MSP430学习笔记
来源:单片机 作者:Mcuhome_cn 时间:2008-07-31 点击: 181 [字体:大 中 小]
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。
下面,开始430之旅。
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。
上面把430单片机的基础特性交待了一下,让大家整体有了结构的印象,后面我想在写一下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#i nclude
,这是14系列,因为常用149;其他型号可自己修改。还可以包括#i nclude "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。
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
初级经济法重点总结下载党员个人总结TXt高中句型全总结.doc高中句型全总结.doc理论力学知识点总结pdf
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
#i nclude
//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
}
标签:
MSP430教程2:MSP430单片机命名规则
来源:单片机 作者:Mcuhome_cn 时间:2008-07-31 点击: 512 [字体:大 中 小]
MSP430单片机命名规则
MSP430教程3:MSP430单片机硬件知识
来源:单片机 作者:Mcuhome_cn 时间:2008-07-31 点击: 285 [字体:大 中 小]
MSP430单片机是TI公司1996年开始推向市场的超低功耗微处理器,另外他还集成了很多模块功能,从而使得用一片MSP430 芯片可以完成多片芯片才能完成的功能,大大缩小了产品的体积与成本。如今,MSP430单片机已经用于各个领域,尤其是仪器仪表、监测、医疗器械以及汽车电子等领域。
下面来说一下它的主要特点:(1)低电源电压范围,1.8~3.6V。(2)超低功耗,拥有5种低功耗模式(以后会详细介绍)。(3)灵活的时钟使用模式。(4)高速的运算能力,16位RISC架构,125ns指令周期。(5)丰富的功能模块,这些功能模块包括:A:多通道10-14位AD转换器;B:双路12位DA转换器;C:比较器;D:液晶驱动器;E:电源电压
检测
工程第三方检测合同工程防雷检测合同植筋拉拔检测方案传感器技术课后答案检测机构通用要求培训
;F:串行口USART(UART/SPI);G:硬件乘法器;H:看门狗定时器,多个16位、8位定时器(可进行捕获,比较,PWM输出);I:DMA控制器。(6)FLASH存储器,不需要额外的高电压就在运行种由程序控制写擦欧哦和段的擦除;(7)MSP430芯片上包括JTAG接口,仿真调试通过一个简单的JTAG接口转换器就可以方便的实现如设置断点、单步执行、读写寄存器等调试;(8)快速灵活的变成方式,可通过JTAG和BSL两种方式向CPU内装在程序。
关于他的内存器结构,在匠人的博客里已有详细的介绍,大家去看就是了。在这里我主要说说MSP430单片机的复位吧。
MSP430的复位信号有2种:上电复位信号(POR)、上电清除信号(PUC)。还有能够触发POR和PUC的信号:5种来在看门狗,1种来自复位管脚,1种来自写FLASH键值出现错误所产生的信号。
POR信号只在2种情况下发生:(1)微处理上电;(2)RST/NMI管脚上产生低电平时系统复位。
PUC信号产生的条件:(1)POR信号产生;(2)看门狗有效时,看门狗定时器溢出;(3)写看门狗定时器安全键值出现错误;(4)写FLASH存储器安全键值出现错误。
POR和PUC两者的关系:POR信号的产生会导致系统复位并产生PUC信号。而PUC信号不会引起POR信号的产生。
无论是POR信号还是PUC信号触发的复位,都会使MSP430从地址0xFFFE处读取复位中断向量,程序从中断向量所指的地址处开始执行。触发PUC信号的条件中,除了POR产生触发PUC信号外,其他的豆科一通过读取相应的中断向量来判断是何种原因引起的PUC信号,以便作出相应的处理。
