MSP程序库十一定时器TA的PWM输出.docx

1、MSP程序库十一定时器TA的PWM输出MSP430程序库定时器TA的PWM输出定时器是单片机常用的其本设备，用来产生精确计时或是其他功能；msp430的定时器不仅可以完成精确定时，还能产生PWM波形输出，和捕获时刻值(上升沿或是下降沿到来的时候)。这里完成一个比较通用的PWM波形产生程序。1. 硬件介绍：MSP430系列单片机的TimerA结构复杂，功能强大，适合应用于工业控制，如数字化电机控制，电表和手持式仪表的理想配置。它给开发人员提供了较多灵活的选择余地。当PWM 不需要修改占空比和时间时，TimerA 能自动输出PWM，而不需利用中断维持PWM输出。MSP430F16x和MSP430F

2、14x单片机内部均含有两个定时器，TA和TB；TA有三个模块，CCR0-CCR2；TB含有CCR0-CCR67个模块；其中CCR0模块不能完整的输出PWM波形(只有三种输出模式可用);TA可以输出完整的2路PWM波形；TB可以输出6路完整的PWM波形。定时器的PWM输出有有8种模式：输出模式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。输出模式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。输出模式2 PWM翻转/复位模式：输出在TAR的值等于CCRx

3、时翻转，当TAR的值等于CCR0时复位。输出模式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。输出模式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。输出模式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。输出模式6PWM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。输出模式7PWM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。下图是增计数模式下的输出波形(本程序使用的是增模式3和7)：计数模式：

4、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。连续计数模式在需要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。TA定时器

5、有比较、捕获两种工作方式；比较可以产生PWM波形等，捕获可以精确的测量时间；这里用的是比较输出。硬件介绍就这么多了，其他的可以参考msp430x1xx_family_users_guide(用户指南)。2. 程序实现：本程序是直接从msp430f42x移植的，只改动了端口就能正常使用了。由此，430的模块在不同的系列中是通用的，有关寄存器是一样的；只是也许外部端口不太一样。程序初始化部分：完成TA相关寄存器的初始化。char TAPwmInit(char Clk,char Div,char Mode1,char Mode2) TACTL = 0; /清除以前设置 TACTL |= MC_1;

6、/定时器TA设为增计数模式 switch(Clk) /选择时钟源 case A: case a: TACTL|=TASSEL_1; break; /ACLK case S: case s: TACTL|=TASSEL_2; break; /SMCLK case E: TACTL|=TASSEL_0; break; /外部输入(TACLK) case e: TACTL|=TASSEL_3; break; /外部输入(TACLK取反) default : return(0); /参数有误 switch(Div) /选择分频系数 case 1: TACTL|=ID_0; break; /1 case

7、 2: TACTL|=ID_1; break; /2 case 4: TACTL|=ID_2; break; /4 case 8: TACTL|=ID_3; break; /8 default : return(0); /参数有误 switch(Mode1) /设置PWM通道1的输出模式。 case P:case p: /如果设置为高电平模式 TACCTL1 = OUTMOD_7; /高电平PWM输出 P1SEL |= BIT2; /从P1.2输出 (不同型号单片机可能不一样) P1DIR |= BIT2; /从P1.2输出 (不同型号单片机可能不一样) break; case N:case

8、n: /如果设置为低电平模式 TACCTL1 = OUTMOD_3; /低电平PWM输出 P1SEL |= BIT2; /从P1.2输出 (不同型号单片机可能不一样) P1DIR |= BIT2; /从P1.2输出 (不同型号单片机可能不一样) break; case 0:case 0: /如果设置为禁用 P1SEL &= BIT2; /P1.2恢复为普通IO口 break; default : return(0); /参数有误 switch(Mode2) /设置PWM通道1的输出模式。 case P:case p: /如果设置为高电平模式 TACCTL2 =OUTMOD_7; /高电平PWM

