電設(shè)工作小結(jié)之——MSP430G2553學習筆記—2.doc

電設(shè)工作小結(jié)之MSP430G2553學習筆記2接上一篇：（四），ADC101，ADC10是十位的AD，在g2553上有A0A7八個可以外接的AD通道，A10接到片上的溫度傳感器上，其他的通道都接在內(nèi)部的V或GND上。因為是為的所以計算公式如下:2 ，ADC參考電壓的選擇：ADC的參考電壓可以為：由ADC控制寄存器0 ADC10CTL0控制。但是要提高ADC的精度的話，盡量不要用內(nèi)部的參考電壓，最好外接一個比較穩(wěn)定的電壓作為參考電壓，因為內(nèi)部的產(chǎn)生的參考電壓不是特別穩(wěn)定或精度不是特別的高。例如我在使用時遇到的情況如下：Vref設(shè)為2.5V但實際的值大概為2.475V， 選擇VCCVSS作為參考，用電壓表測得大概為3.58V還是不小的偏差的。另外，在有可能的情況下，盡量采用較大的VR+和VR-，以減小紋波對采樣結(jié)果的影響。3，ADC10的采樣方式有：單通道單次采樣，單通道多次采樣，多通道單次采樣，多通道多次采樣。4，DTC：因為ADC10只有一個采樣結(jié)果存儲寄存器ADC10MEM，所以除了在單通道單次采樣的模式下，其他的三個模式都必須使用DCT，否則轉(zhuǎn)換結(jié)果會不停地被新的結(jié)果給覆蓋。DTC是轉(zhuǎn)換結(jié)果傳送控制，也就是轉(zhuǎn)換結(jié)果可以不用CPU的干預，就可以自動地存儲在指定的存儲空間內(nèi)。使用這種方式轉(zhuǎn)換速度快，訪問方便，適用于高速采樣模式中。DTC的使用可以從下面的例子中很容易看明白：#include #include ser_12864.huchar s1=DTC:;uchar s2=2_cha_2_time_DTC;void ADC_init()ADC10CTL1 = CONSEQ_3 + INCH_1;/ 2通道多次轉(zhuǎn)換, 最大轉(zhuǎn)換通道為A1ADC10CTL0 = ADC10SHT_2 + MSC + ADC10ON + ADC10IE; / ADC10ON, interrupt enabl參考電壓選默認值VCC和VSS/采樣保持時間為16 x ADC10CLKs，ADC內(nèi)核開，中斷使能MSC多次轉(zhuǎn)換選擇開/如果MSC置位，則第一次開始轉(zhuǎn)換時需要觸發(fā)源觸發(fā)一次，以后的轉(zhuǎn)換會自動進行中斷使能/使用DTC時，當一個塊傳送結(jié)束，產(chǎn)生中斷/數(shù)據(jù)傳送控制寄存器0 ADC10DTC0設(shè)置為默認模式：單傳送塊模式，單塊傳送完停止ADC10DTC1 = 0x04; /數(shù)據(jù)傳送控制寄存器1 4 conversions定義在每塊的傳送數(shù)目一共采樣4次 所以單塊傳送4次/以后就停止了傳送 因為是兩通道的，所以是每個通道采樣數(shù)據(jù)傳送2次ADC10AE0 |= BIT0+BIT1;/ P1.0 P1.1 ADC option select 使能模擬輸入腳A0 A1/不知道為什么，當P10 P11都懸空時，采樣值不同，用電壓表測得懸空電壓不同，但是當都接上采樣源的時候，/采樣是相同的void main(void)uint adc_sample8=0;/存儲ADC序列采樣結(jié)果WDTCTL = WDTPW+WDTHOLD;BCSCTL1 = CALBC1_12MHZ;/設(shè)定cpu時鐘DCO頻率為12MHzDCOCTL = CALDCO_12MHZ;P2DIR |=BIT3+BIT4;/液晶的兩條線init_lcd();ADC_init();wr_string(0,0,s1);wr_string(0,3,s2);for (;)ADC10CTL0 &= ENC;/ADC不使能其實這句話可以放在緊接著CPU喚醒之后的，因為CPU喚醒了，說明我們想要的/轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)傳送完成了，如果ADC繼續(xù)轉(zhuǎn)換，那么轉(zhuǎn)換結(jié)果也不再傳輸，是無用的。