MSP430G2平臺4 自校驗DCO頻率

1、LaunchPad 口袋實驗平臺口袋實驗平臺 MSP-EXP430G2篇篇1第第4講講 自校驗自校驗DCO頻率頻率24.1 普林斯頓結(jié)構(gòu)普林斯頓結(jié)構(gòu) 普林斯頓結(jié)構(gòu)處理器的RAM和ROM統(tǒng)一編址，共用地址總線和數(shù)據(jù)總線。34.2 Flash4存儲器FLASH NAND讀一個扇區(qū)擦寫一個扇區(qū)NOR隨便讀擦寫一段SRAM隨便讀隨便寫4.3 Flash 控制器控制器 對Flash進(jìn)行讀操作無需任何硬件支持，就是讀普通ROM。 對Flash寫操作需要MSP430內(nèi)部集成了Flash控制器。 Flash編程時鐘：寫太快不可靠，寫太慢壽命低。5 Flash編程高壓發(fā)生器 擦鞋F(xiàn)lash需要比讀取Flash更

2、高的電壓。 如圖是Flash按字節(jié)寫入時序過程。64.4 利用利用Flash進(jìn)行掉電不失存儲進(jìn)行掉電不失存儲7備份原數(shù)據(jù)段擦除全段數(shù)據(jù)寫入目標(biāo)數(shù)據(jù)還原其他數(shù)據(jù) 整段擦除為“1” 擦前備份擦 按字節(jié)寫為“0” 重復(fù)寫無效寫4.5 Flash操作庫函數(shù)操作庫函數(shù)全局變量SegAddr,SegPre直接寫字函數(shù)Flash_Direct_WriteWord()備份寫字節(jié)函數(shù)Flash_Bak_WriteChar()初始化函數(shù)Flash_Init( )段擦除函數(shù)Flash_Erase()8初始化函數(shù)初始化函數(shù)Flash_Init( )/* 名 稱：Flash_Init()* 功 能：對Flash時鐘進(jìn)行

3、初始化設(shè)置* 入口參數(shù)：Div：根據(jù)SMCLK頻率計算的所需分頻值，可設(shè)定為1-64* Seg：段號，可設(shè)為0-31或”A、B、C、D。* 出口參數(shù)：1：配置成功* 0：配置失敗* 說 明：操作Flash其他函數(shù)前，需要調(diào)用該初始化函數(shù)設(shè)置時鐘分頻和待操作段首地址。* 其他函數(shù)中均不出現(xiàn)絕對地址，防止誤操作。* 范 例： Flash_Init(3,B ) 3分頻、對Info B段操作*/unsigned char Flash_Init(unsigned char Div,unsigned char Seg )/-設(shè)置Flash的時鐘和分頻，分頻為恰好為最低位，直接用Div-1即可-if(Div

4、64) Div=64;FCTL2 = FWKEY + FSSEL_2 + Div-1; / 默認(rèn)使用SMCLK，分頻系數(shù)參數(shù)傳入9初始化函數(shù)初始化函數(shù)Flash_Init( )/-操作對象為主Flash段的情況，可通過512的倍數(shù)設(shè)置段起始地址-SegPre = Seg;/獲取當(dāng)前段if (Seg = 31) /判斷是否處于主Flash段SegAddr=0 xFFFF-(Seg+1)*512+1; /計算段起始地址 return(1);/賦值成功后即可退出并返回成功標(biāo)志”1“/-操作對象為信息Flash段的情況，窮舉即可-switch(Seg) /判斷是否處于信息Flash段case A: c

5、asea: SegAddr=0 x10C0; break;case B: caseb: SegAddr=0 x1080; break;case C: casec: SegAddr=0 x1040; break;case D: cased: SegAddr=0 x1000; break;default: SegAddr=0 x20FF;return(0); /0 x20FF地址為空白區(qū)，保護(hù)Flashreturn(1);10擦除函數(shù)擦除函數(shù)Flash_Erase()* 名 稱：Flash_Erase()* 功 能：擦除Flash的一個數(shù)據(jù)塊，擦寫段由初始化函數(shù) Flash_Init()的SegA

