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2021年03月18日 | 430学习笔记之我见
2021-03-18 来源：eefocus
简介：这只是我在学习TI公司生产的16位超的功耗单片机MSP430的随笔，希望能对其他朋友有所借鉴，不对之处还请多指教。讲解430的书现在也有很多了，不过大多数都是详细说明底层硬件结构的，看了不免有些空洞和枯燥，我认为了解一个MCU的操作首先要对其基础特性有所了解，然后再仔细研究各模块的功能。
1.首先你要知道msp430的存储器结构。典型微处理器的结构有两种：冯。诺依曼结构——程序存储器和数据存储器统一编码；哈佛结构——程序存储器和数据存储器；MSP430系列单片机属于前者，而常用的mcs51系列属于后者。
0－0xf特殊功能寄存器；0x10－0x1ff外围模块寄存器；0x200－？根据不同型号地址从低向高扩展；0x1000－0x107f seg_b0x1080_0x10ff seg_a 供flash信息存储
剩下的从0xffff开始向下扩展，根据不同容量，例如149为60KB，0xffff－0x1100
2. 复位信号是MCU工作的起点，430的复位型号有两种：上电复位信号POR和上电清楚信号PUC。POR信号只在上电和RST/NMI复位管脚被设置为复位功能，且低电平时系统复位。而PUC信号是POR信号产生，以及其他如看门狗定时溢出、安全键值出现错误是产生。但是，无论那种信号触发的复位，都会使MSP430在地址0xffff处读取复位中断向量，然后程序从中断向量所指的地址开始执行。复位后的状态不写了，详见参考书，嘿嘿。
3. 系统时钟是一个程序运行的指挥官，时序和中断也是整个程序的核心和中轴线。430最多有三个振荡器，DCO内部振荡器；LFXT1外接低频振荡器，常见的 32768HZ，不用外接负载电容；也可接高频450KHZ－8M，需接负载电容；XT2接高频450KHZ－8M，加外接电容。
430有三种时钟信号：MCLK系统主时钟，可分频1 2 4 8，供cpu使用，其他外围模块在有选择情况下也可使用；SMCLK系统子时钟，供外围模块使用，可选则不同振荡器产生的时钟信号；ACLK辅助时钟，只能由LFXT1产生，供外围模块。
4.中断是430处理器的一大特色，因为几乎每个外围模块都能产生，430可以在没有任务时进入低功耗状态，有事件时中断唤醒cpu，处理完毕再次进入低功耗状态。
整个中断的响应过程是这样的，当有中断请求时，如果cpu处于活动状态，先完成当前命令；如果处于低功耗，先退出，将下一条指令的pc值压入堆栈；如果有多个中断请求，先响应优先级高的；执行完后，等待中断请求标志位复位，要注意，单中断源的中断请求标志位自动复位，而多中断的标志位需要软件复位；然后系统总中断允许位SR.GIE复位，相应的中断向量值装入pc，程序从这个地址继续执行。
这里要注意，中断允许位SR.GIE和中断嵌套问题。如果当你执行中断程序过程中，希望可以响应更高级别的中断请求时，必须在进入第一个中断时把SR.GIE置位。
其实，其他的外围模块时钟沿着时钟和中断这个核心来执行的。具体的结构我也不罗索了，可以参考430系列手册。
我想在写一下c语言对430编程的整体结构。基本上属于框架结构，即整体的模块化编程，其实这也是硬件编程的基本法则拉（可不是我规定的法则哦）。
首先是程序的头文件，包括#include 接着就是函数和变量的声明 void Init_Sys(void);系统初始化 系统初始化是个整体的概念，广义上讲包括所有外围模块的初始化，你可以把外围模块初始化的子函数写到Init_Sys（）中，也可以分别写各个模块的初始化。但结构的简洁，最好写完系统的时钟初始化后，其他所用到的模块也在这里初始化。 void Init_Sys() { unsigned int i; BCSCTL1&=~XT2OFF; //打开XT2振荡器 do { IFG1 &= ~OFIFG; // 清除振荡器失效标志 for (i = 0xFF; i > 0; i--); // 延时，等待XT2起振 } while ((IFG1 & OFIFG) != 0); // 判断XT2是否起振 BCSCTL2 =SELM_2+SELS; //选择MCLK、SMCLK为XT2 //以下对各种模块、中断、外围设备等进行初始化 ........................................ _EINT(); //打开全局中断控制 } 这里涉及到时钟问题，通常我们选择XT2为8M晶振，也即系统主时钟MCLK为8M,cpu执行命令以此时钟为准；但其他外围模块可以在相应的控制寄存器中选择其他的时钟，ACLK；当你对速度要求很低，定时时间间隔大时，就可以选择ACLK，例如在定时器Timea初始化中设置。 主程序： void main( void ) { WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD; //关闭看门狗 InitSys(); //初始化 //自己任务中的其他功能函数 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 while(1); } 主程序之后我要讲讲中断函数，中断是你做单片机任务中不可缺少的部分，也可以说是灵魂了（夸张吗）。 /***************************************************************************** 各中断函数，可按优先级依次书写 ***********************************************************************/ 举个定时中断的例子： 初始化 void Init_Timer_A(void) { TACTL = TASSEL0 + TACLR; // ACLK, clear TAR CCTL0 = CCIE; // CCR0 中断使能 CCR0=32768; //定时1s TACTL|=MC0; //增计数模式 } 中断服务 #pragma vector=TIMERA0_VECTOR __interrupt void TimerA0() { // 你自己要求中断执行的任务 } 当然，还有其他的定时，和多种中断，各系列芯片的中断向量个数也不同。 这就是简单的整体程序框架，写得简单啦，还忘谅解，明天详细了解一下各外围模块的初始化和功能，晚安。 整体的程序设计结构，包括了所有外围模块及内部时钟，中断，定时的初始化。具体情况大家可以根据自己的需要添加或者减少，记住，模块化设计时最有力的武器。 这可是个人总结的经典阿，谢谢支持。因为经常使用149，所以这是149的结构，其他的再更改，根据个人需要。 /***************************************************************************** 文件名：main.c 描述：MSP430框架程序。