9、输出 P1SEL |= BIT3; /从P1.3输出 (不同型号单片机可能不一样) P1DIR |= BIT3; /从P1.3输出 (不同型号单片机可能不一样) break; case N:case n: /如果设置为低电平模式 TACCTL2 =OUTMOD_3; /低电平PWM输出 P1SEL |= BIT3; /从P1.3输出 (不同型号单片机可能不一样) P1DIR |= BIT3; /从P1.3输出 (不同型号单片机可能不一样) break; case 0:case 0: /如果设置为禁用 P1SEL &= BIT3; /P1.3恢复为普通IO口 break; default : r

10、eturn(0); /参数有误 return(1); 主要是设置TACTL寄存器，让TA工作于增模式，设置时钟源和分频；CCTLx设置对应的输出模式；并且打开相应端口的第二功能。设置周期函数：设置PWM波形的周期，单位是多少个TACLK周期。void TAPwmSetPeriod(unsigned int Period) TACCR0 = Period;工作于增模式时，TA计数到TACCR0,设CCR0就完成了周期的设置。设置占空比：设置TA的PWM输出的有效电平的时间。void TAPwmSetDuty(char Channel,unsigned int Duty) switch(Chann

11、el) case 1: TACCR1=Duty; break; case 2: TACCR2=Duty; break; 根据参数分别设置每一路的参数。设置占空比，用千分比设置：* 入口参数：Channel: 当前设置的通道号 1/2 Percent: PWM有效时间的千分比 (01000) * 出口参数：无* 说 明: 1000=100.0% 500=50.0% ，依次类推 * 范 例: TAPwmSetPermill(1,300)设置PWM通道1方波的占空比为30.0% TAPwmSetPermill(2,825)设置PWM通道2方波的占空比为82.5% */void TAPwmSetPer

12、mill(char Channel,unsigned int Percent) unsigned long int Period; unsigned int Duty; Period = TACCR0; Duty = Period * Percent / 1000; TAPwmSetDuty(Channel,Duty);这个函数用千分比来设置PWM输出的有效时间。方便程序的使用。有关定时器，TI提供的大量的例程，这些历程都很简洁、清晰。需要其他功能可以自己根据例程编写对应的程序。程序实现就这么多了，下面说下本程序的使用方法。3. 使用示例：使用方式：依然是在工程中加入c文件；文件包含h头文件；

13、然后就可以正常使用本函数了。详细参考示例工程和main.c。main主要程序如下：#include msp430x16x.h /430寄存器头文件#include TAPwm.h /TA PWM输出程序库头文件void main() / Stop watchdog timer to prevent time out reset WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD; ClkInit(); TAPwmInit(A,1,P,P); /将定时器TA初始化成为PWM发生器 /时钟源=ACLK ; 无分频; 通道1和通道2均设为高电平模式。 TAPwmSetPeriod(500); /通道1

14、/2的PWM方波周期均设为500个时钟周期 TAPwmSetDuty(1,200); /1通道 有效200个时钟周期 TAPwmSetPermill(2,200); /2通道 20.0% LPM0;本程序调用程序库，产生两路PWM波形。TA的PWM输出就到这儿了，如果需要更多路的PWM波，可以使用TB，他可以产生6路完整的PWM波形；可以参考本程序编写TB的波形输出程序。有什么不足之处，欢迎评论，讨论。电设工作小结之MSP430G2553学习笔记1 (2012-08-18 22:00:24)转载标签：电设msp430学设计分类：学习探讨把这几天的工作做一个小结：第一版MSP430G2553学习

15、笔记Createdon:2012-8-18Author:zhangbin学习笔记formsp430g2553redesignedbyzhang bin2012-08-18versions：12_08_01一，MSP430G2553单片机的各个功能模块（一），IO口模块，1，我们所用的MSP430G2553有两组IO口，P1和P2。2，IO口的寄存器有：方向选择寄存器PxDIR，输出寄存器PxOUT，输入寄存器PxIN，IO口内部上拉或下拉电阻使能寄存器PxREN，IO口功能选择寄存器PxSEL和PxSEL2，IO口中断使能寄存器PxIE，中断沿选择寄存器PxIES，IO口中断标志寄存器PxIF