6、ddr變量決定*/void Flash_Erase() unsigned char *Ptr_SegAddr; /Segment pointer Ptr_SegAddr = (unsigned char *)SegAddr; /Initialize Flash pointer FCTL1 = FWKEY + ERASE; /段擦除模式 FCTL3 = FWKEY; /解鎖 /FCTL3 = FWKEY+LOCKA; /對InfoFlashA也解鎖 _disable_interrupts(); *Ptr_SegAddr = 0; /擦除待操作段 while(FCTL3&BUSY); /B

7、usy _enable_interrupts(); FCTL1 = FWKEY; /取消擦模式 FCTL3 = FWKEY+LOCK; /上鎖/ FCTL3 = FWKEY+LOCK+LOCKA; /對InfoFlashA也上鎖11Flash_Direct_WriteWord()/* 名 稱：Flash_Direct_WriteWord()* 功 能：強(qiáng)行向Flash中寫入一個字型變量，而不管存儲位置是否事先擦除* 入口參數(shù)：Addr:存放數(shù)據(jù)的偏移地址，仍按字節(jié)計算，需為偶數(shù) Data:待寫入的數(shù)據(jù)* 出口參數(shù)：返回出錯信息 0:偏移溢出 ；1:正常工作* 范 例：Flash_Direct_

8、WriteWord(0,123);將常數(shù)123寫入0單元 Flash_Direct_WriteWord(2,a);將整型變量a寫入2單元*/char Flash_Direct_WriteWord (unsigned int Addr,unsigned int Data)unsigned int temp=0;unsigned int *Ptr_SegAddr; /Segment pointer /- 段范圍限定。為了內(nèi)存管理安全，只允許本段操作-if(SegPre=512) |(SegPre31&Addr=64) ) return 0;12Flash_Direct_WriteWord(

9、)13 return 0;temp=SegAddr+Addr;Ptr_SegAddr = (unsigned int *)temp; /Initialize Flash pointerFCTL1=FWKEY+WRT; /正常寫狀態(tài)FCTL3=FWKEY;/解除鎖定/FCTL3=FWKEY+LOCKA; /解除鎖定（包括A段）_disable_interrupts(); /關(guān)總中斷*Ptr_SegAddr=Data;while(FCTL3&BUSY); /等待操作完成_enable_interrupts(); /開總中斷FCTL1=FWKEY; /退出寫狀態(tài)FCTL3=FWKEY+LOC

10、K; /恢復(fù)鎖定，保護(hù)數(shù)據(jù)/FCTL3=FWKEY+LOCK+LOCKA; /恢復(fù)鎖定，保護(hù)數(shù)據(jù)（包括A段） return 1;備份擦寫字節(jié)函數(shù)備份擦寫字節(jié)函數(shù)Flash_Bak_WriteChar()/* 名 稱：Flash_Bak_WriteChar()* 功 能：不破壞段內(nèi)其他數(shù)據(jù)，向Flash中寫入一個字節(jié)(Char型變量)* 入口參數(shù)：Addr:存放數(shù)據(jù)的地址 Data:待寫入的數(shù)據(jù)* 出口參數(shù)：返回出錯信息 0:偏移溢出 ；1:正常工作* 范 例：Flash_Bak_WriteChar(0,123);將常數(shù)123寫入0單元 Flash_Bak_WriteChar(1,a);將變量a

11、寫入1單元*/char Flash_Bak_WriteChar (unsigned char Addr,unsigned char Data)unsigned int temp=0;unsigned char *Ptr_SegAddr; /Segment pointerunsigned char BackupArray64;/開辟64字節(jié)的臨時RAM備份Segunsigned char i = 0; /- 段范圍限定。為了內(nèi)存管理安全，只允許本段操作-if(SegPre=512) | (SegPre31&Addr64) ) return 0;14for(i=0;i64;i+) temp

12、=SegAddr+i; Ptr_SegAddr = (unsigned char *)temp; /Initialize Flash pointer BackupArrayi=*Ptr_SegAddr;/指針移位方法賦值Flash_Erase(); /擦除待操作段FCTL1 = FWKEY + WRT; /正常寫入（非塊寫）FCTL3 = FWKEY ; /解鎖/FCTL3 = FWKEY ; /解鎖（含A段）for (i=0; i64; i+)_disable_interrupts(); /關(guān)總中斷if(i=Addr) temp=SegAddr+Addr;15備份擦寫字節(jié)函數(shù)備份擦寫字節(jié)函數(shù)

