MSP430學習筆記

　　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m(xù)sp430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(tǒng)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的復位型號有兩種：上電復位信號POR和上電清楚信號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(tǒng)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(fā)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(zhí)行。復位后的狀態(tài)不寫了，詳見參考書，嘿嘿。

　　3.系統(tǒng)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。

　　430有三種時鐘信號：MCLK系統(tǒng)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(tǒng)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(tài)，有事件時中斷喚醒cpu，處理完畢再次進入低功耗狀態(tài)。

　　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(tài)，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(yōu)先級高的；執(zhí)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(tǒng)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(xù)執(zhí)行。

　　這里要注意，中斷允許位SR.GIE和中斷嵌套問題。如果當你執(zhí)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(zhí)行的。具體的結構我也不羅索了，可以參考430系列手冊。

　　明天開始，講述msp430單片機C語言編程的故事

　　上回把430單片機的基礎特性交待了一下，讓大家整體有了結構的印象，今天我想在寫一下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(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);系統(tǒng)初始化

　　系統(tǒng)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(tǒng)的時鐘初始化后，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(tǒng)主時鐘MCLK為8M,cpu執(zhí)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(yōu)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(zhí)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。

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

　　整體的程序設計結構，包括了所有外圍模塊及內部時鐘，中斷，定時的初始化。具體情況大家可以根據自己的需要添加或者減少，記住，模塊化設計時最有力的武器。

　　這可是個人總結的經典阿，謝謝支持。因為經常使用149，所以這是149的結構，其他的再更改，根據個人需要。{{分頁}}

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

//頭文件
#include <MSP430x14x.h>

//函數聲明
void InitSys();

int main( void )
{

WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD;         //關閉看門狗

InitSys();   //初始化

start:
//以下填充用戶代碼

LPM3;   //進入低功耗模式n，n：0~4。若不希望進入低功耗模式，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;   // 清除振蕩器失效標志
  for (iq0 = 0xFF; iq0 > 0; iq0--); // 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

//以下填充用戶代碼，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，若不需要打開，可以屏蔽本句
}

/*****************************************************************************
端口2中斷函數
******************************************************************************/
#pragma vector=PORT2_VECTOR
__interrupt void Port2()
{
//以下為參考處理程序，不使用的端口應當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; //清除中斷標志
//以下填充用戶代碼

}
else
{
//處理P2IN.7中斷
P2IFG &= ~BIT7; //清除中斷標志
//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
******************************************************************************/
#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
******************************************************************************/
#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
多中斷中斷源：P1IFG.0~P1IFG7
進入中斷后應首先判斷中斷源，退出中斷前應清除中斷標志，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，不使用的端口應當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; //清除中斷標志
//以下填充用戶代碼

}
else
{
//處理P1IN.7中斷
P1IFG &= ~BIT7; //清除中斷標志
//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
}

/*****************************************************************************
定時器A中斷函數
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，不使用的中斷源應當刪除
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
}

/*****************************************************************************
定時器A中斷函數
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轉換器中斷函數
多中斷源：摸擬0~7、VeREF+、VREF-/VeREF-、（AVcc-AVss）/2
沒有處理ADC12TOV和ADC12OV中斷標志
******************************************************************************/
#pragma vector=ADC_VECTOR
__interrupt void Adc()
{
//以下為參考處理程序，不使用的中斷源應當刪除
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
******************************************************************************/
#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
******************************************************************************/
#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
}

/*****************************************************************************
看門狗定時器中斷函數
******************************************************************************/
#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
******************************************************************************/
#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
}

/*****************************************************************************
定時器B中斷函數
多中斷源：CC1~6 TB
******************************************************************************/
#pragma vector=TIMERB1_VECTOR
__interrupt void TimerB1()
{
//以下為參考處理程序，不使用的中斷源應當刪除
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
}

/*****************************************************************************
定時器B中斷函數
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
******************************************************************************/
#pragma vector=NMI_VECTOR
__interrupt void Nmi()
{
//以下為參考處理程序，不使用的中斷源應當刪除
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
}

/*****************************************************************************
基本定時器中斷函數
******************************************************************************/
#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
}