MSP4304.docx

MSP4304.docx

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MSP4304

ZMSP430

①创建文件、编译连接、烧录：

（IAREmbededWorkbench）

<1创建新workspace：

file---new---workspace；

<2创建新Project;Project---creatnewProject…---C---main;

<3编译环境设置：

左侧‘1-DEBUG’（建的工程）--右键---Options

<1>Generaloptions---Devices---选择单片机型号；

<2>Debuger---Driver---选择FETDebuger---OK;

<4编译连接：

Make—保存即可；

<5烧录：

插上usb---DownloadandDebuge（Make右侧第3个）---Go（工具栏第2行，红x左侧）---烧录完成；

②常用操作：

<1在头文件上右键，选择OPEN…可以看其中的宏定义及包含文件；

<2在宏定义变量上右键GOTODefination…可看其值；

<3烧录，调试程序后，应将硬件拔掉，再插入，即在仅供电的情况下观察结果；

③生成hex文件：

打开IAR的工程选项:

project—options---Linker---output----勾中Output file下的选项---并将输出文件名后辍改为.hex.

----在Format选项框中选中Other,----Output 后 选择inter-extneded-----其他的值保持默认。

<1编译链接后生成的.hex文件在Debug\Exe里面；每次make后其文件会自动更新（即在proteus里选过文件后每次直接仿真即可）；

四、c语言程序设计

1、扩展的数据类型和关键字：

（1）数据类型及长度：

（2）关键字扩展：

①__interrupt：

该关键字放在函数前面，用于标志该函数为中断函数;

<1一般与预处理指令“#pragmavector”连用,定义中断函数:

#pragmavector=TIMER0_A0_VECTOR

__interruptvoidTIMERO_A0_ISR（void）{}

②__no_init：

使程序启动时不给变量赋初值；

__no_initchartmp;

<1c语言main函数运行之前会把RAM区域进行清零操作，该区域变量将全部清零，该关键字可使变量不被清零；

③关键词做了进一步限制;

<1volatile:

定义挥发性变量。

<1>编译器将认定该变量的值会随时改变，对变量的任何操作都不会被优化过程删除。

实际编程中，利用变量i递减或递加产生的软件延迟函数，会被编译器优化而不会执行，此时执行在i前加volatile即可；

volatileunsignedinti;

<2const:

定义本地全局变量；（只在本文本）

<3static:

定义常量；

（3）其他常用扩展：

单片机均在相应头文件中对寄存器、控制位做了宏定义。

①寄存器定义:

<1程序对单片机各模块的使用是通过配置相应寄存器实现的；

<2寄存器名：

如PxIN,PxOUT…;P1DIR|=BIT0;

②寄存器控制位：

<1cpu状态寄存器SR宏定义如下：

<1>LPM0即关闭CPU，即不再执行语句命令；

<2寄存器的名字可作为全局变量使用，控制位只能作为常量使用；

③位操作与位屏蔽：

一般将寄存器感兴趣的设置为1，其它全为0；

<1BIT0:

第一位为1，其它全为0；P1DIR|=BIT0+BIT2；//1.0，1.2为输出；

<2MC_1：

MC由两个控制位组成，MC_1表示两个位分别为01,MC_2表示10；对于1个控制位不能写_,BIT0_1不正确；

TA0CTL=TASSEL_2+MC_1+TACLR;//选择参考时钟为SMCLK,增计数，清除TAR

2、函数的扩展：

（1）中断函数：

格式：

#pragmavector=中断向量//指定中断入口地址（即中断向量）

__iterruptvoid自定义函数名（void）{…}//为中断向量定义一个中断函数

①中断向量一般以宏定义出现：

在MSP430F261x.h中定义；

②中断标志为1个的，为单源中断源，多个的为多源中断源；

单源中断源的中断标志寄存器会自动清零，但共源中断的中断标志寄存器需要手工清零；

例：

<1看门狗：

#pragmavector=WDT_VECTOR

__iterruptvoidWDT_ISR（void）{P2OUT^=BIT6;}

<2端口：

#pragmavector=PORT1_VECTOR

__iterruptvoidPORT1_ISR（void）

{if（P1IFG&BIT0）{…//处理来自P1.0的中断}…

P1IFG=0;//必须手动清除中断标志位}

③对于可屏蔽中断，都需要打开总中断和各自模块的中断控制位；

2、内部函数;