13、Flash_Bak_WriteChar()16備份擦寫字節(jié)函數(shù)備份擦寫字節(jié)函數(shù)Flash_Bak_WriteChar()Ptr_SegAddr = (unsigned char *)temp; /Initialize Flash pointer *Ptr_SegAddr =Data; /寫數(shù)據(jù) while(FCTL3&BUSY); /等待寫操作完成 else temp=SegAddr+i; Ptr_SegAddr = (unsigned char *)temp; /Initialize Flash pointer *Ptr_SegAddr = BackupArrayi; /恢復(fù)Flas

14、h內(nèi)的其他數(shù)據(jù) while(FCTL3&BUSY); /等待寫操作完成_enable_interrupts();/開總中斷FCTL1 = FWKEY; /清除寫FCTL3 = FWKEY + LOCK; /上鎖 / FCTL3 = FWKEY + LOCK; /上鎖（含A段） return 1;4.6 DCO測頻原理測頻原理1725535/1615961.6DCOfmskHzMHz4.7 VLO測頻原理測頻原理 基于上次TAR值25535我們可以求得：1832.768(25535/ 45535)18.376VLOfkHzkHz4.8 自校驗自校驗DCO輸出頻率輸出頻率f 窮舉DCO參數(shù)

15、設(shè)置，測出實際頻率，即可完成校驗。 4位RSELx：16個檔位，每檔頻率步進(jìn)約35%（不靠譜），可看成粗調(diào)。 3位DCOx：8個檔位，每檔頻率步進(jìn)約8%（不靠譜），可看成細(xì)調(diào)。 5位MODx：32個檔位，每檔步進(jìn) ，可看成微調(diào)。19321xxDCODCO確定確定RSELx與與DCOx20MODx=0 先不微調(diào)RSELx DCOx 共128種組合測出所有頻率 WDT定時 TA計數(shù)存入Tempi 由i可反推出 RSELx DCOx 得到全部Temp數(shù)據(jù)后，找出最接近f但小于的f的tempi 比如是Temp35，這樣我們就知道了RSELx=35/8=4，DCOx=35%8=3。確定確定MODx 固定

16、RSELx=4、DCOx=3，依次增加MODx的值，找到最接近f時的MODx值，比如說是12。 那么f對應(yīng)的DCO參數(shù)就是RSELx=4、DCOx=3、 MODx=12。 仿照出廠校驗的做法，將3個參數(shù)存在infoFLash中。21RSELx=4 DCOx=3遞增MODx 共32種值測出所有頻率 WDT定時 TA計數(shù)找到MODx 存入infoFlash4.9 自校驗自校驗DCO例程例程22 自校準(zhǔn)1-16MHz共16個DCO配置參數(shù)（RSELx，DCOx，MODx），將參數(shù)寫入InfoFlashB段中，調(diào)取校驗參數(shù)，循環(huán)輸出DCO的16個頻率供觀測。主函數(shù)主函數(shù)void main(void)W

17、DTCTL = WDTPW + WDTHOLD; /關(guān)狗/-在P1.4上輸出SMCLK，這樣可以全程用示波器和頻率計觀測DCO-P1SEL |= BIT4; P1DIR |= BIT4;/-初始化TA，開啟WDT中斷使能-TA0CTL = TASSEL_2+MC_2+TACLR; / SMCLK時鐘源，連續(xù)計數(shù)開始IE1|=WDTIE; /開啟WDT中斷 _enable_interrupts(); /等同_ENT，開啟總中斷/-開始DCO頻率校驗，只運行一遍-Calibrate_Start(); /步驟1：紅燈亮，表示正在校驗DCOMeasure_Temp(); /步驟2：自動測量128個純凈

18、頻率Find_RSELx_DCOx_Winer(); /步驟3：從128個純凈頻率中，找出最接近預(yù)設(shè)頻率的那幾個Measure_MODx(); /步驟4：在最近接的純凈頻率基礎(chǔ)上，窮舉找到最優(yōu)的MODx設(shè)置Calculate_InfoFlash_Data();/步驟5：將最合適的頻率設(shè)定參數(shù)組合成校驗數(shù)組Write_InfoFlashB();/步驟6：將校驗數(shù)組寫入InfoFlahB段Calibrate_Finish();/步驟7：綠燈亮，表示完成校驗DCO/-完成DCO校驗，從Flash中定時取出校準(zhǔn)值，從P1.4輸出供測試-DCOTest(); /步驟8：循環(huán)輸出DCO各個校驗頻率值，供觀

