MSP程序库十一定时器TA的PWM输出.docx
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MSP程序库十一定时器TA的PWM输出
MSP430程序库<十一>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MSP430F14x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2PWM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。
输出模式3PWM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：
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65536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65536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。
charTAPwmInit（charClk,charDiv,charMode1,charMode2）
{
TACTL=0;//清除以前设置
TACTL|=MC_1;//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
{
case1:
TACTL|=ID_0;break;//1
case2:
TACTL|=ID_1;break;//2
case4:
TACTL|=ID_2;break;//4
case8:
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'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':
case0:
//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':
case0:
//如果设置为禁用
P1SEL&=~BIT3;//P1.3恢复为普通IO口
break;
default:
return（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。
voidTAPwmSetPeriod（unsignedintPeriod）
{
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。
voidTAPwmSetDuty（charChannel,unsignedintDuty）
{
switch（Channel）
{
case1:
TACCR1=Duty;break;
case2:
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（0~1000）
*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%
*/
voidTAPwmSetPermill（charChannel,unsignedintPercent）
{
unsignedlongintPeriod;
unsignedintDuty;
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；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"//TAPWM输出程序库头文件
voidmain（）
{
//Stopwatchdogtimertopreventtimeoutreset
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1/2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
（2012-08-1822:
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学习笔记
Created on:
2012-8-18
Author:
zhang bin
学习笔记
for msp430g2553
redesigned by zhangbin
2012-08-18
versions：
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PxIFG。
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：
void IO_interrupt_init（） //IO中断初始化函数
{
P1REN |= BIT4+BIT5+BIT6+BIT7; // pullup 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; // interrupt enabled P13中断使能
P1IES |= BIT4+BIT5+BIT6+BIT7; // Hi/lo edge 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，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 | & ^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：
#define CLR_RS P2OUT&=~BIT0; //RS = P2.0
#define SET_RS P2OUT|=BIT0;
#define CLR_RW P2OUT&=~BIT1; //RW = P2.1
#define SET_RW P2OUT|=BIT1;
#define CLR_EN P2OUT&=~BIT2; //EN = P2.2
#define SET_EN P2OUT|=BIT2;
#define DataPort P1OUT
8，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450KHz~8MHz；
（2），外接高速晶振XT2CLK：
8MHz；
（3），内部数字控制振荡器DCO：
是一个可控的RC振荡器，频率在0~16MHz；
（4），超低功耗低频振荡器VLO：
不可控，4~20KHz 典型值为12KHz；
3，时钟模块：
430的时钟模块有MCLK SMCLK ACLK ：
（1），主系统时钟MCLK：
提供给MSP430的CPU时钟。
可以来自LFXT1CLK XT2CLK DCO VLO可选，默认为DCO。
（2），子系统时钟SMCLK:
提供给高速外设。
可以来自LFXT1CLK XT2CLK DCO VLO可选，默认为DCO。
（3），辅助系统时钟ACLK:
提供给低速外设。
可来自LFXT1CLK VLO。
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。
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 __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
//#define CPU_F （（double）16000000）//cpu frequency16000000
#define CPU_F （（double）1630）//cpu frequency1630 //CPU的实际MCLK大约为13.05/8=1.63KHz
#define delay_us（x） __delay_cycles（（long）（CPU_F*（double）x/1000000.0））
#define delay_ms（x） __delay_cycles（（long）（CPU_F*（double）x/1000.0））
void main（void）
{
volatile unsigned int i; // Volatile to prevent removal
WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD; // Stop watchdog timer
BCSCTL3 |= LFXT1S_2; // LFXT1 = VLO 低频时钟选择为VLO ACLK选为VLO
IFG1 &= ~OFIFG; // Clear OSCFault flag 清除振荡器错误中断标志
__bis_SR_register（SCG1 + SCG0）; // Stop DCO SCG1禁止SMCLK SCG0禁止DCO
BCSCTL2 |= SELM_3 + DIVM_3; // MCLK = LFXT1/8
//因为前面已经选择了LFXT1 = VLO 所以MCLK选为VLO 8分频 所以CPU的MCLK大约为1.5KHz
P1DIR = 0xFF; // All P1.x outputs
P1OUT = 0; // All P1.x reset
P2DIR = 0xFF; // All P2.x outputs
P2OUT = 0; // All P2.x reset
P1SEL |= BIT0+BIT4; // P10 P14options 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=1.63KHz
for （;;）
{
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（int n）; 可以达到比较精确的延迟，如下：
//more_
//1延时
//#define CPU_F （（double）16000000）//cpu frequency16000000
#define CPU_F （（double）12000000）//cpu frequency12000000
#define delay_us（x） __delay_cycles（（long）（CPU_F*（double）x/1000000.0））
#define delay_ms（x） __delay_cycles（（long）（CPU_F*（double）x/1000.0））
//2空函数
#define nop（） _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_A
1，MSP430g2553具有两个16位的定时器：
Timer0_A Timer1_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
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