MSP430學(xué)習(xí)筆記

　　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m(xù)sp430的存儲(chǔ)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(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器統(tǒng)一編碼；哈佛結(jié)構(gòu)——程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)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(chǔ)

　　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)位型號有兩種：上電復(fù)位信號POR和上電清楚信號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(huì)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。

　　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(dòng)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(dòng)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。

　　明天開始，講述msp430單片機(jī)C語言編程的故事

　　上回把430單片機(jī)的基礎(chǔ)特性交待了一下，讓大家整體有了結(jié)構(gòu)的印象，今天我想在寫一下c語言對430編程的整體結(jié)構(gòu)。基本上屬于框架結(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?49；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);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。

　　這就是簡單的整體程序框架，寫得簡單啦，還忘諒解，明天詳細(xì)了解一下各外圍模塊的初始化和功能，晚安。

　　整體的程序設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，包括了所有外圍模塊及內(nèi)部時(shí)鐘，中斷，定時(shí)的初始化。具體情況大家可以根據(jù)自己的需要添加或者減少，記住，模塊化設(shè)計(jì)時(shí)最有力的武器。

　　這可是個(gè)人總結(jié)的經(jīng)典阿，謝謝支持。因?yàn)榻?jīng)常使用149，所以這是149的結(jié)構(gòu)，其他的再更改，根據(jù)個(gè)人需要。{{分頁}}

/*****************************************************************************
文件名：main.c
描述：MSP430框架程序。適用于MSP430F149，其他型號需要適當(dāng)改變。
    不使用的中斷函數(shù)保留或者刪除都可以，但保留時(shí)應(yīng)確保不要打開不需要的中斷。
 
*****************************************************************************/

//頭文件
#include <MSP430x14x.h>

//函數(shù)聲明
void InitSys();

int main( void )
{

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

InitSys();   //初始化

start:
//以下填充用戶代碼

LPM3;   //進(jìn)入低功耗模式n，n：0~4。若不希望進(jìn)入低功耗模式，屏蔽本句
goto start;

}

/*****************************************************************************
系統(tǒng)初始化
******************************************************************************/
void InitSys()
{
  unsigned int iq0;

//使用XT2振蕩器
  BCSCTL1&=~XT2OFF;       //打開XT2振蕩器
  do
  {
  IFG1 &= ~OFIFG;   // 清除振蕩器失效標(biāo)志
  for (iq0 = 0xFF; iq0 > 0; iq0--); // 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

//以下填充用戶代碼，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，若不需要打開，可以屏蔽本句
}

/*****************************************************************************
端口2中斷函數(shù)
******************************************************************************/
#pragma vector=PORT2_VECTOR
__interrupt void Port2()
{
//以下為參考處理程序，不使用的端口應(yīng)當(dāng)刪除其對于中斷源的判斷。
if((P2IFG&BIT0) == BIT0)
{
//處理P2IN.0中斷
P2IFG &= ~BIT0; //清除中斷標(biāo)志
//以下填充用戶代碼

}
else if((P2IFG&BIT1) ==BIT1)
{
//處理P2IN.1中斷
P2IFG &= ~BIT1; //清除中斷標(biāo)志
//以下填充用戶代碼

}
else if((P2IFG&BIT2) ==BIT2)
{
//處理P2IN.2中斷
P2IFG &= ~BIT2; //清除中斷標(biāo)志
//以下填充用戶代碼

}
else if((P2IFG&BIT3) ==BIT3)
{
//處理P2IN.3中斷
P2IFG &= ~BIT3; //清除中斷標(biāo)志
//以下填充用戶代碼

}
else if((P2IFG&BIT4) ==BIT4)
{
//處理P2IN.4中斷
P2IFG &= ~BIT4; //清除中斷標(biāo)志
//以下填充用戶代碼

}
else if((P2IFG&BIT5) ==BIT5)
{
//處理P2IN.5中斷
P2IFG &= ~BIT5; //清除中斷標(biāo)志
//以下填充用戶代碼

}
else if((P2IFG&BIT6) ==BIT6)
{
//處理P2IN.6中斷
P2IFG &= ~BIT6; //清除中斷標(biāo)志
//以下填充用戶代碼

}
else
{
//處理P2IN.7中斷
P2IFG &= ~BIT7; //清除中斷標(biāo)志
//以下填充用戶代碼

}

LPM3_EXIT; //退出中斷后退出低功耗模式。若退出中斷后要保留低功耗模式，將本句屏蔽
}

/*****************************************************************************
USART1發(fā)送中斷函數(shù)
******************************************************************************/
#pragma vector=USART1TX_VECTOR
__interrupt void Usart1Tx()
{
//以下填充用戶代碼

LPM3_EXIT; //退出中斷后退出低功耗模式。若退出中斷后要保留低功耗模式，將本句屏蔽
}

/*****************************************************************************
USART1接收中斷函數(shù)
******************************************************************************/
#pragma vector=USART1RX_VECTOR
__interrupt void Ustra1Rx()
{
//以下填充用戶代碼