19、測231、點亮紅燈Calibrate_Start(); 2、測量128個“純凈”DCO頻率Measure_Temp();3、找出最接近的16個“純凈”頻率Find_RSELx_DCOx_Winer();4、找出最優(yōu)MODxMeasure_MODx()5、合成校驗數(shù)組Calculate_InfoFlash_Data()6、寫入FlashWrite_InfoFlashB()7、點亮綠燈Calibrate_Finish();8、循環(huán)輸出DCODCOTest()24流水賬作業(yè)變量和宏定義變量和宏定義#include MSP430G2553.h#include Flash.h#define CALDCO

20、_MHz(x) * (unsigned char *)(0 x1080+(x-1)*2) /*讀取InfoFlashB*/#define CALBC1_MHz(x) * (unsigned char *)(0 x1080+(x-1)*2+1)#define CAL_NUM 16 /*待校驗頻率點總數(shù)*/unsigned int Temp128=0; /*存放實測的128個不含小數(shù)分頻MODx的“純凈”頻率*/unsigned char RSELx_DCOx_WinerCAL_NUM=0; /*存放校驗出的SELx和DCOx值*/unsigned char MODx_WinerCAL_NUM=0

21、; /*存放校驗出的MODx值*/unsigned int InfoFlash_DataCAL_NUM=0; /*待寫入infoB中的校驗頻率參數(shù)數(shù)組*/unsigned int Ture_FreqCAL_NUM=0; /*方便仿真時查看實測頻率值*/ -待校正的頻率，單位KHz-const unsigned int Calibrate_FrequenceCAL_NUM=1000,2000,3000,4000,5000,6000, 7000,8000,9000,10000,11000,12000,13000,14000,15000,16000;25 注意(x)的寫法，實現(xiàn)宏定義“傳參”操作。

22、Temp（不帶MODx）和Ture_Freq（帶MODx）存儲的都是實際測量的頻率值1、點亮紅燈Calibrate_Start(); 2、測量128個“純凈”DCO頻率Measure_Temp();3、找出最接近的16個“純凈”頻率Find_RSELx_DCOx_Winer();4、找出最優(yōu)MODxMeasure_MODx()5、合成校驗數(shù)組Calculate_InfoFlash_Data()6、寫入FlashWrite_InfoFlashB()7、點亮綠燈Calibrate_Finish();循環(huán)輸出DCODCOTest()26流水賬作業(yè)開始指示函數(shù)開始指示函數(shù)Calibrate_Start

23、()/* * 名 稱：Calibrate_Start() * 功 能：紅色LED亮，表明正在校驗中 * 說 明：DCO校驗的時間比較長，利用紅燈指示可以方便調(diào)試程序*/void Calibrate_Start() /步驟1：紅燈亮，表示正在校驗DCOP1DIR |=BIT0+BIT6;P1OUT |= BIT0; /紅亮綠滅表示正在校驗P1OUT &=BIT6;27 在很多時候，一個小小的LED可以給程序調(diào)試乃至設(shè)備維護(hù)，故障排查帶來很大方便。 本例中，紅色LED亮表示校驗正在進(jìn)行。1、點亮紅燈Calibrate_Start(); 2、測量128個“純凈”DCO頻率Measure_Te

24、mp();3、找出最接近的16個“純凈”頻率Find_RSELx_DCOx_Winer();4、找出最優(yōu)MODxMeasure_MODx()5、合成校驗數(shù)組Calculate_InfoFlash_Data()6、寫入FlashWrite_InfoFlashB()7、點亮綠燈Calibrate_Finish();循環(huán)輸出DCODCOTest()28流水賬作業(yè)測頻函數(shù)測頻函數(shù)Measure_Temp() * 名 稱：Measure_Temp() * 功 能：自動依次測定128種純凈DCO的頻率，并存入Temp數(shù)組* 說 明：純凈頻率是指MOD=0時的非混頻 */void Measure_Temp(