系统复位(指POR)后的状态为:(1)RST/NMI管脚功能被设置为复位功能;(2)所有I/O管脚被设置为输入;(3)外围模块被初始化,其寄存器值为相关手册上的默认值;(4)状态寄存器SR复位;(5)看门狗激活,进入工作模式;(6)程序计数器PC载入0xFFFE处的地址,微处理器从此地址开始执行程序。
典型的复位电路有一下3种:
(1) 在RST/NMI管脚上接100K欧的上拉电阻。(2)在(1)的基础上再接0.1uf的电容,电容的一端接地,可以使复位更加可靠。(3)再(2)的基础上,再在电阻上并接一个型号为IN4008的二极管,可以可靠的实现系统断电后立即上电。
MSP430单片机的时钟系统
MSP430根据型号的不同最多可以选择使用3个振荡器。我们可以根据需要选择合适的振荡频率,并可以在不需要时随时关闭振荡器,以节省功耗。这3个振荡器分别为:
(1)DCO 数控RC振荡器。它在芯片内部,不用时可以关闭。DCO的振荡频率会受周围环境温度和MSP430工作电压的影响,且同一型号的芯片所产生的频率也不相同。但DCO的调节功能可以改善它的性能,他的调节分为以下3步:a:选择BCSCTL1.RSELx确定时钟的标称频率;b:选择DCOCTL.DCOx在标称频率基础上分段粗调;c:选择DCOCTL.MODx的值进行细调。
(2)LFXT1 接低频振荡器。典型为接32768HZ的时钟振荡器,此时振荡器不需要接负载电容。也可以接450KHZ~8MHZ的标准晶体振荡器,此时需要接负载电容。
(3)XT2 接450KHZ~8MHZ的标准晶体振荡器。此时需要接负载电容,不用时可以关闭。
低频振荡器主要用来降低能量消耗,如使用电池供电的系统,高频振荡器用来对事件做出快速反应或者供CPU进行大量运算。
MSP430的3种时钟信号:MCLK系统主时钟;SMCLK系统子时钟;ACLK辅助时钟。
(1)MCLK系统主时钟。除了CPU运算使用此时钟以外,外围模块也可以使用。MCLK可以选择任何一个振荡器所产生的时钟信号并进行1、2、4、8分频作为其信号源。
(2)SMCLK系统子时钟。供外围模块使用。并在使用前可以通过各模块的寄存器实现分频。SMCLK可以选择任何一个振荡器所产生的时钟信号并进行1、2、4、8分频作为其信号源。
(3)ACLK辅助时钟。供外围模块使用。并在使用前可以通过各模块的寄存器实现分频。但ACLK只能由LFXT1进行1、2、4、8分频作为信号源。
PUC复位后,MCLK和SMCLK的信号源为DCO,DCO的振荡频率为800KHZ。ACLK的信号源为LFXT1。
MSP430内部含有晶体振荡器失效监测电路,监测LFXT1(工作在高频模式)和XT2输出的时钟信号。当时钟信号丢失50us时,监测电路捕捉到振荡器失效。如果MCLK信号来自LFXT1或者XT2,那么MSP430自动把MCLK的信号切换为DCO,这样可以保证程序继续运行。但MSP430不对工作在低频模式的LFXT1进行监测。
5种低功耗模式
5种低功耗模式分别为LPM0~LPM4(LOW POWER MODE),CPU的活动状态称为AM(ACTVE MODE)模式。其中AM耗电最大,LPM4耗电最省,仅为0.1uA。另外工作电压对功耗的影响:电压越低功耗也越低。
系统PUC复位后,MSP430进入AM状态。在AM状态,程序可以选择进入任何一种低功耗模式,然后在适当的条件下,由外围模块的中断使CPU退出低功耗模式,返回AM模式,再由AM模式选择进入相应的低功耗模式,如此类推。
工作模式的选择由状态寄存器SR中的SCG1、SCG0、OSCOFF、CPUOFF位控制。由于在CPU的头文件中对CPU内的各寄存器和模块的各种工作模式都作了详尽的定义,所以编程时尽可能的利用就是了。如:要进入低功耗模式0,可在程序中直接写:LPM0; 。进入低功耗模式4,可以写:LMP4;就可以了。退出低功耗模式如下:
LPM0_EXIT; //退出低功耗模式0
LPM4_EXIT; //退出低功耗模式4
中断
中断是MSP430微处理器的一大特色,有效地利用中断可以简化程序和提高执行效率。MSP430的几乎每个外围模块都能够产生中断,为MSP430针对事件(即外围模块产生的中断)进行的编程打下基础。MSP430在没有事件发生时进入低功耗模式,事件发生时,通过中断唤醒CPU,事件处理完毕后,CPU再次进入低功耗状态。由于CPU的运算速度和退出低功耗的速度很快,所以在应用中,CPU大部分时间都处于低功耗状态。
MSP430的中断分为3种:系统复位、不可屏蔽中断、可屏蔽中断。