所以緊接著放在CPU喚醒之后/計時關(guān)閉ADC，有利于降低功耗while (ADC10CTL1 & BUSY);/ Wait if ADC10 core is active等待忙ADC10SA = (unsigned int)adc_sample;/數(shù)據(jù)傳送開始地址寄存器設(shè)置DTC的開始地址Data buffer start/設(shè)置數(shù)據(jù)開始傳送的地址為數(shù)組adc_sample的首地址，因為寄存器ADC10SA和轉(zhuǎn)換結(jié)果都是16位的，所以要把/地址強制轉(zhuǎn)換為16位的int或unsigned int/應(yīng)該也可以用指針直接訪問DTC的存儲區(qū)，還沒試過/例如：前面定義了單塊傳送4次數(shù)據(jù)，所以每次傳送完成了一個塊，也就是4次，就會把中斷標志位置位，產(chǎn)生中斷/因為上面設(shè)置的地址為數(shù)組adc_sample的首地址，所以每次轉(zhuǎn)換的結(jié)果就會傳送到該數(shù)組的前4位上，所以如果/一切正常的話，數(shù)組里應(yīng)該是前4位為轉(zhuǎn)換的結(jié)果，后4位為初始值0通過下面的顯示，驗證轉(zhuǎn)換是正確的/一次觸發(fā)首先對A1、A0采樣，放入a0和a1中，再對A1、A0采樣，放入a2和a3中。如此循環(huán)下去。/驗證得知，當多通道采樣時，先采高的通道，再采低的通道。如上面每次采樣時，先采A1 再A0/因為一共采樣傳送4次，所以數(shù)組的后4位為初始值0ADC10CTL0 |= ENC + ADC10SC; / Sampling and conversion startADC使能，開始轉(zhuǎn)換 ADC10SC為采樣觸發(fā)源/不需要cpu的干預，DTC就可以把采樣結(jié)果存儲到指定的存儲區(qū)中_bis_SR_register(CPUOFF + GIE);/ LPM0, ADC10_ISR will force exit如果轉(zhuǎn)換結(jié)果傳送完成，/就會進入中斷，CPU喚醒 繼續(xù)往下運行wr_int(2,0,adc_sample0);/顯示轉(zhuǎn)換結(jié)果A1wr_int(6,0,adc_sample1);/A0wr_int(0,1,adc_sample2);/A1wr_int(3,1,adc_sample3);/A0wr_int(6,1,adc_sample4);wr_int(0,2,adc_sample5);wr_int(3,2,adc_sample6);wr_int(6,2,adc_sample7);/ ADC10 interrupt service routine#pragma vector=ADC10_VECTOR_interrupt void ADC10_ISR(void)/中斷響應(yīng)以后，中斷標志位自動清零_bic_SR_register_on_exit(CPUOFF);/ Clear CPUOFF bit from 0(SR)上面的例子是把存儲結(jié)果存儲在了uint型的數(shù)組中。也可以用指針直接指定要存放的地址，然后再用指針進行訪問（理論上可以，但還沒有試過）。也可以把存儲結(jié)果直接存放在一個16位的寄存器中，如：ADC10SA = (unsigned int)&TACCR1;/ Data transfer location把轉(zhuǎn)換結(jié)果存儲在TACCR1所在的/位置處，就相當于存儲在TACCR1中 因為ADC轉(zhuǎn)換結(jié)果和寄存器TACCR1都是16位的，所以要把地址強制轉(zhuǎn)換為16位的/int 或 unsigned int型5，ADC采樣注意事項：用片上的ADC10進行采樣，如果外部分壓電路的電阻過大（比如幾K以上），AD引腳會把電壓拉高，使采樣結(jié)果發(fā)生很大的偏差。應(yīng)換成小電阻（幾十幾百歐），如果要求更精確的話，要加運放進行電壓跟隨。6，AD采樣交流信號：一般是50Hz，100Hz，1000Hz。方法是在交流信號的一個周期內(nèi)采樣多次（如40次，30次等），然后利用公式可以求出交流信號的有效值，平均值等。