MSP430入門

本人學(xué)習(xí)和使用msp430一個(gè)月，偶在微控論壇看到一筆記，記載的蠻好的，現(xiàn)轉(zhuǎn)載到自己博客以做備忘。

硬件初步

這只是我在學(xué)習(xí)TI公司生產(chǎn)的16位超的功耗單片機(jī)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(xiàn)在也有很多了，不過大多數(shù)都是詳細(xì)說明底層硬件結(jié)構(gòu)的，看了不免有些空洞和枯燥，我認(rèn)為了解一個(gè)MCU的操作首先要對其基礎(chǔ)特性有所了解，然后再仔細(xì)研究各模塊的功能。

1.首先你要知道msp430的存儲器結(jié)構(gòu)。典型微處理器的結(jié)構(gòu)有兩種：馮。諾依曼結(jié)構(gòu)——程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器統(tǒng)一編碼；哈佛結(jié)構(gòu)——程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器；msp430系列單片機(jī)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(jù)不同型號地址從低向高擴(kuò)展；0x1000－0x107f seg_b0x1080_0x10ff seg_a 供flash信息存儲剩下的從0xffff開始向下擴(kuò)展，根據(jù)不同容量，例如149為60KB，0xffff－0x1100

2.復(fù)位信號是MCU工作的起點(diǎn)，430的復(fù)位信號有兩種：上電復(fù)位信號POR和上電清除信號PUC。POR信號只在上電和RST/NMI復(fù)位管腳被設(shè)置為復(fù)位功能，且低電平時(shí)系統(tǒng)復(fù)位。而PUC信號是POR信號產(chǎn)生，以及其他如看門狗定時(shí)溢出、安全鍵值出現(xiàn)錯(cuò)誤是產(chǎn)生。但是，無論那種信號觸發(fā)的復(fù)位，都會使msp430在地址0xffff處讀取復(fù)位中斷向量，然后程序從中斷向量所指的地址開始執(zhí)行。復(fù)位后的狀態(tài)不寫了，詳見參考書，嘿嘿。

3.系統(tǒng)時(shí)鐘是一個(gè)程序運(yùn)行的指揮官，時(shí)序和中斷也是整個(gè)程序的核心和中軸線。430最多有三個(gè)振蕩器，DCO內(nèi)部振蕩器；LFXT1外接低頻振蕩器，常見的32768HZ，不用外接負(fù)載電容；也可接高頻450KHZ－8M，需接負(fù)載電容；XT2接高頻450KHZ－8M，加外接電容。（經(jīng)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，接XT2時(shí)，需要注意自己開啟XT2，并延時(shí)50us等待XT2起振，然后手工清除IFG1中的OFIFG位，其操作順序?yàn)椋捍蜷_XT2->等待XT2穩(wěn)定->切換系統(tǒng)時(shí)鐘為XT2）

430有三種時(shí)鐘信號：MCLK系統(tǒng)主時(shí)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(tǒng)子時(shí)鐘，供外圍模塊使用，可選則不同振蕩器產(chǎn)生的時(shí)鐘信號；ACLK輔助時(shí)鐘，只能由LFXT1產(chǎn)生，供外圍模塊。

4.中斷是430處理器的一大特色，因?yàn)閹缀趺總€(gè)外圍模塊都能產(chǎn)生，430可以在沒有任務(wù)時(shí)進(jìn)入低功耗狀態(tài)，有事件時(shí)中斷喚醒cpu，處理完畢再次進(jìn)入低功耗狀態(tài)。

整個(gè)中斷的響應(yīng)過程是這樣的，當(dāng)有中斷請求時(shí)，如果cpu處于活動狀態(tài)，先完成當(dāng)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(gè)中斷請求，先響應(yīng)優(yōu)先級高的；執(zhí)行完后，等待中斷請求標(biāo)志位復(fù)位，要注意，單中斷源的中斷請求標(biāo)志位自動復(fù)位，而多中斷的標(biāo)志位需要軟件復(fù)位；然后系統(tǒng)總中斷允許位SR.GIE復(fù)位，相應(yīng)的中斷向量值裝入pc，程序從這個(gè)地址繼續(xù)執(zhí)行。

這里要注意，中斷允許位SR.GIE和中斷嵌套問題。如果當(dāng)你執(zhí)行中斷程序過程中，希望可以響應(yīng)更高級別的中斷請求時(shí)，必須在進(jìn)入第一個(gè)中斷時(shí)把SR.GIE置位。

其實(shí)，其他的外圍模塊時(shí)鐘沿著時(shí)鐘和中斷這個(gè)核心來執(zhí)行的。具體的結(jié)構(gòu)我也不羅索了，可以參考430系列手冊。

C語言編程起步

因?yàn)槌Ｓ玫?span lang=EN-US>430編程開發(fā)是c語言，所以下面講解C語言對430編程的整體結(jié)構(gòu)?；旧蠈儆诳蚣芙Y(jié)構(gòu)，即整體的模塊化編程，其實(shí)這也是硬件編程的基本法則拉（可不是我規(guī)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?yàn)槌Ｓ?span lang=EN-US>149；其他型號可自己修改。還可以包括#include "data.h" 等數(shù)據(jù)庫頭文件，或函數(shù)變量聲明頭文件，都是你自己定義的哦。

接著就是函數(shù)和變量的聲明 void Init_Sys(void)，即系統(tǒng)初始化。系統(tǒng)初始化是個(gè)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(shù)寫到Init_Sys（）中，也可以分別寫各個(gè)模塊的初始化。但結(jié)構(gòu)的簡潔，最好寫完系統(tǒng)的時(shí)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(biāo)志

   for (i = 0xFF; i > 0; i--);  // 延時(shí)，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(shè)備等進(jìn)行初始化

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

_EINT(); //打開全局中斷控制

}

這里涉及到時(shí)鐘問題，通常我們選擇XT2為8M晶振，也即系統(tǒng)主時(shí)鐘MCLK為8M,cpu執(zhí)行命令以此時(shí)鐘為準(zhǔn)；但其他外圍模塊可以在相應(yīng)的控制寄存器中選擇其他的時(shí)鐘，ACLK；當(dāng)你對速度要求很低，定時(shí)時(shí)間間隔大時(shí)，就可以選擇ACLK，例如在定時(shí)器Timea初始化中設(shè)置。

主程序：

void main( void )

{

   WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD;//關(guān)閉看門狗

   InitSys();               //初始化

//自己任務(wù)中的其他功能函數(shù)

 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。

   while(1);

}

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

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

                         各中斷函數(shù)，可按優(yōu)先級依次書寫

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

舉個(gè)定時(shí)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(shí)1s
        TACTL|=MC0;                           //增計(jì)數(shù)模式
    }
//     中斷服務(wù)

#pragma vector=TIMERA0_VECTOR

__interrupt void TimerA0()

{

// 你自己要求中斷執(zhí)行的任務(wù)

}

當(dāng)然，還有其他的定時(shí)，和多種中斷，各系列芯片的中斷向量個(gè)數(shù)也不同。

學(xué)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(yīng)用原理。