(1)系统复位的中断向量为0xFFFE。
(2)不可屏蔽中断的中断向量为0xFFFC。响应不可屏蔽中断时,硬件自动将OFIE、NMIE、ACCVIE复位。软件首先判断中断源并复位中断标志,接着执行用户代码。退出中断之前需要置位OFIE、NMIE、ACCVIE,以便能够再次响应中断。需要特别注意点:置位OFIE、NMIE、ACCVIE后,必须立即退出中断相应程序,否则会再次触发中断,导致中断嵌套,从而导致堆栈溢出,致使程序执行结果的无法预料。
(3)可屏蔽中断的中断来源于具有中断能力的外围模块,包括看门狗定时器工作在定时器模式时溢出产生的中断。每一个中断都可以被自己的中断控制位屏蔽,也可以由全局中断控制位屏蔽。
多个中断请求发生时,响应最高优先级中断。响应中断时,MSP430会将不可屏蔽中断控制位SR.GIE复位。因此,一旦响应了中断,即使有优先级更高的可屏蔽中断出现,也不会中断当前正在响应的中断,去响应另外的中断。但SR.GIE复位不影响不可屏蔽中断,所以仍可以接受不可屏蔽中断的中断请求。
中断响应的过程:(1)如果CPU处于活动状态,则完成当前指令;(2)若CPU处于低功耗状态,则退出低功耗状态;(3)将下一条指令的PC值压入堆栈;(4)将状态寄存器SR压入堆栈;(5)若有多个中断请求,响应最高优先级中断;(6)单中断源的中断请求标志位自动复位,多中断源的标志位不变,等待软件复位;(7)总中断允许位SR.GIE复位。SR状态寄存器中的CPUOFF、OSCOFF、SCG1、V、N、Z、C位复位;(8)相应的中断向量值装入PC寄存器,程序从此地址开始执行。
中断返回的过程:(1)从堆栈中恢复PC值,若响应中断前CPU处于低功耗模式,则可屏蔽中断仍然恢复低功耗模式;(2)从堆栈中恢复PC值,若响应中断前CPU不处于低功耗模式,则从此地址继续执行程序。
MSP430各系列的中断向量表请查阅相关资料。
MSP430教程1:MSP430 单片机系列简介
来源:单片机 作者:Mcuhome_cn 时间:2008-07-31 点击: 580 [字体:大 中 小]
1、MSP430 单片机的发展
MSP430 系列是一个 16 位的、具有精简指令集的、超低功耗的混合型单片机,在 1996 年问世,由于它具有极低的功耗、丰富的片内外设和方便灵活的开发手段,已成为众多单片机系列中一颗耀眼的新星。回忆 MSP430 系列单片机的发展过程,可以看出有这样三个阶段:
开始阶段 从 1996 年推出 MSP430 系列开始到 2000 年初,这个阶段首先推出有 33X 、 32X 、 31X 等几个系列,而后于 2000 年初又推出了 11X 、 11X1 系列。
MSP430 的 33X 、 32X 、 31X 等系列具有 LCD 驱动模块,对提高系统的集成度较有利。每一系列有 ROM 型( C )、 OTP 型( P )、和 EPROM 型( E )等芯片。 EPROM 型的价格昂贵,运行环境温度范围窄,主要用于样机开发。这也表明了这几个系列的开发模式,即:用户可以用 EPROM 型开发样机;用 OTP 型进行小批量生产;而 ROM 型适应大批量生产的产品。
2000 年推出了 11X/11X1 系列。这个系列采用 20 脚封装,内存容量、片上功能和 I/O 引脚数比较少,但是价格比较低廉。
这个时期的 MSP430 已经显露出了它的特低功耗等的一系列技术特点,但也有不尽如人意之处。它的许多重要特性,如:片内串行通信接口、硬件乘法器、足够的 I/O 引脚等,只有 33X 系列才具备。 33X 系列价格较高,比较适合于较为复杂的应用系统。当用户设计需要更多考虑成本时, 33X 并不一定是最适合的。而片内高精度 A/D 转换器又只有 32X 系列才有。
寻找突破,引入 Flash 技术 随着 Flash 技术的迅速发展, TI 公司也将这一技术引入 MSP430 系列中。在 2000 年 7 月推出 F13X/F14X 系列,在 2001 年 7 月到 2002 年又相继推出 F41X 、 F43X 、 F44X 这些全部是 Flash 型单片机。
F41X 单片机是目前应用比较广的单片机,它有 48 个 I/O 口, 96 段 LCD 驱动。 F43X 、 F44X 系列是在 13X 、 14X 的基础上,增加了液晶驱动器,将驱动 LCD 的段数由 3XX 系列的最多 120 段增加到 160 段。并且相应地调整了显示存储器在存储区内的地址,为以后的发展拓展了空间。