7，片上溫度傳感器ADC的A10通道接片上的溫度傳感器，MSP430內(nèi)嵌的溫度傳感器實際上就是一個輸出電壓隨環(huán)境溫度而變化的溫度二極管。當使用片上溫度傳感器時，采樣周期必須大于30us片上溫度傳感器的偏移很大，所以精確測量需要進行校準。選擇片上溫度傳感器INCH_10，ADC其他的設(shè)置都和外部通道的設(shè)置相同，包括參考電壓源的選擇和轉(zhuǎn)換存儲的選擇選擇了片上溫度傳感器，會自動地打開片上參考電壓源發(fā)生器作為溫度傳感器的電壓源，但是這并不會時能VREF+輸出，也不會影響AD轉(zhuǎn)換參考源的選擇，轉(zhuǎn)換參考源的選擇和其他通道的選擇相同公式為：VTEMP=0.00355(TEMPC)+0.986片上溫度傳感器的校準，可以參見我的溫度傳感器校準程序，也可以參考其他的論文。下面只給出程序的一部分：void ADC_init()ADC10CTL0 = ADC10SHT_2 + ADC10ON + ADC10IE; / ADC10ON, interrupt enabled 參考電壓選默認值VCC和VSS/采樣保持時間為16 x ADC10CLKs，ADC開，中斷使能ADC10CTL1 = INCH_10;/ ADC輸入通道選擇A10,為內(nèi)部的溫度傳感器/其他是默認，采樣觸發(fā)輸入源選擇為ADC10SC，采樣輸入信號不翻轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)換時鐘選擇內(nèi)部時鐘源：ADC10OSC，3.76.3MHz/不分頻，單通道單次轉(zhuǎn)換/ADC10AE0 |= 0x02;/ PA.1 ADC option select 使能模擬輸入腳A1/P1DIR |= 0x01;/ Set P1.0 to output direction/所以是P11為ADC輸入腳，P10控制led（五），通用串行通信接口（USCI）1，USCI_A:支持UART,IrDA,SPIUSCI_B:支持I2C, SPI2，UART這個模塊沒什么好說的，和其他的一寫處理器如S12，ARM等差不多。只要設(shè)置好幾個控制寄存器，波特率，寫幾個收發(fā)函數(shù)就可以了。下面就給出msp430g2553于PC用UART通信的基本程序：#includemsp430g2553.hunsigned char rev;char *string1=Helloworld!;char string2=Get it!n;/n是換行符void putchar(unsigned char c)/發(fā)送字符函數(shù)while (!(IFG2&UCA0TXIFG);/ USCI_A0 TX buffer ready? 等待TX buffer為空UCA0TXBUF = c;/ TX - RXed character發(fā)送字符cvoid putstr(char *s)/發(fā)送字符串函數(shù)IE2 &= UCA0RXIE;/發(fā)送時先關(guān)閉接收中斷，不接收while(*s)!=0)/如果沒有發(fā)完，就繼續(xù)循環(huán)發(fā)送putchar(*s);/ putchar(n);/發(fā)送換行符s+;IE2 |= UCA0RXIE;/發(fā)送完了打開接收中斷void main(void)WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD;/ Stop WDTP1DIR=BIT0;BCSCTL1 = CALBC1_1MHZ;/ Set DCO 為1MHzDCOCTL = CALDCO_1MHZ;P1SEL = BIT1 + BIT2 ;/ P1.1 = RXD, P1.2=TXDP1SEL2 = BIT1 + BIT2;/第二外圍模式選擇/UCA0CTL1 |= UCSSEL_2;/ SMCLK 其他默認：軟件復位使能 USCI邏輯保持在復位狀態(tài)，用于設(shè)置串口/UCA0CTL0全部為默認狀態(tài)：無奇偶校驗，LSB first，8bit_data,一位停止位,UART模式，異步模式/UCA0BR0 = 8;/ SMCLK 1MHz 1152008/UCA0BR1 = 0;/ 1MHz 115200/UCA0MCTL = UCBRS2 + UCBRS0;/ Modulation UCBRSx = 5/下面是選擇ACLK，波特率設(shè)置為固定的UCA0CTL1 |= UCSSEL_1;/ACLKUCA0BR0 = 3;/ ACLK 32768Hz 960032768Hz/9600 = 3.41UCA0BR1 = 0;/ 32768Hz 9600UCA0MCTL = UCBRS1 + UCBRS0;/ Modulation UCBRSx = 3UCA0CTL1 &= UCSWRST;/ *Initialize USCI state machine*初始化釋放，可以操作IE2 |= UCA0RXIE;/ Enable USCI_A0 RX interrupt接收中斷使能_bis_SR_register(LPM0_bits + GIE);/ Enter LPM0, interrupts enabled/ Echo back RXed character, confirm TX buffer is ready first#pragma vector=USCIAB0RX_VECTOR_interrupt void USCI0RX_ISR(void)while (!(IFG2&UCA0TXIFG);/ USCI_A0 TX buffer ready? 等待TX buffer為空UCA0TXBUF = UCA0RXBUF;/ TX - RXed character發(fā)送接收到是數(shù)據(jù)rev=UCA0RXBUF;if(rev&0x01)P1OUT |= BIT0;putstr(string1);putstr(string2);elseP1OUT &= BIT0;注意：關(guān)于波特率的設(shè)置這一塊還沒有看懂，但上面的例子總的設(shè)置是對的值得說明的是：可以用定時器來實現(xiàn)串口通信功能，例子還沒有看。3，對于SPI和I2C，有時有可能會用于g2553和其他的一些芯片、設(shè)備的通信用，還沒沒仔細看。（六），比較器AComparator_A+1，是一個模擬電壓比較器，主要功能是指出兩個輸入電壓CA0和CA1的大小關(guān)系，然后由輸出信號CAOUT輸出。2，輸出：如果正端輸入電壓大于負端輸入電壓，輸入為1。如果負端輸入電壓大于正端輸入電壓，輸出為0；3，最終輸出信號的上升沿或下降沿可以設(shè)置為具有中斷能力，中斷響應(yīng)后，硬件會自動清除中斷標志位CAIFG，也可以被軟件清除。4，Comparator_A+支持精密的斜坡AD轉(zhuǎn)換，供電電壓檢測和監(jiān)視外部模擬信號。5，比較器的其中一路可以接參考電壓，有0.25VCC, 0.5VCC, 三極管的閥值電壓0.55V也可以兩路信號都接外部的模擬信號。6，更詳細的內(nèi)容，參見用戶只能，下面的例子是簡單的用比較器A比較兩個輸入模擬電壓的高低，有CAOUT輸出：/主要功能是比較兩個輸入信號的大小關(guān)系#includevoid delay(void);/ Software delayvoid main (void)WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD;/ Stop WDTCACTL2 = P2CA4;/ CA1/P1.1 = +comp 正輸入端信號選擇CA1，負輸入端信號不連接外部輸入信號/其他位的設(shè)置為默認：比較器輸出不濾波 , CAOUT為比較器的輸出結(jié)果CCTL0 = CCIE;/ CCR0 interrupt enabledTACTL = TASSEL_2 + ID_3 + MC_2;/ SMCLK/8, cont-mode_EINT();/ enable interruptswhile (1)/ Loop/比較器A控制寄存器1 CACTL1采用的是默認設(shè)置：參考電壓源VCAREF加到比較器的正輸入端，內(nèi)部參考源關(guān)，比較器關(guān)，/中斷不使能CACTL1 = 0x00;/ No reference voltage_BIS_SR(LPM0_bits);/ Enter LPM0CACTL1 = CAREF0 + CAON;/ 參考源為0.25*Vcc, Comp. on_BIS_SR(LPM0_bits);/ Enter LPM0CACTL1 = CAREF1 + CAON;/ 參考源為0.5*Vcc, Comp. on_BIS_SR(LPM0_bits);/ Enter LPM0CACTL1 = CAREF1 + CAREF0 + CAON;/參考源為三極管的閥值電壓 0.55V, Comp. on_BIS_SR(LPM0_bits);/ Enter LPM0/ Timer A0 interrupt service routine#pragma vector=TIMER0_A0_VECTOR_interrupt void Timer_A (void)_BIC_SR_IRQ(LPM0_bits);/ Clear LPM0 bits from 0(SR)7，也可以用比較器A監(jiān)視供電電壓，用0.25VCC和三極管的閥值電壓0.55V進行比較，從而監(jiān)視供電電壓的高低，如果電壓低于某個值時，可以做某種動作比如報警電池電量過低等。（七），低功耗模式1，TI msp430單片機是一個特別強調(diào)超低功耗的單片機系列。對于低功耗的實現(xiàn)，豐富的中斷和合理的時鐘系統(tǒng)是必須的，另外相對獨立的外設(shè)，可以不在CPU的干預下獨立地工作，這樣減小了CPU的工作時間，也大幅降低了系統(tǒng)功耗。2，msp430能夠用中斷迅速把CPU從低功耗模式中喚醒，喚醒時間小于1us。這就保證了系統(tǒng)的低功耗。讓CPU工作在脈沖狀態(tài)，最大限度地讓CPU處于休眠狀態(tài)，只有在一些需要CPU干預的操作或計算時，才把CPU喚醒。另外，把一些無關(guān)的外圍模塊也都關(guān)閉，使一些需要的模塊盡量單獨工作，從而可以把CPU休眠。合理地利用中斷，在需要的時間喚醒cpu。3，msp430應(yīng)用系統(tǒng)價格和電流消耗等因素會影響CPU與外圍模塊對時鐘的需求，所以系統(tǒng)使用不同的時鐘信號：ACLK, MCLK, SMCLK。用戶通過程序可以選擇低頻或高頻，這樣可以根據(jù)實際需要來選擇合適的系統(tǒng)時鐘頻率，這3種不同的頻率的時鐘輸出給出不同的模塊，從而更合理地利用系統(tǒng)的電源，實現(xiàn)整個系統(tǒng)的超低功耗。4，單片機的工作模式有：活動模式是（AM），低功耗模式0（LPM0）低功耗模式4（LPM4）。不同的低功耗模式禁止不同的模塊，適應(yīng)不同的需求。5，各種低功耗模式的配置有控制位：SCG1，SCG2，OscOff, CPUOff由軟件來配置。而各種低功耗模式又可通過中斷的方式會到活動模式。在CCS的編譯系統(tǒng)中，已經(jīng)做好了各種低功耗模式的宏定義，在軟件中直接調(diào)用就可以了，宏定義如下：#ifdef _ASM_HEADER_#define LPM0(CPUOFF)#define LPM1(SCG0+CPUOFF)#define LPM2(SCG1+CPUOFF)#define LPM3(SCG1+SCG0+CPUOFF)#define LPM4(SCG1+SCG0+OSCOFF+CPUOFF)#else#define LPM0_bits(CPUOFF)#define LPM1_bits(SCG0+CPUOFF)#define LPM2_bits(SCG1+CPUOFF)#define LPM3_bits(SCG1+SCG0+CPUOFF)#define LPM4_bits(SCG1+SCG0+OSCOFF+CPUOFF)#include in430.h#define LPM0_bis_SR_register(LPM0_bits)#define LPM0_EXIT_bic_SR_register_on_exit(LPM0_bits)#define LPM1_bis_SR_register(LPM1_bits)#define LPM1_EXIT_bic_SR_register_on_exit(LPM1_bits)#define LPM2_bis_SR_register(LPM2_bits)#define LPM2_EXIT_bic_SR_register_on_exit(LPM2_bits)#define LPM3_bis_SR_register(LPM3_bits)#define LPM3_EXIT_bic_SR_register_on_exit(LPM3_bits)#define LPM4_bis_SR_register(LPM4_bits)#define LPM4_EXIT_bic_SR_register_on_exit(LPM4_bits)#endif6，具體的例子就不再舉了，就是在CPU不需要工作的時候進入低功耗模式，在需要工作的時候，通過中斷喚醒。