（1）设置总中断开关的函数:

①关闭总中断：

void__disable_interrupt（void）

该函数的功能是关闭总中断（使GIE=0）。

该函数的简写形式为_DINT（）；

②打开总中断：

void__enable_interrupt（void）

该函数的功能是打开总中断（使GIE=1）。

该函数的简写形式为_EINT（）；

（2）设置低功耗模式的函数：

①进入：

void__low_power_mode_n（void）

该函数的功能是使CPU进入低功耗模式，其中n=0~4。

其简写形式为LPMx；常用于主函数；

<1

②退出：

void__low_power_mode_off_on_exit（void）

函数的功能是从中断函数返回时退出低功耗模式（任何低功耗模式）。

若要退出相应的低功耗模式，也可使用LPMx_EXIT；用于中断函数中；

（3）cpu操作状态寄存器SR的函数:

①获取当前SR的值：

<1unsignedshort__get_SR_register（void）：

不适用于中断函数；

<2unsignedshort__get_SR_register_on_exit（void）只用在中断函数；

②对SR某些位清零：

需要清零的位为1，其它为0：

<1void__bic_SR_register（unsignedshort）：

常用于函数；

简写形式为_BIC_SR（unsignedshort）；

<2void__bic_SR_register_on_exit（unsignedshort）只用在中断函数；

简写形式为_BIC_SR_IRQ（unsignedshort）；

③对SR某些位置1：

需要置1的位为1，其它为0：

<1void__bis_SR_register（unsignedshort）：

常用于函数；

简写形式为_BIS_SR（unsignedshort）；

<2void__bis_SR_register_on_exit（unsignedshort）只用在中断函数；

简写形式为_BIS_SR_IRQ（unsignedshort）；

中断：

开：

_EINT（）；_BIS_SR（GIE）;（仅GIE；有时并不灵）

关：

_DINT（）；_BIC_SR（GIE）;

功耗;进：

LMP3;_BIS_SR（LMP3_bits）;

出：

LMP3_EXIT;_BIC_SR_IRQ（LMP3_bits）;

（4）其他函数:

更多可查：

intrinsics.H；

①执行空操作：

void__no_operation（void）；简写形式为_NOP（）；

②__delay_cycles（）;

该本征函数在intrinsics.H里，意思是延迟__cycles个机器周期；

即__intrinsicvoid__delay_cycles（unsignedlong__cycles）;

<1__delay_cycles（100）;即延迟100个主时钟周期；、

第5章单片机输入输出接口

1、控制寄存器：

系统复位后，所有端口都为输入状态，且为一般IO端口；

（1）方向寄存器PxDIR：

0，输入方向；1，输出方向；P1DIR|=BIT0:

1.0为输出；

（2）输入寄存器PxIN：

该寄存器用于存放管脚当前的电平状态；

（3）输出寄存器PxOUT：

①端口被配置为IO功能+输出方向+上下拉电阻禁用：

写入该寄存器的值自动输出到相应管脚上；

②输入方向+上下拉电阻使用：

PxOUT表示相应管脚是上拉还是下拉电阻；

0表示下拉；1表示上拉；

（4）上下拉使能寄存器PxREN:

0，禁用上下拉电阻；1，使用上下拉电阻；

①msp430已将引脚上的上下拉电阻集成在IO端口电路中，但经测试仅2.4可以；

②上下拉电阻：

<1上下拉电阻是解决IO悬空不定状态的一种常用方法：

如果确保IO悬空是高电平，加一个上拉电阻至输入电源即可；如果确保IO悬空是低电平，加一个下拉电阻至地即可；

430的2.4口集成上下拉电阻，其它口可外加电阻（一般1k）；

见E:

\PROTEUS\步进电机——ULN2003、步进电机、io中断\DJ_Qianjin_Houtui.DSN

<2端口悬空：

假设输入电源是5v，悬空时电压一般是3.3v，是一个中间态。

可能被当作是高电平，也可能是低电平，视单片机而定；

（5）功能选择寄存器PxSEL/PxSEL2:

功能见上图；P1SEL|=BIT1:

选择1.1为第二功能；

①对于P1、P2，如果不是一般IO功能，则其中断功能将被禁用，即使中断使能位打开，也不会引起中断；

②PxSEL.m=1+PxREN.m=1时，可能会烧坏内部上下拉电阻，不推荐使用该组合；

（6）中断使能寄存器PxIE:

每个引脚的中断功能都可由相应的中断使能位控制；0禁用中断，1使用中断；

（7）中断边沿选择寄存器PxIES:

0上升沿触发；1下降沿触发；

（8）中断标志寄存器PxIFG:

①中断标志位不会自动清零，需及时手动清零；

②PxDIR、PxOUT、PxIES都会对PxIFG产生影响，所以清零一般在设置的最后；见E:

\PROTEUS\步进电机——ULN2003、步进电机、io中断\DJ_Qianjin_Houtui.txt

第六章时钟系统与定时器

1、时钟系统

（1）时钟源与时钟输出

1时钟源：

4种时钟源（F261x系列）

<1>内部低速时钟振荡器VLO:

时钟频率12K；

<2>外部低速时钟振荡器LFXT1:

<1工作方式：

（1直接接外部时钟信号：

需OSCOFF=0、LFXT1Sx=11、XCAPx=00；

（2外接晶振：

低频模式：

32.768k（通常）+内部电容+XTS=0；

高频模式：

450k~16M+外加匹配电容+XTS=1+XCAPx=00；

<2默认频率：

32.768k；

<3>外部高速时钟振荡器XT2:

<1工作方式：

（1X2IN直接接外部时钟信号：

需XT2OFF=0、XT2Sx=11；

（2外接晶振：

外接晶振+外接匹配电容；

<4>数控时钟振荡器DCO:

集成高频时钟源

<1RSELx确定标称频率；DCOx分段粗调；MODx细调；

<2默认RSELx=7、DCOx=3、MODx=0，输出频率在1M左右；

2时钟输出：

3种

<1>:

辅助时钟ACLK:

<1选时钟源：

XTS、LFXT1Sx；分频：

DIVAx；

<2默认：

LFXT1+不分频；即32.768k（接手表晶振）；

<2>:

子系统时钟SMCLK:

<1选时钟源：

SELS；分频：

DIVSx；

<2默认：

DOC+不分频；即1M；

<3>:

主系统时钟MCLK:

<1选时钟源：

SELMx；分频：

DIVMx；为CPU提供时钟；

<2默认：

DOC+不分频；即1M；

③基本时钟系统寄存器：

<1>数控振荡器控制寄存器（DCOCTL）

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DCOx

MODx

DCOx:

将一个标称频率段粗略分成8个区域，值越大频率越高；

MODx:

将每个区域再次划分为32个微调区间；

<2>基本时钟控制寄存器1（BCSCTL1）

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XT2OFF

XTS

DIVAx

RSELx

XT2OFF：

关闭XT2；

XTS:

XTS=0:

LFXT1工作在低频模式。

外部晶振（通常为32.768k）+内部电容；

XTS=1:

LFXT1工作在高频模式。

外部晶振+外部电容+XCAP=00；

DIVAx：

辅助时钟分频系数，系统复位后默认不分频；

RSELx：

DCO有16个标称频率段，RSELx从0到15，DCO频率逐步增加；

<1DCO频率由RSELx、DCOCTL共同组合控制，典型值如下：

BCSCTL1=CALBC1_1MHz，DCOCTL=CALDCO_1MHz1MHz;…

共4种：

1,8,12,16，最大误差不超过1%；

<2默认情况下RSELx=7、DCOx=3、MODx=0，此时DCO的输出频率在1MHz左右；

<3>基本时钟控制寄存器2（BCSCTL2）

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SELMx

DIVMx

SELS

DIVSx

DCOR

DIVMx：

主时钟的分频系数；

DIVSx;子系统时钟的分频系数；

SELS：

SELS=0，子系统时钟选择DCO作为时钟源；

SELS=1，子系统时钟选择XT2作为时钟源；

<4>基本时钟控制寄存器3（BCSCTL3）

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XT2Sx

LFXT1Sx

XCAPx

XT2OF

LFXT1OF

XT2Sx：

XT2工作在外接高频晶振方式时：

XT2Sx=00，使用0.4~1MHz的晶振；XT2Sx=01，使用1~3MHz的晶振；

XT2Sx=10，使用3~16MHz的晶振；XT2Sx=11，使用0.4~16MHz的晶振；

LFXT1Sx：

与XTS共同控制LFXT1工作方式：

XCAPx：

LFXT1工作在低频模式时，XCAPx用于选择匹配电容：

XCAPx=00，选择1pF电容；XCAPx=01，选择6pF电容；

XCAPx=10，选择10pF电容；XCAPx=01，选择12.5pF电容；

XT2OF：

状态标志位；

XT2OF=0，表示XT2振荡器正常工作；XT2OF=1，表示XT2振荡器出现故障；

LFXT1OF：

反映LFXT1振荡器的工作状态；

LFXT1OF=0，表示LFXT1振荡器正常工作；LFXT1OF=1，表示LFXT1振荡器出现故障；

<5>中断使能寄存器1（IE1）

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OFIE

OFIE:

OFIE=0，禁止时钟失效中断向CPU使出中断请求；

<6>中断标志寄存器1（IFG1）

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OFIFG

OFIFG:

OFIFG=0，表示时钟系统没有触发时钟失效中断；

（2）定时器A

定时器A包括一个定时计数部件，3个捕获/比较部件。

捕获/比较部件又包括捕获单元、比较单元和输出单元（负责比较/捕获结果的输出）。

①TA控制寄存器TACTL

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未使用

TASSELx

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IDx

MCx

未使用

TACLR

TAIE

TAIFG

TASSELx:

选择时钟源：

TASSELx=00，时钟源为TACLK;TASSELx=01，时钟源为ACLK;

TASSELx=10，时钟源为SMCLK;TASSELx=11，时钟源为INCLK;

F261x系列：

P1.0的第二功能为外部输入的TACLK,P2.1的第二功能为外部输入的INCLK；

IDx：

分频系数：

IDx=0，1，2，3分别为1，2，4，8分频；

MCx：

计数方式：

MCx=00，暂停计数；MCx=01，增计数；MCx=10，连续计数；MCx=11，增减计数；

<1增计数：

TAR与TACCR0相等时，比较/捕获中断标志位TACCR0CCIFG置位，定时器复位从0重新计数；

当TAR计满溢出时，定时器溢出中断标志位TAIFG置位，比TACCR0CCIFG晚一个周期；

<2连续计数方式：

定时/计数器重复从0x0000增计数至0xFFFF，当从0xFFFF变化到0x0000时，将引起TAIFG置位；

<3增减计数方式：

定时/计数器首先从0增计数到TACCR0，然后减计数到0；

TAR=TACCR0时，TACCR0CCIFG置位；

TAR从1变化到0时，TAIFG置位；

TACLR：

清零

TACLR=1，可将TAR、IDx、MCx清零，清零后TACLR会自动复位；

TAIFG：

定时器溢出中断标志位；

TAIE:

定时器溢出中断使能；

TAIFG:

定时/计数器计满时，将产生定时器溢出中断请求并使TAIFG=1，如果TAIE=1,GIE=1,则会向CPU发出中断请求；

②TA计数寄存器TAR

150

TARx

③TA捕获/比较寄存器TACCRn（n为1~3）

150

TACCRx

④TA捕获/比较控制寄存器TACCTLn（n为1~3）

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CMx

CCISx

SCS

SCCI

未使用

CAP

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OUTMODx

CCIE

CCI

OUT

COV

CCIFG

CMx：

捕获方式选择

CMx=00，不捕获；CMx=0，上升沿捕获；

CMx=10，下降沿捕获；CMx=11，双边沿捕获；

CCISx：

捕获信号选取：

CCISx=00，表示输入信号为CCIxA；CCISx=01，表示输入信号为CCIxB；

CCISx=10，表示输入信号为GND；CCISx=11，表示输入信号为VCC；

对于F261x

引脚

第二功能说明

引脚

第二功能说明

P1.1

CCI0A

P2.1

CCI0B

P1.2

CCI1A

P2.2

CCI1B

P1.3

CCI2A

P2.3

CCI2B

<1每一个捕获功能部件可以接受两路外部输入信号（CCIxA与CCIxB）和两路内部信号（GND与VCC）；

SCS:

SCS=0,表示异步捕获；SCS=1,表示同步捕获；常用同步捕获；

SCCI:

表示同步的捕获通道输入；

CAP：

CAP=0，比较/捕获部件工作在比较功能状态；

CAP=1，比较/捕获部件工作在捕获功能状态；

比较功能：

当TAR=TACCRn时,CCIFG置位；

捕获功能：

当捕获事件发生时，TAR的当前值TARx就被复制到TACCRn中；

CCI:

表示捕获通道的输入信号；

COV:

查询溢出状态：

COV=0，未发生捕获溢出；COV=1，已发生捕获溢出；

可以判断捕获数据读出前是否发生过捕获数据被覆盖的情况，该位需用软件复位；

CCIE：

捕获中断使能位；

CCIFG：

捕获中断标志位，在捕获功能下，发生捕获事件时CCIFG=1;

OUTMODx：

输出方式；

<1TACCR0部件的输出OUT0对应P1.1,P1.5，P2.7的第二功能；

TACCR1部件的输出OUT1对应P1.2,P1.6，P2.3的第二功能；

TACCR2部件的输出OUT2对应P1.3,P1.7，P2.4的第二功能；

⑤TA中断向量寄存器TAIV

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76543210

TAIVx

<1比较/捕获中断0，有独自中断向量TIMERA0_VECTOR,单源中断；

<2定时器溢出中断和其他两个比较/捕获中断，共用中断向量TIMERA1_VECTOR,共源中断；

（3）看门狗计时器

实质上就是一个定时/计数器，只能实现4种计数长度；

共有三种模式：

关闭、定时模式、看门狗模式；

①控制寄存器WDTCNT

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WDTPW

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WDTHOLD

WDTNMIES

WDTNMI

WDTTMSEL

WDTCNTCL

WDTSSEL

WDTISx

WDTPW：

高8位为访问密码；

WDTHOLD:

WDTHOLD=0，启用WDT；WDTHOLD=1，关闭WDT；复位后默认启用WDT

WDTTMSEL:

工作模式选取：

WDTTMSEL=0，处于看门狗模式（默认）；WDTTMSEL=1，处于定时模式；

WDTCNTCL:

WDTCNTCL=1,计数器（WDTCNT）将被清零，完毕后自动复位；

WDTSSEL：

WDTSSEL=0，选择时钟源为SMCLK；WDTSSEL=1，选择时钟源为ACLK；

WDTISx：

控制计数长度：

WDTISx=00，计数次数为2^15;WDTISx=01，计数次数为2^13;

WDTISx=10，计数次数为2^9;WDTISx=11，计数次数为2^6;

②中断标志寄存器IFG11

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NMIIFG

WDTIFG

WDTIFG：

中断标志位：

<1定时模式：

单源中断，可屏蔽中断，当计数器达到既定计数长度时就会产生溢出中断，使中断标志位置位；

<2看门狗模式：

系统复位中断，共源中断，不可屏蔽，可用与判断中断源；

③中断允许寄存器IE1

76543210

NMIIE

WDTIE

第七章MSP430单片机模拟信号处理

1、ADC

系统启动或复位后，默认ADC12CTLx=0，ADC12MEMCTLx=0；

（1）转换控制寄存器0（ADC12CTL0）

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SHT1x

SHT0x

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MSC

REF2_