25、) /步驟2：自動測量128個純凈頻率unsigned long Freq_Temp=0;unsigned char RSELx_DCOx_Num=0;for(RSELx_DCOx_Num=0;RSELx_DCOx_Num128;RSELx_DCOx_Num+) DCO_Set_Freq(RSELx_DCOx_Num,0);/-定時測頻代碼開始-TA0CTL |=TACLR; /計數(shù)開始WDTCTL=WDT_ADLY_1_9;/WDT定時長度為精心選擇過的，20MHz計數(shù)到39063 _bis_SR_register(LPM0_bits); /CPU精確休眠1.9ms(1/512秒)WDTCT

26、L=WDTPW+WDTHOLD;Freq_Temp = TA0R; /讀取計數(shù)，這個值就是DCO在1/512秒中斷區(qū)間的脈沖數(shù)/-定時測頻代碼結(jié)束-TempRSELx_DCOx_Num=(Freq_Temp)*512)/1000; /計算DCO準(zhǔn)確頻率29配置配置DCO的函數(shù)的函數(shù)DCO_Set_Freq()/* * 名 稱：DCO_Set_Freq() * 功 能：根據(jù)傳入?yún)?shù)，設(shè)定DCO頻率 * 入口參數(shù)：Num：Num的02位表示DCOx，36位表示RSELx modTemp：MODx參數(shù)* 說 明：Num參數(shù)身兼二職，包含DCOx和RSELx的信息 * 范 例：DCO_Set_Freq

27、(10,5)，表示將DCO設(shè)定為RSELx=1，DCOx=2，MODx=5*/void DCO_Set_Freq(unsigned char Num,unsigned char modTemp) /參數(shù)設(shè)定DCO頻率DCOCTL = (Num%8)5)+modTemp; /數(shù)據(jù)拆分BCSCTL1 &=0 x0F;BCSCTL1 |=Num/8;_delay_cycles(15000); /等待DCO頻率穩(wěn)定30WDT定時中斷服務(wù)子函數(shù)定時中斷服務(wù)子函數(shù)/* * 名 稱：WDT_ISR() * 功 能：響應(yīng)WDT定時中斷服務(wù)* 說 明：程序內(nèi)部只有1句喚醒CPU代碼，這種寫法即用到了WD

28、T的定時功能,同時避免將 * 大量代碼寫入中斷服務(wù)函數(shù)中，影響程序的可讀性。*/#pragma vector=WDT_VECTOR_interrupt void WDT_ISR(void) _bic_SR_register_on_exit(LPM0_bits ); /退出中斷時，喚醒CPU31 WDT定時中斷僅起到了延時喚醒的作用。1、點亮紅燈Calibrate_Start(); 2、測量128個“純凈”DCO頻率Measure_Temp();3、找出最接近的16個“純凈”頻率Find_RSELx_DCOx_Winer();4、找出最優(yōu)MODxMeasure_MODx()5、合成校驗數(shù)組Cal

29、culate_InfoFlash_Data()6、寫入FlashWrite_InfoFlashB()7、點亮綠燈Calibrate_Finish();循環(huán)輸出DCODCOTest()32流水賬作業(yè)比較函數(shù)比較函數(shù)Find_RSELx_DCOx_Winer()/* * 名 稱：Find_RSELx_DCOx_Winer() * 功 能：從128個Temp中，找出與16個校驗頻率最接近的Temp的序號* 說 明：Temp的序號里包含了RSELx和DCOx的取值信息*/void Find_RSELx_DCOx_Winer() /步驟3：從128個純凈頻率中，找出最接近d的預(yù)設(shè)頻unsigned ch

30、ar i=0;unsigned int Delta_Min=0;unsigned int Delta_Now=0;unsigned char Calibrate_Num=0;for(Calibrate_Num=0;Calibrate_NumCAL_NUM;Calibrate_Num+) Delta_Min=65530; /第一次比較時，故意定一個大差值33比較函數(shù)比較函數(shù)Find_RSELx_DCOx_Winer() for(i=0;i128;i+) /-單方向取最小差值，一定要小于預(yù)設(shè)值- if(TempiCalibrate_FrequenceCalibrate_Num) Delta_Now