下面說說一般的低功耗的原則：（1），最大化LPM3的時間，用32KHz晶振作為ACLK時鐘，DCO用于CPU激活后的突發(fā)短暫運行。（2），用接口模塊代替軟件驅(qū)動功能。（3），用中斷控制程序運行。（4），用可計算的分支代替標志位測試產(chǎn)生的分支。（5），用快速查表代替冗長的軟件計算。（6），在冗長的軟件計算中使用單周的CPU寄存器。（7），避免頻繁的子程序和函數(shù)調(diào)用。（8），盡可能直接用電池供電。此外，在設(shè)計外設(shè)時還有一些常規(guī)原則：（1），將不用的FETI輸入端連接到Vss。（2），JTAG端口TMS, TCK和TDI不要連接到Vss。（3），CMOS輸入端不能有浮空節(jié)點，將所有輸入端接適當?shù)碾娖?。?），不論對于內(nèi)核還是對于各外圍模塊，選擇盡可能低的運行頻率，如果不影響功能應(yīng)設(shè)計自動關(guān)機。（八），看門狗定時器1，單片機的看門狗定時器的原始功能是防止程序出錯跑飛，但是在系統(tǒng)的研發(fā)階段，一般不使用看門狗的。2，msp的看門狗可以工作在看門狗模式和間隔定時器模式，在間隔定時器模式下，就可以當一個普通的定時器使用。其中工作模式的宏定義如下：#define _MSP430_HAS_WDT_SFR_16BIT(WDTCTL);#define WDTIS0(0x0001)#define WDTIS1(0x0002)#define WDTSSEL(0x0004)#define WDTCNTCL(0x0008)#define WDTTMSEL(0x0010)#define WDTNMI(0x0020)#define WDTNMIES(0x0040)#define WDTHOLD(0x0080)#define WDTPW(0x5A00)#define WDT_MDLY_32(WDTPW+WDTTMSEL+WDTCNTCL)#define WDT_MDLY_8(WDTPW+WDTTMSEL+WDTCNTCL+WDTIS0)#define WDT_MDLY_0_5(WDTPW+WDTTMSEL+WDTCNTCL+WDTIS1)#define WDT_MDLY_0_064(WDTPW+WDTTMSEL+WDTCNTCL+WDTIS1+WDTIS0)#define WDT_ADLY_1000(WDTPW+WDTTMSEL+WDTCNTCL+WDTSSEL)#define WDT_ADLY_250(WDTPW+WDTTMSEL+WDTCNTCL+WDTSSEL+WDTIS0)#define WDT_ADLY_16(WDTPW+WDTTMSEL+WDTCNTCL+WDTSSEL+WDTIS1)#define WDT_ADLY_1_9(WDTPW+WDTTMSEL+WDTCNTCL+WDTSSEL+WDTIS1+WDTIS0)#define WDT_MRST_32(WDTPW+WDTCNTCL)#define WDT_MRST_8(WDTPW+WDTCNTCL+WDTIS0)#define WDT_MRST_0_5(WDTPW+WDTCNTCL+WDTIS1)#define WDT_MRST_0_064(WDTPW+WDTCNTCL+WDTIS1+WDTIS0)#define WDT_ARST_1000(WDTPW+WDTCNTCL+WDTSSEL)#define WDT_ARST_250(WDTPW+WDTCNTCL+WDTSSEL+WDTIS0)#define WDT_ARST_16(WDTPW+WDTCNTCL+WDTSSEL+WDTIS1)#define WDT_ARST_1_9(WDTPW+WDTCNTCL+WDTSSEL+WDTIS1+WDTIS0)下面舉一個看門狗工作于間隔定時器模式下的例子：#include void main(void)WDTCTL = WDT_MDLY_32;/ Set Watchdog Timer interval t