2021年01月18日 | MSP430使用库函数上手

环境搭建

编写和编译调试程序用的是ti自己出的CCS。这个应该是基于eclipse开源平台做的，和智能车隔壁双车组用英飞凌的tasking一样。

CCS：从ti官网找的v10版本（版本号接近的话应该是差不多）

MSP430Ware这个是官方出的软件包，里面应该是包含了官方的库函数，当然也包含了许多相关资料。安装之后可以直接新建带有库函数的430工程。

MSP430的相关文档资料：MSP430F5529 Datasheet（芯片介绍和IO引脚等）、MSP430 User’s Guide（单片机各部分的结构框图和寄存器定义）、MSP430 DriverLib User’s Guide（官方库函数的手册，少量例程（有坑））

从ti官网下载之前可能要注册一下MyTI的账号，每次下载还要再填一个美国政府许可（大雾）。

关于库函数使用度娘能获取的内容的确较少，不过Ti官网的E2E论坛的英文区内容较多，捯饬不出问题的原因的话大家不妨去那里瞧瞧。E2E™ support forums

创建工程

和别的编译器一样找到新建Project的地方File>New>CCS Project

在Project name里面填工程名，工程目录应该是安装CCS的时候选好的，当然你也可以自己修改。

注意的是下面的Projects template and examples里面要选中MSP430DriverLib里面的Empty projects with DriverLib。

这样工程就新建好了，默认会打开里面的main.c

#include "driverlib.h"

int main(void) {

    WDT_A_hold(WDT_A_BASE);//关闭看门狗

    return (0);

}

时钟初始化

我手上MSP430F5529的LaunchPad有XT1和XT2两个外部时钟，XT1频率为32.768kHz，XT2频率为4MHz。

MSP430的内部时钟主要分为ACLK、SMCLK和MCLK，前两个都是供外设使用的辅助时钟，最后一个是直接供给CPU的主时钟。这三个时钟可以修改发生的时钟源，这里我配置的是ACLK为4MHz（XT2直接提供），SMCLK和MCLK都是24MHz（XT2六倍频提供），当然这个可以根据功耗和性能的需要来设置（MCLK可以超到40M，只试了一次）。

这里参考了MSP-EXP430F5529LP开发板005-PWM库函数+时钟配置

#include "driverlib.h"

//*****************************************************************************

//

//Desired Timeout for XT1 initialization

//

//*****************************************************************************

#define UCS_XT1_TIMEOUT 50000

//*****************************************************************************

//

//Desired Timeout for XT2 initialization

//

//*****************************************************************************

#define UCS_XT2_TIMEOUT 50000

//*****************************************************************************

//

//XT1 Crystal Frequency being used

//

//*****************************************************************************

#define UCS_XT1_CRYSTAL_FREQUENCY    32768

//*****************************************************************************

//

//XT2 Crystal Frequency being used

//

//*****************************************************************************

#define UCS_XT2_CRYSTAL_FREQUENCY   4000000

//*****************************************************************************

//

//Target frequency for MCLK in kHz

//

//*****************************************************************************

#define UCS_MCLK_DESIRED_FREQUENCY_IN_KHZ   24000

//*****************************************************************************

//

//MCLK/FLLRef Ratio

//

//*****************************************************************************

#define UCS_MCLK_FLLREF_RATIO   6

//*****************************************************************************

//

//Variable to store returned STATUS_SUCCESS or STATUS_FAIL

//

//*****************************************************************************

uint8_t returnValue = 0;

//*****************************************************************************

//

//Variable to store current clock values

//

//*****************************************************************************

uint32_t clockValue;

//*****************************************************************************

//

//Variable to store status of Oscillator fault flags

//

//*****************************************************************************

uint16_t status;

void ClockInit()

{

    //Set VCore = 3 for 24MHz clock

    PMM_setVCore(PMM_CORE_LEVEL_3);

    //Initializes the XT1 and XT2 crystal frequencies being used

    UCS_setExternalClockSource(UCS_XT1_CRYSTAL_FREQUENCY,UCS_XT2_CRYSTAL_FREQUENCY);

    //Initialize XT1. Returns STATUS_SUCCESS if initializes successfully

    GPIO_setAsPeripheralModuleFunctionInputPin(GPIO_PORT_P5,GPIO_PIN4 + GPIO_PIN5);

    returnValue = UCS_turnOnLFXT1WithTimeout(UCS_XT1_DRIVE_0,UCS_XCAP_3,UCS_XT1_TIMEOUT);

    //Startup HF XT2 crystal Port select XT2

    GPIO_setAsPeripheralModuleFunctionInputPin(GPIO_PORT_P5,GPIO_PIN2 + GPIO_PIN3);

