned int iq0;

//使用XT2振荡器

BCSCTL1&=~XT2OFF; //打开XT2振荡器

do

{

IFG1 &= ~OFIFG; // 清除振荡器失效标志

for (iq0 = 0xFF; iq0 > 0; iq0--); // 延时,等待XT2起振

}

while ((IFG1 & OFIFG) != 0); // 判断XT2是否起振

BCSCTL2 =SELM_2+SELS; //选择MCLK、SMCLK为XT2

//以下填充用户代码,对各种模块、中断、外围设备等进行初始化

_EINT(); //打开全局中断控制,若不需要打开,可以屏蔽本句

}

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

端口2中断函数

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

#pragma vector=PORT2_VECTOR

__interrupt void Port2()

{

//以下为参考处理程序,不使用的端口应当删除其对于中断源的判断。

if((P2IFG&BIT0) == BIT0)

{

//处理P2IN.0中断

P2IFG &= ~BIT0; //清除中断标志

//以下填充用户代码

}

else if((P2IFG&BIT1) ==BIT1)

{

//处理P2IN.1中断

P2IFG &= ~BIT1; //清除中断标志

//以下填充用户代码

}

else if((P2IFG&BIT2) ==BIT2)

{

//处理P2IN.2中断

P2IFG &= ~BIT2; //清除中断标志

//以下填充用户代码

}

else if((P2IFG&BIT3) ==BIT3)

{

//处理P2IN.3中断

P2IFG &= ~BIT3; //清除中断标志

//以下填充用户代码

}

else if((P2IFG&BIT4) ==BIT4)

{

//处理P2IN.4中断

P2IFG &= ~BIT4; //清除中断标志

//以下填充用户代码

}

else if((P2IFG&BIT5) ==BIT5)

{

//处理P2IN.5中断

P2IFG &= ~BIT5; //清除中断标志

//以下填充用户代码

}

else if((P2IFG&BIT6) ==BIT6)

{

//处理P2IN.6中断

P2IFG &= ~BIT6; //清除中断标志

//以下填充用户代码

}

else

{

//处理P2IN.7中断

P2IFG &= ~BIT7; //清除中断标志

//以下填充用户代码

}

LPM3_EXIT; //退出中断后退出低功耗模式。若退出中断后要保留低功耗模式,将本句屏蔽

}

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

USART1发送中断函数

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

#pragma vector=USART1TX_VECTOR

__interrupt void Usart1Tx()

{

//以下填充用户代码

LPM3_EXIT; //退出中断后退出低功耗模式。若退出中断后要保留低功耗模式,将本句屏蔽

}

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

USART1接收中断函数

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

#pragma vector=USART1RX_VECTOR

__interrupt void Ustra1Rx()

{

//以下填充用户代码

LPM3_EXIT; //退出中断后退出低功耗模式。若退出中断后要保留低功耗模式,将本句屏蔽

}

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

端口1中断函数

多中断中断源:P1IFG.0~P1IFG7

进入中断后应首先判断中断源,退出中断前应清除中断标志,否则将再次引发中断

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

#pragma vector=PORT1_VECTOR

__interrupt void Port1()

{

//以下为参考处理程序,不使用的端口应当删除其对于中断源的判断。

if((P1IFG&BIT0) == BIT0)

{

//处理P1IN.0中断

P1IFG &= ~BIT0; //清除中断标志

//以下填充用户代码

}

else if((P1IFG&BIT1) ==BIT1)

{

//处理P1IN.1中断

P1IFG &= ~BIT1; //清除中断标志

//以下填充用户代码

}

else if((P1IFG&BIT2) ==BIT2)

{

//处理P1IN.2中断

P1IFG &= ~BIT2; //清除中断标志

//以下填充用户代码

}

else if((P1IFG&BIT3) ==BIT3)

{

//处理P1IN.3中断

P1IFG &= ~BIT3; //清除中断标志

//以下填充用户代码

}

else if((P1IFG&BIT4) ==BIT4)

{

//处理P1IN.4中断

P1IFG &= ~BIT4; //清除中断标志

//以下填充用户代码

}

else if((P1IFG&BIT5) ==BIT5)

{

//处理P1IN.5中断

P1IFG &= ~BIT5; //清除中断标志

//以下填充用户代码

}

else if((P1IFG&BIT6) ==BIT6)

{

//处理P1IN.6中断

P1IFG &= ~BIT6; //清除中断标志

//以下填充用户代码

}

else

{

//处理P1IN.7中断

P1IFG &= ~BIT7; //清除中断标志

//以下填充用户代码

}

LPM3_EXIT; //退出中断后退出低功耗模式。若退出中断后要保留低功耗模式,将本句屏蔽

}

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

定时器A中断函数

多中断中断源:CC1~2 TA

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

#pragma vector=TIMERA1_VECTOR

__interrupt void TimerA1()

{

//以下为参考处理程序,不使用的中断源应当删除

switch (__even_in_range(TAIV, 10))

{

case 2:

//捕获/比较1中断

//以下填充用户代码

break;

case 4:

//捕获/比较2中断

//以下填充用户代码

break;

case 10:

//TAIFG定时器溢出中断

//以下填充用户代码

break;