MSP430 系列由于具有 Flash 存储器,在系统设计、开发调试及实际应用上都表现出较明显的优点。这是 TI 公司推出具有 Flash 型存储器及 JTAG 边界扫描技术的廉价开发工具 MSP-FET430X110 ,将国际上先进的 JTAG 技术和 Flash 在线编程技术引入 MSP430 。
这种以 Flash 技术与 FET 开发工具组合的开发方式,具有方便、廉价、实用等优点,给用户提供了一个较为理想的样机开发方式。
另外, 2001 年 TI 公司又公布了 BOOTSTRAP 技术,利用它可在烧断熔丝以后只要几根线就可更改并运行内部的程序。这为系统软件的升级提供了又一方便的手段。 BOOTSTRAP 具有很高的保密性,口令可达到 32 个字节的长度。
蓬勃发展阶段 在前一阶段,引进新技术和内部进行调整之后,为 MSP430 的功能扩展打下了良好的基础。于是 TI 公司在 2002 年底和 2003 年期间又陆续推出了 F15X 和 F16X 系列的产品。
在这一新的系列中,有了两个方面的发展。一是从存储器方面来说,将 RAM 容量大大增加,如 F1611 的 RAM 容量增加到了 10KB 。这样一来,希望将实时操作系统( RTOS )引入 MSP430 的,就不会因 RAM 不够而发愁了。二是从外围模块来说,增加了 I 2 C 、 DMA 、 DAC12 和 SVS 等模块。
在 2003 年中, TI 公司还推出了专门用于电量计量的 MSP430FE42X 和用于水表、气表、热表上的具有无磁传感模块的 MSP430FW42X 单片机。我们相信由于 MSP430 的开放性的基本架构和新技术的应用,新的 MSP430 的产品品种必将会不断出现。
2、 MSP430 单片机的特点
MSP430 系列单片机的迅速发展和应用范围的不断扩大,主要取决于以下的特点。
强大的处理能力 MSP430 系列单片机是一个 16 位的单片机,采用了精简指令集( RISC )结构,具有丰富的寻址方式( 7 种源操作数寻址、 4 种目的操作数寻址)、简洁的 27 条内核指令以及大量的模拟指令;大量的寄存器以及片内数据存储器都可参加多种运算;还有高效的查表处理指令;有较高的处理速度,在 8MHz 晶体驱动下指令周期为 125 ns 。这些特点保证了可编制出高效率的源程序。
在运算速度方面, MSP430 系列单片机能在 8MHz 晶体的驱动下,实现 125ns 的指令周期。 16 位的数据宽度、 125ns 的指令周期以及多功能的硬件乘法器(能实现乘加)相配合,能实现数字信号处理的某些算法(如 FFT 等)。
MSP430 系列单片机的中断源较多,并且可以任意嵌套,使用时灵活方便。当系统处于省电的备用状态时,用中断请求将它唤醒只用 6us 。
超低功耗 MSP430 单片机之所以有超低的功耗,是因为其在降低芯片的电源电压及灵活而可控的运行时钟方面都有其独到之处。
首先, MSP430 系列单片机的电源电压采用的是 1.8~3.6V 电压。因而可使其在 1MHz 的时钟条件下运行时, 芯片的电流会在 200~400uA 左右,时钟关断模式的最低功耗只有 0.1uA 。
其次,独特的时钟系统设计。在 MSP430 系列中有两个不同的系统时钟系统:基本时钟系统和锁频环( FLL 和 FLL )时钟系统或 DCO 数字振荡器时钟系统。有的使用一个晶体振荡器( 32768Hz ) , 有的使用两个晶体振荡器)。由系统时钟系统产生 CPU 和各功能所需的时钟。并且这些时钟可以在指令的控制下,打开和关闭,从而实现对总体功耗的控制。
由于系统运行时打开的功能模块不同,即采用不同的工作模式,芯片的功耗有着显著的不同。在系统中共有一种活动模式( AM )和五种低功耗模式( LPM0~LPM4 )。在等待方式下,耗电为 0.7uA ,在节电方式下,最低可达 0.1uA 。
系统工作稳定 上电复位后,首先由 DCOCLK 启动 CPU ,以保证程序从正确的位置开始执行,保证晶体振荡器有足够的起振及稳定时间。然后软件可设置适当的寄存器的控制位来确定最后的系统时钟频率。如果晶体振荡器在用做 CPU 时钟 MCLK 时发生故障, DCO 会自动启动,以保证系统正常工作;如果程序跑飞,可用看门狗将其复位。
