2020年03月30日 | MSP430使用指南3 -> SYS系统控制

MSP430 MCU的内部系统控制主要包括以下几块：

上电及复位控制

中断管理

MCU运行模式

TLV数据

对于MSP430的系统控制吧，如果仅仅是站在应用层的角度来说，可以不用太怎么了解，毕竟使用起来的话，SYS模块的的寄存器直接默认就好啦，不会有什么问题，基本都是存在比较深的解决不了的问题时才会牵扯到这一块的内容，因此我的讲解也比较有限，主要说一些关键的内容吧（主要是 我了解的也不是特别深。。。。）。下面开始进入我们今天的分享：

上电及复位管理

BOR：Brownout Reset，也就是掉电复位。

POR：Power on Reset，上电复位。

PUC：Power up Clear，通电清除

这三个有什么区别呢？为什么TI要设计三个复位模式呢？下面首先来看一下内部的复位结构图。

可以看到，BOR的影响最大，其次是POR，再其次是PUC，也就是说只要产生了BOR复位，那么肯定会生成POR复位和PUC复位。如果产生了POR复位，那么肯定会生成PUC复位但不一定会生成BOR复位。那么哪些条件下会产生响应的复位呢？

对于BOR：

设备上电

RST/NMI引脚出现低电平，进入复位模式

从LPM5或LPM4.5模式下唤醒

SVS电压监控模块出现了低，也就是内核电压再规定范围外。（SVS内容请参见指南4）

软件BOR事件

对于POR：

BOR产生

软件POR事件

对于PUC：

BOR或POR产生

看门狗定时时间到

看门狗定时器密码写入错误

FRAM写密码错误（FRAM内容请参见指南9）

PMM写密码错误（PMM内容请参见指南4）

其他外围条件

PS：有些不同的芯片 这个条件不一样的，具体哪些条件需要看芯片的datasheet和user guide。

那么这三个不同的复位由不同的条件产生，那么产生后的结果是什么呢：

RST/NMI引脚设置成RST模式

所有I/O设置成通用I/O中的输入引脚模式

其他外设初始化，这个初始化成什么模式需要看外设寄存器中复位后的状态

状态寄存器SR复位

看门狗开启并初始化成Active模式

PC指针指向复位中断向量0x0FFFE处，开始执行boot code

（PS：多说一点，在MCU上电开始正常执行程序之前，最初是在复位中断向量处的，执行boot code程序，这一块程序是MCU在生产时就固化在MCU内部的程序，这一块程序主要负责搬运程序到RAM中，初始化一些参数等）

那么看起来，这三种复位模式产生后对MCU动作都是一样的，那么为什么要这样设置呢？ 放心TI工程师肯定不会闲着无聊做没有意义事情，那么原因就在PMM模块上，PMM模块四MSP430可以做到30nA功耗的核心了，就是这个电源管理（请参见指南4），其实在这里BOR，POR和PUC的区别就是会有不同的标志位，BOR和POR标志位时PMMBORIFG和PMMPORIFG，PUC的产生条件很多，因此要根据每个模块去看，基本在每个模块中都有PUC产生的标志。

那么，就知道啦，当复位后，我们就可以通过检查寄存器的值来确定复位源，从而执行不同的操作，比如保存数据呀，记录复位原因呀等等。

中断管理

学习过微型计算机基础的可能都很熟悉这一块，中断管理嘛，本质上就是一个优先级问题。首先分为可屏蔽中断和不可屏蔽中断，不可屏蔽中断NMI肯定是优先级最高的，只要产生这个中断，那么不论MCU在做什么，立马停下来响应这个中断。其他的则可以使能响应中断，也可以失能。当遇到两个中断情况，则要看这两个中断的优先级来决定了，中断服务程序的响应过程也是比较简单的，入栈PUSH和出栈POP嘛，所以MCU会有一个中断向量表，对应着每个中断的入口地址。

MSP430 MCU不支持硬件上设置中断优先级的，有ICC模块的除外，有ICC模块的时可以设置优先级的。

比如下图时MSPFR2355的中断优先级：（PS：FR2355是有ICC模块的，可以设定比较优先级）

MCU运行模式

先上一个比较乱的运行模式切换图，如上图所示，什么复位呀，LPM模式呀，Active模式呀等等，如何切换到呀，哪些模块运行呀，比较乱，下面稍微讲解一下。

MSP430 MCU之所以能做到超低功耗，主要就是有多种低功耗模式LPM，每种模式下关闭不同的时钟或者资源，甚至时CPU，以实现降低功耗的效果，但是关闭这些资源的时候，肯定会留响应的唤醒机制，如下表所示：

SCG0和SCG1时在SR状态寄存器里的时钟生成标志位（参考指南2）。还有OSC晶振，CPU等，主要就是通过不同的模式下关闭不同的资源，其中LPM3.5/LPM4.5模式是在LPM3/LPM4模式的基础上关闭特定的点实现的，功耗最低，当然在使用过程中也要时刻注意着唤醒的方法和唤醒时间。

如何退出，或者进入指定的LPM模式可以参见user guide，不过使用起来其实就是两条语句：

__bis_SR_register(LPM0_bits | GIE);                   // Enter LPM0 w/ interrupts

__bic_SR_register_on_exit(LPM0_bits); // Exit LPM0

但是使用起来你会发现只有LPM0_bits, LPM1_bits , LPM2_bits , LPM3_bits, LPM4_bits,那么如何进入LPM3.5和LPM4.5模式呢？

如下是进入LPM3.5模式下的程序：（其实就是进入LPM3的基础上关闭PMM）

PMMCTL0_H = PMMPW_H;                    // Open PMM Registers for write

PMMCTL0_L |= PMMREGOFF;                 // and set PMMREGOFF

__bis_SR_register(LPM3_bits | GIE);

注意，从LPM3.5模式下唤醒，肯定是会从复位模式开始的，不过有响应的标志位给用户用来确定是LPM3.5唤醒导致的复位。

LPM4.5模式类似：

PMMCTL0_H = PMMPW_H;                // Open PMM Registers for write 

PMMCTL0_L |= PMMREGOFF;             // and set PMMREGOFF

PMMCTL0_H = 0;                      // Lock PMM Registers

__bis_SR_register(LPM4_bits | GIE);

唤醒后也是从Reset中断向量开始执行。

TLV数据

TLV是个什么东西呢？ 其实就是一个保存MCU内部一些信息的数据，包括MCU的代号，Die的位置等，当然还有一些校准的数据供用户使用，比如ADC的校准数据，CS的校准数据等。如下图所示：

如上图所示，是MSP430FR2355的TLV数据，可以看到里面包含的基本信息和ADC，DCO的校准信息。