    //Initialize XT2. Returns STATUS_SUCCESS if initializes successfully

    returnValue = UCS_turnOnXT2WithTimeout(UCS_XT2_DRIVE_4MHZ_8MHZ,UCS_XT2_TIMEOUT);

    //Set DCO FLL reference = REFO

    UCS_initClockSignal(UCS_FLLREF,UCS_XT2CLK_SELECT,UCS_CLOCK_DIVIDER_1);

    //Set Ratio and Desired MCLK Frequency  and initialize DCO

    UCS_initFLLSettle(UCS_MCLK_DESIRED_FREQUENCY_IN_KHZ,UCS_MCLK_FLLREF_RATIO);

    //Set ACLK = XT2CLK = 4MHz

    UCS_initClockSignal(UCS_ACLK,UCS_XT2CLK_SELECT,UCS_CLOCK_DIVIDER_1);

    //Set SMCLK = DCOCLK = 24MHz

    UCS_initClockSignal(UCS_SMCLK,UCS_DCOCLK_SELECT,UCS_CLOCK_DIVIDER_1);

    //Set MCLK = DCOCLK = 24MHz

    UCS_initClockSignal(UCS_MCLK,UCS_DCOCLK_SELECT,UCS_CLOCK_DIVIDER_1);

}

GPIO操作

在工程的目录里面可以直接找到相关库函数.c和.h文件

直接展开gpio.h下面可以看到相关的宏定义和库函数函数名

在这里面可以看到GPIO相关的库函数，双击可以看到头文件有相关函数的使用方法，可以配置IO为输入或者输出模式，并且可以打开IO的上拉或者下拉电阻。这里要注意IO使用前要进行初始化，要使用相关IO的复用功能要提前调用带setAsPeripheral关键词的函数。

    GPIO_setAsOutputPin(GPIO_PORT_P4,GPIO_PIN0+GPIO_PIN7);//Initiate GPIO

    GPIO_setAsInputPin(GPIO_PORT_P1,GPIO_PIN1);

    GPIO_setOutputHighOnPin(GPIO_PORT_P4,GPIO_PIN7);//Set GPIO high

    GPIO_setAsInputPinWithPullUpResistor(GPIO_PORT_P1,GPIO_PIN1);

串口功能

串口初始化

这个板子单片机上是有串口直接连接到电脑上的

就是这个COM32。

在单片机上这个对应的是USCI_A1的串口模式，对应IO为P4.4和P4.5。

关于波特率的初始化，这里官方提供了表格（Uesr’s Guide的952到955页），可以简单的对常见波特率进行设置，表格按照UCOS16的值分了两个表格。

串口初始化（这里按照习惯配置波特率为115200）：

void UsartInit()

{

  //P3.3,4 = USCI_A0 TXD/RXD

  GPIO_setAsPeripheralModuleFunctionInputPin(GPIO_PORT_P4, GPIO_PIN5);

  GPIO_setAsPeripheralModuleFunctionOutputPin(GPIO_PORT_P4, GPIO_PIN4);

  //Baudrate = 115200, clock freq = 4MHz

  //UCBRx = 34, UCBRFx = 6, UCBRSx = 0, UCOS16 = 0

  USCI_A_UART_initParam param = {0};

  param.selectClockSource = USCI_A_UART_CLOCKSOURCE_ACLK;

  param.clockPrescalar = 34;

  param.firstModReg = 6;

  param.secondModReg = 0;

  param.parity = USCI_A_UART_NO_PARITY;

  param.msborLsbFirst = USCI_A_UART_LSB_FIRST;

  param.numberofStopBits = USCI_A_UART_ONE_STOP_BIT;

  param.uartMode = USCI_A_UART_MODE;

  param.overSampling = USCI_A_UART_LOW_FREQUENCY_BAUDRATE_GENERATION;

  if (STATUS_FAIL == USCI_A_UART_init(USCI_A1_BASE, ¶m))

  {

      return;

  }

  //Enable UART module for operation

  USCI_A_UART_enable(USCI_A1_BASE);

  //Enable Receive Interrupt

  USCI_A_UART_clearInterrupt(USCI_A1_BASE,USCI_A_UART_RECEIVE_INTERRUPT);

  USCI_A_UART_enableInterrupt(USCI_A1_BASE,USCI_A_UART_RECEIVE_INTERRUPT);

}

里面的clockPrescalar、firstModReg、secondModReg对应的就是UCBRx、UCBRSx和UCBRFx。

如果UCOS16 = 0，设置

param.overSampling = USCI_A_UART_LOW_FREQUENCY_BAUDRATE_GENERATION;

如果UCOS16 = 1，设置

param.overSampling = USCI_A_UART_OVERSAMPLING_BAUDRATE_GENERATION

在param结构体里面还可以进行串口终止位，奇偶校验位的设置。

串口发送

串口发送字节0x80：

USCI_A_UART_transmitData(USCI_A1_BASE,0X80);

串口发送字符串str：

void send_buf(unsigned char *ptr)    //Send string.