16、G。3，所有的IO都带有中断，其中所有的P1口公用一个中断向量，所有的P2口公用一个中断向量。所以在使用中断时，当进入中断后，还要判断到底是哪一个IO口产生的中断，判断方法可以是判断各个IO口的电平。4，中断标志PxIFG需要软件清除，也可以用软件置位，从而用软件触发一个中断。注意：在设置PxIESx时根据PxINx有可能会引起相应的PxIFGx置位（具体的情况见用户指南），所以在初始化完IO口中断以后，正式使用IO中断前要先将对应的PxIFGx清零。程序如下：voidIO_interrupt_init()/IO中断初始化函数P1REN|=BIT4+BIT5+BIT6+BIT7;/pullup

17、内部上拉电阻使能/使用中断时，使能内部的上拉电阻这样当该脚悬空是，电平不会跳变，防止悬空时电平跳变不停的触发中断P1OUT=BIT4+BIT5+BIT6+BIT7;/当引脚上的上拉或下拉电阻使能时，PxOUT选择是上拉还是下来/0：下拉，1：上拉P1IE|=BIT4+BIT5+BIT6+BIT7;/interruptenabledP13中断使能P1IES|=BIT4+BIT5+BIT6+BIT7;/Hi/loedge下降沿中断/P1IES&=BIT3;/上升沿触发中断P1IFG&=(BIT4+BIT5+BIT6+BIT7);/中断标志位清零5，PxOUT：如果引脚选择了内部的上拉或下拉电阻使能

18、，则PxOUT设定电阻是上拉还是下拉，0：下拉，1：上拉6，当IO口不用时，最好不要设为输入，且为浮动状态（这是IO口的默认状态），因为当输入为浮动时，输入电压有可能会在VIL和VIH之间，这样会产生击穿电流。所以不用的IO口可以设为输出状态，或设为输入状态但通过外围电路接至VCC或GND，或接一个上拉/下拉电阻。7，当使用msp430g2553的IO口时要注意，因为g2553的IO口寄存器的操作，不像51，它不能单独针对某一位进行操作，必须对整个寄存器进行操作。所以就不像51，g2553不可以定义bit型的数据。所以在使用msp的IO口时要注意对需要位的操作，而不要影响其他无关的位，可以用|

19、&等按位操作的符号。在使用IO都控制其他外围模块时也要注意要使用的IO口的定义，可以用如下的定义方法：#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;#defineDataPortP1OUT8，g2553的P27和P26脚分别接外部晶体的输出和输入脚XOUT和XIN，默认是自动设为了晶振管脚功能，但

20、是当想把它们用为普通的IO时，也可以，设置对应的SEL设为普通的IO即可，如下：P2DIR|=BIT6+BIT7;/把P26和P27配置为普通IO并为输出脚默认为晶振的输入和输出引脚作为dac0832的P2SEL&=(BIT6+BIT7);/cs和wr控制端P2SEL2&=(BIT6+BIT7);（二），时钟系统1，msp430能做到超低功耗，合理的时钟模块是功不可没的。但是功能强大的时钟模块设置起来也相对复杂一些。2，msp430的时钟源有：（1），外接低频晶振LFXT1CLK：低频模式接手表晶体32768Hz，高频模式450KHz8MHz；（2），外接高速晶振XT2CLK：8MHz；（3）

