MSP430入門

本人學習和使用msp430一個月，偶在微控論壇看到一筆記，記載的蠻好的，現轉載到自己博客以做備忘。

硬件初步

這只是我在學習TI公司生產的16位超的功耗單片機MSP430的隨筆，希望能對其他朋友有所借鑒，不對之處還請多指教。

下面，開始430之旅。

講解430的書現在也有很多了，不過大多數都是詳細說明底層硬件結構的，看了不免有些空洞和枯燥，我認為了解一個MCU的操作首先要對其基礎特性有所了解，然后再仔細研究各模塊的功能。

1.首先你要知道msp430的存儲器結構。典型微處理器的結構有兩種：馮。諾依曼結構——程序存儲器和數據存儲器統一編碼；哈佛結構——程序存儲器和數據存儲器；msp430系列單片機屬于前者，而常用的mcs51系列屬于后者。

0－0xf特殊功能寄存器；0x10－0x1ff外圍模塊寄存器；0x200－？根據不同型號地址從低向高擴展；0x1000－0x107f seg_b0x1080_0x10ff seg_a 供flash信息存儲剩下的從0xffff開始向下擴展，根據不同容量，例如149為60KB，0xffff－0x1100

2.復位信號是MCU工作的起點，430的復位信號有兩種：上電復位信號POR和上電清除信號PUC。POR信號只在上電和RST/NMI復位管腳被設置為復位功能，且低電平時系統復位。而PUC信號是POR信號產生，以及其他如看門狗定時溢出、安全鍵值出現錯誤是產生。但是，無論那種信號觸發的復位，都會使msp430在地址0xffff處讀取復位中斷向量，然后程序從中斷向量所指的地址開始執行。復位后的狀態不寫了，詳見參考書，嘿嘿。

3.系統時鐘是一個程序運行的指揮官，時序和中斷也是整個程序的核心和中軸線。430最多有三個振蕩器，DCO內部振蕩器；LFXT1外接低頻振蕩器，常見的32768HZ，不用外接負載電容；也可接高頻450KHZ－8M，需接負載電容；XT2接高頻450KHZ－8M，加外接電容。（經驗中發現，接XT2時，需要注意自己開啟XT2，并延時50us等待XT2起振，然后手工清除IFG1中的OFIFG位，其操作順序為：打開XT2->等待XT2穩定->切換系統時鐘為XT2）

430有三種時鐘信號：MCLK系統主時鐘，可分頻1 2 4 8，供cpu使用，其他外圍模塊在有選擇情況下也可使用；SMCLK系統子時鐘，供外圍模塊使用，可選則不同振蕩器產生的時鐘信號；ACLK輔助時鐘，只能由LFXT1產生，供外圍模塊。

4.中斷是430處理器的一大特色，因為幾乎每個外圍模塊都能產生，430可以在沒有任務時進入低功耗狀態，有事件時中斷喚醒cpu，處理完畢再次進入低功耗狀態。

整個中斷的響應過程是這樣的，當有中斷請求時，如果cpu處于活動狀態，先完成當前命令；如果處于低功耗，先退出，將下一條指令的pc值壓入堆棧；如果有多個中斷請求，先響應優先級高的；執行完后，等待中斷請求標志位復位，要注意，單中斷源的中斷請求標志位自動復位，而多中斷的標志位需要軟件復位；然后系統總中斷允許位SR.GIE復位，相應的中斷向量值裝入pc，程序從這個地址繼續執行。

這里要注意，中斷允許位SR.GIE和中斷嵌套問題。如果當你執行中斷程序過程中，希望可以響應更高級別的中斷請求時，必須在進入第一個中斷時把SR.GIE置位。

其實，其他的外圍模塊時鐘沿著時鐘和中斷這個核心來執行的。具體的結構我也不羅索了，可以參考430系列手冊。

C語言編程起步

因為常用的430編程開發是c語言，所以下面講解C語言對430編程的整體結構。基本上屬于框架結構，即整體的模塊化編程，其實這也是硬件編程的基本法則拉（可不是我規定的法則哦）。

首先是程序的頭文件，包括#include <MSP430x14x.h>,這是14系列，因為常用149；其他型號可自己修改。還可以包括#include "data.h" 等數據庫頭文件，或函數變量聲明頭文件，都是你自己定義的哦。

接著就是函數和變量的聲明 void Init_Sys(void)，即系統初始化。系統初始化是個整體的概念，廣義上講包括所有外圍模塊的初始化，你可以把外圍模塊初始化的子函數寫到Init_Sys（）中，也可以分別寫各個模塊的初始化。但結構的簡潔，最好寫完系統的時鐘初始化后，其他所用到的模塊（包括一些中斷初始化）也在這里初始化。

void Init_Sys()

{

   unsigned int i;

   BCSCTL1&=~XT2OFF;                //打開XT2振蕩器

   do

   {

   IFG1 &= ~OFIFG;              // 清除振蕩器失效標志

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

}

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

BCSCTL2 =SELM_2+SELS;           //選擇MCLK、SMCLK為XT2

//以下對各種模塊、中斷、外圍設備等進行初始化

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

_EINT(); //打開全局中斷控制

}

這里涉及到時鐘問題，通常我們選擇XT2為8M晶振，也即系統主時鐘MCLK為8M,cpu執行命令以此時鐘為準；但其他外圍模塊可以在相應的控制寄存器中選擇其他的時鐘，ACLK；當你對速度要求很低，定時時間間隔大時，就可以選擇ACLK，例如在定時器Timea初始化中設置。

主程序：

void main( void )

{

   WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD;//關閉看門狗

   InitSys();               //初始化

//自己任務中的其他功能函數

 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。

   while(1);

}

主程序之后我要講講中斷函數，中斷是你做單片機任務中不可缺少的部分，也可以說是靈魂了（夸張嗎）。

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

                         各中斷函數，可按優先級依次書寫

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

舉個定時中斷的例子：

//初始化

void Init_Timer_A(void)

{

    TACTL = TASSEL0 + TACLR;               // ACLK, clear TAR
        CCTL0 = CCIE;                         // CCR0 中斷使能
        CCR0=32768;                           //定時1s
        TACTL|=MC0;                           //增計數模式
    }
//     中斷服務

#pragma vector=TIMERA0_VECTOR

__interrupt void TimerA0()

{

// 你自己要求中斷執行的任務

}

當然，還有其他的定時，和多種中斷，各系列芯片的中斷向量個數也不同。

學完并懂得以上知識后，接下去推薦看微控論壇上的msp430常用模塊應用原理。