{

    while(*ptr != '')

    {

        USCI_A_UART_transmitData(USCI_A1_BASE,*ptr);

        ptr++;

    }

}

在CCS里面我尝试进行printf重定义没有成功，所以想实现以往串口打印的效果可以用字符串打印函数配合sprintf()函数来曲线救国：

sprintf(str,"MCLK:%ldHzrn",UCS_getMCLK());

send_buf(str);

sprintf(str,"SMCLK:%ldHzrn",UCS_getSMCLK());

send_buf(str);

sprintf(str,"ACLK:%ldHzrn",UCS_getACLK());

send_buf(str);

例为获取MCLK、SMCLK和ACLK并通过串口发送到串口助手。

当然如果想让sprinf()里面能够打印float或者long型数据时，还要在Project>Properties>Build>MSP430 Complier>Edit Flags…里面将printf_support=minimal改为printf_support=full才能使用完整的printf功能。

串口中断

receivedData为接收的数据

#if defined(__TI_COMPILER_VERSION__) || defined(__IAR_SYSTEMS_ICC__)

#pragma vector=USCI_A1_VECTOR

__interrupt

#elif defined(__GNUC__)

__attribute__((interrupt(USCI_A1_VECTOR)))

#endif

void USCI_A1_ISR (void)

{

  switch (__even_in_range(UCA1IV,4))

  {

    case USCI_UCRXIFG:

        receivedData = USCI_A_UART_receiveData(USCI_A1_BASE);

        USCI_A_UART_transmitData(USCI_A1_BASE,receivedData);

      break;

    default:

      break;

  }

}

定时器A

MSP430F5529片上有定时器TA0、TA1、TA2、TB0，其中定时器A的使用方法大致相同，其中TA0在LaunchPad引出IO较多，故简易将TA0用作PWM发生器，TA1用作程序10ms中断发生器，TA2用作PWM脉宽捕获。

PWM发生

初始化定时器和GPIO，这里PWM频率 = SMCLK / timerPeriod = 20kHz

void timerA0PWMInit()z

{

    GPIO_setAsPeripheralModuleFunctionOutputPin(GPIO_PORT_P1, GPIO_PIN2+GPIO_PIN3);//初始化GPIO

    Timer_A_outputPWMParam param;

    param.clockSource = TIMER_A_CLOCKSOURCE_SMCLK;//选择时钟源

    param.clockSourceDivider = TIMER_A_CLOCKSOURCE_DIVIDER_1;//时钟源不分频

    param.timerPeriod = 1200;//定时器装载值

    param.compareRegister = TIMER_A_CAPTURECOMPARE_REGISTER_1;//初始化捕获比较寄存器1，对应通道TA0.1

    param.compareOutputMode = TIMER_A_OUTPUTMODE_RESET_SET;//选择输出模式

    param.dutyCycle = 0;//

    Timer_A_outputPWM(TIMER_A0_BASE,¶m);

    param.compareRegister = TIMER_A_CAPTURECOMPARE_REGISTER_2;//初始化捕获比较寄存器2，对应通道TA0.2

    Timer_A_outputPWM(TIMER_A0_BASE,¶m);

}

由于对捕获比较寄存器1和2的默认重装值为0，输出PWM占空比为0%，故要后期设置比较寄存器的值，若比较寄存器设置为1200即等于timerPeriod时PWM占空比为100%。

设置捕获比较寄存器：

    Timer_A_setCompareValue(TIMER_A0_BASE,TIMER_A_CAPTURECOMPARE_REGISTER_1,

                            100);//Reload PWM output for P1.2

    Timer_A_setCompareValue(TIMER_A0_BASE,TIMER_A_CAPTURECOMPARE_REGISTER_2,

                            200);//Reload PWM output for P1.3

定时器中断

定时器A1初始化：

void TimerA1Init()

{

    Timer_A_initUpModeParam param = {0};

    param.clockSource = TIMER_A_CLOCKSOURCE_SMCLK;

    param.clockSourceDivider = TIMER_A_CLOCKSOURCE_DIVIDER_10;

    param.timerPeriod = 24000;

    param.timerInterruptEnable_TAIE = TIMER_A_TAIE_INTERRUPT_DISABLE;

    param.captureCompareInterruptEnable_CCR0_CCIE = TIMER_A_CCIE_CCR0_INTERRUPT_ENABLE;