丰富的片上外围模块 MSP430 系列单片机的各成员都集成了较丰富的片内外设。它们分别是看门狗( WDT )、模拟比较器 A 、定时器 A ( Timer_A )、定时器 B ( Timer_B )、串口 0 、 1 ( USART0 、 1 )、硬件乘法器、液晶驱动器、 10 位 /12 位 ADC 、 I 2 C 总线直接数据存取( DMA )、端口 O ( P0 )、端口 1~6 ( P1~P6 )、基本定时器( Basic Timer )等的一些外围模块的不同组合。其中,看门狗可以使程序失控时迅速复位;模拟比较器进行模拟电压的比较,配合定时器,可设计出 A/D 转换器; 16 位定时器( Timer_A 和 Timer_B )具有捕获 / 比较功能,大量的捕获 / 比较寄存器,可用于事件计数、时序发生、 PWM 等;有的器件更具有可实现异步、同步及多址访问串行通信接口可方便的实现多机通信等应用;具有较多的 I/O 端口,最多达 6*8 条 I/O 口线; P0 、 P1 、 P2 端口能够接收外部上升沿或下降沿的中断输入; 12/14 位硬件 A/D 转换器有较高的转换速率,最高可达 200kbps ,能够满足大多数数据采集应用;能直接驱动液晶多达 160 段;实现两路的 12 位 D/A 转换;硬件 I 2 C 串行总线接口实现存储器串行扩展;以及为了增加数据传输速度,而采用直接数据传输( DMA )模块。 MSP430 系列单片机的这些片内外设为系统的单片解决
方案
气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载
提供了极大的方便。
方便高效的开发环境 目前 MSP430 系列有 OPT 型、 FLASH 型和 ROM 型三种类型的器件,这些器件的开发手段不同。对于 OPT 型和 ROM 型的器件是使用仿真器开发成功之后在烧写或掩膜芯片;对于 FLASH 型则有十分方便的开发调试环境,因为器件片内有 JTAG 调试接口,还有可电擦写的 FLASH 存储器,因此采用先下载程序到 FLASH 内,再在器件内通过软件控制程序的运行,由 JTAG 接口读取片内信息供设计者调试使用的方法进行开发。这种方式只需要一台 PC 机和一个 JTAG 调试器,而不需要仿真器和编程器。开发语言有汇编语言和 C 语言。
MSP430 单片机目前主要以 FLASH 型为主。
适应工业级运行环境 MSP430 系列器件均为工业级的,运行环境温度为 -40~ 85 摄氏度 ,所设计的产品适合用于工业环境下。
⒊ MAP430 系列与 89C 51 系列的比较
我国的多数读者对 89C 51 系列的单片机是很熟悉的,为了加深对 MSP430 系列单片机的认识,我们不妨将两者进行一下比较。
首先, 89C 51 单片机是 8 位单片机。其指令是采用的被称为“ CISC ”的复杂指令集,共具有 111 条指令。而 MSP430 单片机是 16 位的单片机,采用了精简指令集( RISC )结构,只有简洁的 27 条指令,大量的指令则是模拟指令,众多的寄存器以及片内数据存储器都可参加多种运算。这些内核指令均为单周期指令,功能强,运行的速度快。
其次, 89C 51 单片机本身的电源电压是 5 伏,有两种低功耗方式:待机方式和掉电方式。正常情况下消耗的电流为 24mA ,在掉电状态下,其耗电电流仍为 3mA ;即使在掉电方式下,电源电压可以下降到 2V ,但是为了保存内部 RAM 中的数据,还需要提供约 50uA 的电流。而 MSP430 系列单片机在低功耗方面的优越之处,则是 89C 51 系列不可比拟的。正因为如此, MSP430 更适合应用于使用电池供电的仪器、仪表类产品中。
再者, 89C 51 系列单片机由于其内部总线是 8 位的,其内部功能模块基本上都是 8 位的虽然经过各种努力其内部功能模块有了显著增加,但是受其结构本身的限制很大,尤其模拟功能部件的增加更显困难。 MSP430 系列其基本架构是 16 位的,同时在其内部的数据总线经过转换还存在 8 位的总线,在加上本身就是混合型的结构,因而对它这样的开放型的架构来说,无论扩展 8 位的功能模块,还是 16 位的功能模块,即使扩展模 / 数转换或数 / 模转换这类的功能模块也是很方便的。这也就是为什么 MSP430 系列产品和其中功能部件迅速增加的原因。
最后,就是在开发工具上面。对于89C51来说,由于它是最早进入中国的单片机,人们对它在熟悉不过了,再加上我国各方人士的努力,创造了不少适合我们使