LPM3_EXIT; //退出中斷后退出低功耗模式。若退出中斷后要保留低功耗模式，將本句屏蔽
}

/*****************************************************************************
端口1中斷函數(shù)
多中斷中斷源：P1IFG.0~P1IFG7
進(jìn)入中斷后應(yīng)首先判斷中斷源，退出中斷前應(yīng)清除中斷標(biāo)志，否則將再次引發(fā)中斷
******************************************************************************/{{分頁}}
#pragma vector=PORT1_VECTOR
__interrupt void Port1()
{
//以下為參考處理程序，不使用的端口應(yīng)當(dāng)刪除其對于中斷源的判斷。
if((P1IFG&BIT0) == BIT0)
{
//處理P1IN.0中斷
P1IFG &= ~BIT0; //清除中斷標(biāo)志
//以下填充用戶代碼

}
else if((P1IFG&BIT1) ==BIT1)
{
//處理P1IN.1中斷
P1IFG &= ~BIT1; //清除中斷標(biāo)志
//以下填充用戶代碼

}
else if((P1IFG&BIT2) ==BIT2)
{
//處理P1IN.2中斷
P1IFG &= ~BIT2; //清除中斷標(biāo)志
//以下填充用戶代碼

}
else if((P1IFG&BIT3) ==BIT3)
{
//處理P1IN.3中斷
P1IFG &= ~BIT3; //清除中斷標(biāo)志
//以下填充用戶代碼

}
else if((P1IFG&BIT4) ==BIT4)
{
//處理P1IN.4中斷
P1IFG &= ~BIT4; //清除中斷標(biāo)志
//以下填充用戶代碼

}
else if((P1IFG&BIT5) ==BIT5)
{
//處理P1IN.5中斷
P1IFG &= ~BIT5; //清除中斷標(biāo)志
//以下填充用戶代碼

}
else if((P1IFG&BIT6) ==BIT6)
{
//處理P1IN.6中斷
P1IFG &= ~BIT6; //清除中斷標(biāo)志
//以下填充用戶代碼

}
else
{
//處理P1IN.7中斷
P1IFG &= ~BIT7; //清除中斷標(biāo)志
//以下填充用戶代碼

}

LPM3_EXIT; //退出中斷后退出低功耗模式。若退出中斷后要保留低功耗模式，將本句屏蔽
}

/*****************************************************************************
定時(shí)器A中斷函數(shù)
多中斷中斷源：CC1~2 TA
******************************************************************************/
#pragma vector=TIMERA1_VECTOR
__interrupt void TimerA1()
{
//以下為參考處理程序，不使用的中斷源應(yīng)當(dāng)刪除
switch (__even_in_range(TAIV, 10))
{
case 2:
  //捕獲/比較1中斷
  //以下填充用戶代碼

break;
case 4:
  //捕獲/比較2中斷
  //以下填充用戶代碼

break;
case 10:
  //TAIFG定時(shí)器溢出中斷
  //以下填充用戶代碼

break;
}

LPM3_EXIT; //退出中斷后退出低功耗模式。若退出中斷后要保留低功耗模式，將本句屏蔽
}

/*****************************************************************************
定時(shí)器A中斷函數(shù)
中斷源：CC0
******************************************************************************/
#pragma vector=TIMERA0_VECTOR
__interrupt void TimerA0()
{
//以下填充用戶代碼

LPM3_EXIT; //退出中斷后退出低功耗模式。若退出中斷后要保留低功耗模式，將本句屏蔽
}

/*****************************************************************************
AD轉(zhuǎn)換器中斷函數(shù)
多中斷源：摸擬0~7、VeREF+、VREF-/VeREF-、（AVcc-AVss）/2
沒有處理ADC12TOV和ADC12OV中斷標(biāo)志
******************************************************************************/
#pragma vector=ADC_VECTOR
__interrupt void Adc()
{
//以下為參考處理程序，不使用的中斷源應(yīng)當(dāng)刪除
if((ADC12IFG&BIT0)==BIT0)
{
//通道0
//以下填充用戶代碼