}

LPM3_EXIT; //退出中断后退出低功耗模式。若退出中断后要保留低功耗模式,将本句屏蔽

}

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

定时器A中断函数

中断源:CC0

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

#pragma vector=TIMERA0_VECTOR

__interrupt void TimerA0()

{

//以下填充用户代码

LPM3_EXIT; //退出中断后退出低功耗模式。若退出中断后要保留低功耗模式,将本句屏蔽

}

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

AD转换器中断函数

多中断源:摸拟0~7、VeREF+、VREF-/VeREF-、(AVcc-AVss)/2

没有处理ADC12TOV和ADC12OV中断标志

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

#pragma vector=ADC_VECTOR

__interrupt void Adc()

{

//以下为参考处理程序,不使用的中断源应当删除

if((ADC12IFG&BIT0)==BIT0)

{

//通道0

//以下填充用户代码

}

else if((ADC12IFG&BIT1)==BIT1)

{

//通道1

//以下填充用户代码

}

else if((ADC12IFG&BIT2)==BIT2)

{

//通道2

//以下填充用户代码

}

else if((ADC12IFG&BIT3)==BIT3)

{

//通道3

//以下填充用户代码

}

else if((ADC12IFG&BIT4)==BIT4)

{

//通道4

//以下填充用户代码

}

else if((ADC12IFG&BIT5)==BIT5)

{

//通道5

//以下填充用户代码

}

else if((ADC12IFG&BIT6)==BIT6)

{

//通道6

//以下填充用户代码

}

else if((ADC12IFG&BIT7)==BIT7)

{

//通道7

//以下填充用户代码

}

else if((ADC12IFG&BIT8)==BIT8)

{

//VeREF+

//以下填充用户代码

}

else if((ADC12IFG&BIT9)==BIT9)

{

//VREF-/VeREF-

//以下填充用户代码

}

else if((ADC12IFG&BITA)==BITA)

{

//温度

//以下填充用户代码

}

else if((ADC12IFG&BITB)==BITB)

{

//(AVcc-AVss)/2

//以下填充用户代码

}

LPM3_EXIT; //退出中断后退出低功耗模式。若退出中断后要保留低功耗模式,将本句屏蔽

}

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

USART0发送中断函数

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

#pragma vector=USART0TX_VECTOR

__interrupt void Usart0Tx()

{

//以下填充用户代码

LPM3_EXIT; //退出中断后退出低功耗模式。若退出中断后要保留低功耗模式,将本句屏蔽

}

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

USART0接收中断函数

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

#pragma vector=USART0RX_VECTOR

__interrupt void Usart0Rx()

{

//以下填充用户代码

LPM3_EXIT; //退出中断后退出低功耗模式。若退出中断后要保留低功耗模式,将本句屏蔽

}

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

看门狗定时器中断函数

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

#pragma vector=WDT_VECTOR

__interrupt void WatchDog()

{

//以下填充用户代码

LPM3_EXIT; //退出中断后退出低功耗模式。若退出中断后要保留低功耗模式,将本句屏蔽

}

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

比较器A中断函数

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

#pragma vector=COMPARATORA_VECTOR

__interrupt void ComparatorA()

{

//以下填充用户代码

LPM3_EXIT; //退出中断后退出低功耗模式。若退出中断后要保留低功耗模式,将本句屏蔽

}

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

定时器B中断函数

多中断源:CC1~6 TB

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

#pragma vector=TIMERB1_VECTOR

__interrupt void TimerB1()

{

//以下为参考处理程序,不使用的中断源应当删除

switch (__even_in_range(TBIV, 14))

{

case 2:

//捕获/比较1中断

//以下填充用户代码

break;

case 4:

//捕获/比较2中断

//以下填充用户代码

break;

case 6:

//捕获/比较3中断

//以下填充用户代码

break;

case 8:

//捕获/比较4中断

//以下填充用户代码

break;

case 10:

//捕获/比较5中断

//以下填充用户代码

break;

case 12:

//捕获/比较6中断

//以下填充用户代码

break;

case 14:

//TBIFG定时器溢出中断

//以下填充用户代码

break;

}

LPM3_EXIT; //退出中断后退出低功耗模式。若退出中断后要保留低功耗模式,将本句屏蔽

}

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

定时器B中断函数

中断源:CC0

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

#pragma vector=TIMERB0_VECTOR

__interrupt void TimerB0()

{

//以下填充用户代码

LPM3_EXIT; //退出中断后退出低功耗模式。若退出中断后要保留低功耗模式,将本句屏蔽

}

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

不可屏蔽中断函数

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

#pragma vector=NMI_VECTOR

__interrupt void Nmi()

{

//以下为参考处理程序,不使用的中断源应当删除

if((IFG1&OFIFG)==OFIFG)

{

//振荡器失效

IFG1 &= ~OFIFG;

//以下填充用户代码

}

else if((IFG1&NMIIFG)==NMIIFG)

{

//RST/NMI不可屏蔽中断

IFG1 &= ~NMIIFG;

//以下填充用户代码

}

else //if((FCTL3&ACCVIFG)==ACCVIFG)

{

//存储器非法访问

FCTL3 &= ~ACCVIFG;

//以下填充用户代码

}

LPM3_EXIT; //退出中断后退出低功耗模式。若退出中断后要保留低功耗模式,将本句屏蔽

}

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

基本定时器中断函数

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

#pragma vector=BASICTIMER_VECTOR

__interrupt void BasTimer()

{

//以下填充用户代码

LPM3_EXIT; //退出中断后退出低功耗模式。若退出中断后要保留低功耗模式,将本句屏蔽

}

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