21、，内部数字控制振荡器DCO：是一个可控的RC振荡器，频率在016MHz；（4），超低功耗低频振荡器VLO：不可控，420KHz典型值为12KHz；3，时钟模块：430的时钟模块有MCLKSMCLKACLK：（1），主系统时钟MCLK：提供给MSP430的CPU时钟。可以来自LFXT1CLKXT2CLKDCOVLO可选，默认为DCO。（2），子系统时钟SMCLK:提供给高速外设。可以来自LFXT1CLKXT2CLKDCOVLO可选，默认为DCO。（3），辅助系统时钟ACLK:提供给低速外设。可来自LFXT1CLKVLO。4，内部的振荡器DCO和VLO提供的时钟频率不是很精确，随外部环境变化较大。

22、DCO默认的频率大概为800KHz，但我用示波器观察的为1.086MHz左右，当DCO设置的过高时，用示波器可以看到波形不再是方波，而是类似于正弦波。DCO可以用CCS提供的宏定义进行相对比较精确的设置，如下：DCOCTL=CALDCO_12MHZ;/DCO设为12MHz这种方法设DCO频率比较精确，实际测得为12.08MHz左右正弦波BCSCTL1=CALBC1_12MHZ;用这种方法可以设置1,8,12,16MHz宏定义如下：#ifndef_DisableCalDataSFR_8BIT(CALDCO_16MHZ);SFR_8BIT(CALBC1_16MHZ);SFR_8BIT(CALDCO

23、_12MHZ);SFR_8BIT(CALBC1_12MHZ);SFR_8BIT(CALDCO_8MHZ);SFR_8BIT(CALBC1_8MHZ);SFR_8BIT(CALDCO_1MHZ);SFR_8BIT(CALBC1_1MHZ);#endif5，使用超低功耗低频振荡器VLO可以很大程度地降低系统功耗，下面的例子是设置ACLK为VLO，MCLK为VLO的8分频：#include/1延时/#defineCPU_F(double)16000000)/cpufrequency16000000#defineCPU_F(double)1630)/cpufrequency1630/CPU的实际MCL

24、K大约为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;/VolatiletopreventremovalWDTCTL=WDTPW+WDTHOLD;/StopwatchdogtimerBCSCTL3|=LFXT1S_2;/LFXT1=VLO低频时钟选择为VLOACLK选为VLOIFG1&=OFIF

25、G;/ClearOSCFaultflag清除振荡器错误中断标志_bis_SR_register(SCG1+SCG0);/StopDCOSCG1禁止SMCLKSCG0禁止DCOBCSCTL2|=SELM_3+DIVM_3;/MCLK=LFXT1/8/因为前面已经选择了LFXT1=VLO所以MCLK选为VLO8分频所以CPU的MCLK大约为1.5KHzP1DIR=0xFF;/AllP1.xoutputsP1OUT=0;/AllP1.xresetP2DIR=0xFF;/AllP2.xoutputsP2OUT=0;/AllP2.xresetP1SEL|=BIT0+BIT4;/P10P14options

26、功能选择为外围模块/p10输出ACLK，来自VLO，p14输出SMCLK，因为禁止了SMCLK,所以P14脚无波形输出/VLO典型值为12KHz实际用示波器测得为：13.05KHz左右波动/所以CPU的实际MCLK大约为13.05/8=1.63KHzfor(;)P1OUT=BIT6;/P1.6闪烁delay_ms(1000);6，如上面的程序所示，其中的延迟函数用那种方法，使用系统的延迟周期函数_delay_cycles(intn);可以达到比较精确的延迟，如下：/more_/1延时/#defineCPU_F(double)16000000)/cpufrequency16000000#defi

27、neCPU_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空函数#definenop()_NOP();7，系统上电后默认使用的是DCO时钟，DCO默认的频率大概为800KHz，但我用示波器观察的为1.086MHz左右，当DCO设置的过高时，用示波器可以看到波形不再是方波，而是类似于正弦波。（三），定时器Timer_A1，MSP430g2553具有两个16位的定时器：Timer0_ATimer1_A。分别具有三个捕捉/比较寄存器，具有输入捕捉，输出比较功能。可以产生定时中断，也可以产生PW