}
else if((ADC12IFG&BIT1)==BIT1)
{
//通道1
//以下填充用戶代碼

}
else if((ADC12IFG&BIT2)==BIT2)
{
//通道2
//以下填充用戶代碼

}
else if((ADC12IFG&BIT3)==BIT3)
{
//通道3
//以下填充用戶代碼

}
else if((ADC12IFG&BIT4)==BIT4)
{
//通道4
//以下填充用戶代碼

}
else if((ADC12IFG&BIT5)==BIT5)
{
//通道5
//以下填充用戶代碼

}
else if((ADC12IFG&BIT6)==BIT6)
{
//通道6
//以下填充用戶代碼

}
else if((ADC12IFG&BIT7)==BIT7)
{
//通道7
//以下填充用戶代碼

}
else if((ADC12IFG&BIT8)==BIT8)
{
//VeREF+
//以下填充用戶代碼

}
else if((ADC12IFG&BIT9)==BIT9)
{
//VREF-/VeREF-
//以下填充用戶代碼

}
else if((ADC12IFG&BITA)==BITA)
{
//溫度
//以下填充用戶代碼

}
else if((ADC12IFG&BITB)==BITB)
{
//（AVcc-AVss）/2
//以下填充用戶代碼

}

LPM3_EXIT; //退出中斷后退出低功耗模式。若退出中斷后要保留低功耗模式，將本句屏蔽
}

/*****************************************************************************
USART0發(fā)送中斷函數(shù)
******************************************************************************/
#pragma vector=USART0TX_VECTOR
__interrupt void Usart0Tx()
{
//以下填充用戶代碼

LPM3_EXIT; //退出中斷后退出低功耗模式。若退出中斷后要保留低功耗模式，將本句屏蔽
}

/*****************************************************************************
USART0接收中斷函數(shù)
******************************************************************************/
#pragma vector=USART0RX_VECTOR
__interrupt void Usart0Rx()
{
//以下填充用戶代碼{{分頁}}

LPM3_EXIT; //退出中斷后退出低功耗模式。若退出中斷后要保留低功耗模式，將本句屏蔽
}

/*****************************************************************************
看門狗定時(shí)器中斷函數(shù)
******************************************************************************/
#pragma vector=WDT_VECTOR
__interrupt void WatchDog()
{
//以下填充用戶代碼

LPM3_EXIT; //退出中斷后退出低功耗模式。若退出中斷后要保留低功耗模式，將本句屏蔽
}

/*****************************************************************************
比較器A中斷函數(shù)
******************************************************************************/
#pragma vector=COMPARATORA_VECTOR
__interrupt void ComparatorA()
{
//以下填充用戶代碼

LPM3_EXIT; //退出中斷后退出低功耗模式。若退出中斷后要保留低功耗模式，將本句屏蔽
}

/*****************************************************************************
定時(shí)器B中斷函數(shù)
多中斷源：CC1~6 TB
******************************************************************************/
#pragma vector=TIMERB1_VECTOR
__interrupt void TimerB1()
{
//以下為參考處理程序，不使用的中斷源應(yīng)當(dāng)刪除
switch (__even_in_range(TBIV, 14))
{
case 2:
  //捕獲/比較1中斷
  //以下填充用戶代碼

break;
case 4:
  //捕獲/比較2中斷
  //以下填充用戶代碼

break;
case 6:
  //捕獲/比較3中斷
  //以下填充用戶代碼

break;
case 8:
  //捕獲/比較4中斷
  //以下填充用戶代碼

break;
case 10:
  //捕獲/比較5中斷
  //以下填充用戶代碼

break;
case 12:
  //捕獲/比較6中斷
  //以下填充用戶代碼

break;
case 14:
  //TBIFG定時(shí)器溢出中斷
  //以下填充用戶代碼

break;
}

LPM3_EXIT; //退出中斷后退出低功耗模式。若退出中斷后要保留低功耗模式，將本句屏蔽
}

/*****************************************************************************
定時(shí)器B中斷函數(shù)
中斷源：CC0
******************************************************************************/
#pragma vector=TIMERB0_VECTOR
__interrupt void TimerB0()
{
//以下填充用戶代碼

LPM3_EXIT; //退出中斷后退出低功耗模式。若退出中斷后要保留低功耗模式，將本句屏蔽
}

/*****************************************************************************
不可屏蔽中斷函數(shù)
******************************************************************************/
#pragma vector=NMI_VECTOR
__interrupt void Nmi()
{
//以下為參考處理程序，不使用的中斷源應(yīng)當(dāng)刪除
if((IFG1&OFIFG)==OFIFG)
{
//振蕩器失效
IFG1 &= ~OFIFG;
//以下填充用戶代碼

}
else if((IFG1&NMIIFG)==NMIIFG)
{
//RST/NMI不可屏蔽中斷
IFG1 &= ~NMIIFG;
//以下填充用戶代碼

}
else //if((FCTL3&ACCVIFG)==ACCVIFG)
{
//存儲(chǔ)器非法訪問
FCTL3 &= ~ACCVIFG;
//以下填充用戶代碼

}

LPM3_EXIT; //退出中斷后退出低功耗模式。若退出中斷后要保留低功耗模式，將本句屏蔽
}

/*****************************************************************************
基本定時(shí)器中斷函數(shù)
******************************************************************************/
#pragma vector=BASICTIMER_VECTOR
__interrupt void BasTimer()
{
//以下填充用戶代碼

LPM3_EXIT; //退出中斷后退出低功耗模式。若退出中斷后要保留低功耗模式，將本句屏蔽
}