31、=Calibrate_FrequenceCalibrate_Num-Tempi; if (Delta_NowDelta_Min)/如果當(dāng)前差值比“世界記錄”還小時 RSELx_DCOx_WinerCalibrate_Num=i;/新Winner誕生 Delta_Min=Delta_Now; /取代前“世界記錄” 341、點亮紅燈Calibrate_Start(); 2、測量128個“純凈”DCO頻率Measure_Temp();3、找出最接近的16個“純凈”頻率Find_RSELx_DCOx_Winer();4、找出最優(yōu)MODxMeasure_MODx()5、合成校驗數(shù)組Calculate_I

32、nfoFlash_Data()6、寫入FlashWrite_InfoFlashB()7、點亮綠燈Calibrate_Finish();循環(huán)輸出DCODCOTest()35流水賬作業(yè)測頻比較函數(shù)測頻比較函數(shù)Measure_MODx()/* * 名 稱：Measure_MODx() * 功 能：基于已校驗成功的RSELx和DCOx，進(jìn)一步校驗出最合適的MODx* 說 明：本函數(shù)將固定RSELx和DCOx，窮舉32種MODx的取值，然后判斷最優(yōu)的MODx*/void Measure_MODx() /步驟4：在最近接的純凈頻率基礎(chǔ)上，窮舉找到最優(yōu)的MODx設(shè)置unsigned char mod_x =

33、 0;unsigned long Freq_Temp = 0;unsigned int Delta_Now=0;unsigned int Delta_Min=0;unsigned char Calibrate_Num=0;for(Calibrate_Num=0;Calibrate_NumCAL_NUM;Calibrate_Num+)Delta_Min=65530;/第一次比較時，故意定一個大差值36測頻比較函數(shù)測頻比較函數(shù)Measure_MODx()/-RSELx和DCOx一定時，測量mod_x改變時的系列頻率-for(mod_x=0;mod_x 32;mod_x+)DCO_Set_Freq(

34、RSELx_DCOx_WinerCalibrate_Num,mod_x);/改變mod_x設(shè)置DCO/-定時測頻代碼開始-TA0CTL |=TACLR;WDTCTL=WDT_ADLY_1_9;_bis_SR_register(LPM0_bits ); /CPU精確休眠1.9ms(1/512秒)WDTCTL=WDTPW+WDTHOLD;Freq_Temp = TA0R;/讀取測頻值 /-定時測頻代碼結(jié)束-Freq_Temp=(Freq_Temp)*512)/1000; /計算DCO準(zhǔn)確頻率 /-與Find_RSELx_DCOx_Winer()不同，這里的要求是正負(fù)差值最小-if(Freq_Tem

35、pCalibrate_FrequenceCalibrate_Num)Delta_Now=Calibrate_FrequenceCalibrate_Num-(unsigned int) Freq_Temp; elseDelta_Now=(unsigned int ) Freq_Temp - Calibrate_FrequenceCalibrate_Num;if (Delta_NowDelta_Min) /如果當(dāng)前差值比“世界記錄”還小時MODx_WinerCalibrate_Num=mod_x;/新Winner誕生Ture_FreqCalibrate_Num=(unsigned int )Fre

36、q_Temp; /記錄校驗后的準(zhǔn)確頻率Delta_Min=Delta_Now; /取代前“世界記錄”371、點亮紅燈Calibrate_Start(); 2、測量128個“純凈”DCO頻率Measure_Temp();3、找出最接近的16個“純凈”頻率Find_RSELx_DCOx_Winer();4、找出最優(yōu)MODxMeasure_MODx()5、合成校驗數(shù)組Calculate_InfoFlash_Data()6、寫入FlashWrite_InfoFlashB()7、點亮綠燈Calibrate_Finish();循環(huán)輸出DCODCOTest()38流水賬作業(yè)數(shù)據(jù)合成函數(shù)數(shù)據(jù)合成函數(shù)Calculate_InfoFlash_Data()/* * 名 稱：Calculate_InfoFlash_Data() * 功 能：基于已校驗成功的RSELx、DCOx和MODx封裝待寫入Flash的數(shù)據(jù)* 說 明：16位數(shù)據(jù)的格式完全仿照出廠校驗參數(shù)，最高4位固定1000，然后依次為RSLEx、DCOx和MODx。*/void Calculate_InfoFlash_Data() /步驟5：將最合適的頻率設(shè)定參數(shù)組合成校驗數(shù)組unsigned char RSELx=0;unsigned char DCOx=0;unsigned char i=0;for