适用于MSP430F149，其他型号需要适当改变。 不使用的中断函数保留或者删除都可以，但保留时应确保不要打开不需要的中断。 *****************************************************************************/ //头文件 #include //函数声明 void InitSys(); int main( void ) { WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD; //关闭看门狗 InitSys(); //初始化 start: //以下填充用户代码 LPM3; //进入低功耗模式n，n：0~4。若不希望进入低功耗模式，屏蔽本句 goto start; } /***************************************************************************** 系统初始化 ******************************************************************************/ void InitSys() { unsigned int iq0; //使用XT2振荡器 BCSCTL1&=~XT2OFF; //打开XT2振荡器 do { IFG1 &= ~OFIFG; // 清除振荡器失效标志 for (iq0 = 0xFF; iq0 > 0; iq0--); // 延时，等待XT2起振 } while ((IFG1 & OFIFG) != 0); // 判断XT2是否起振 BCSCTL2 =SELM_2+SELS; //选择MCLK、SMCLK为XT2 //以下填充用户代码，对各种模块、中断、外围设备等进行初始化 _EINT(); //打开全局中断控制，若不需要打开，可以屏蔽本句 } /***************************************************************************** 端口2中断函数 ******************************************************************************/ #pragma vector=PORT2_VECTOR __interrupt void Port2() { //以下为参考处理程序，不使用的端口应当删除其对于中断源的判断。 if((P2IFG&BIT0) == BIT0) { //处理P2IN.0中断 P2IFG &= ~BIT0; //清除中断标志 //以下填充用户代码 } else if((P2IFG&BIT1) ==BIT1) { //处理P2IN.1中断 P2IFG &= ~BIT1; //清除中断标志 //以下填充用户代码 } else if((P2IFG&BIT2) ==BIT2) { //处理P2IN.2中断 P2IFG &= ~BIT2; //清除中断标志 //以下填充用户代码 } else if((P2IFG&BIT3) ==BIT3) { //处理P2IN.3中断 P2IFG &= ~BIT3; //清除中断标志 //以下填充用户代码 } else if((P2IFG&BIT4) ==BIT4) { //处理P2IN.4中断 P2IFG &= ~BIT4; //清除中断标志 //以下填充用户代码 } else if((P2IFG&BIT5) ==BIT5) { //处理P2IN.5中断 P2IFG &= ~BIT5; //清除中断标志 //以下填充用户代码 } else if((P2IFG&BIT6) ==BIT6) { //处理P2IN.6中断 P2IFG &= ~BIT6; //清除中断标志 //以下填充用户代码 } else { //处理P2IN.7中断 P2IFG &= ~BIT7; //清除中断标志 //以下填充用户代码 } LPM3_EXIT; //退出中断后退出低功耗模式。若退出中断后要保留低功耗模式，将本句屏蔽 } /***************************************************************************** USART1发送中断函数 ******************************************************************************/ #pragma vector=USART1TX_VECTOR __interrupt void Usart1Tx() { //以下填充用户代码 LPM3_EXIT; //退出中断后退出低功耗模式。若退出中断后要保留低功耗模式，将本句屏蔽 } /***************************************************************************** USART1接收中断函数 ******************************************************************************/ #pragma vector=USART1RX_VECTOR __interrupt void Ustra1Rx() { //以下填充用户代码 LPM3_EXIT; //退出中断后退出低功耗模式。若退出中断后要保留低功耗模式，将本句屏蔽 } /***************************************************************************** 端口1中断函数 多中断中断源：P1IFG.0~P1IFG7 进入中断后应首先判断中断源，退出中断前应清除中断标志，否则将再次引发中断 ******************************************************************************/ #pragma vector=PORT1_VECTOR __interrupt void Port1() { //以下为参考处理程序，不使用的端口应当删除其对于中断源的判断。 if((P1IFG&BIT0) == BIT0) { //处理P1IN.0中断 P1IFG &= ~BIT0; //清除中断标志 //以下填充用户代码 } else if((P1IFG&BIT1) ==BIT1) { //处理P1IN.1中断 P1IFG &= ~BIT1; //清除中断标志 //以下填充用户代码 } else if((P1IFG&BIT2) ==BIT2) { //处理P1IN.2中断 P1IFG &= ~BIT2; //清除中断标志 //以下填充用户代码 } else if((P1IFG&BIT3) ==BIT3) { //处理P1IN.3中断 P1IFG &= ~BIT3; //清除中断标志 //以下填充用户代码 } else if((P1IFG&BIT4) ==BIT4) { //处理P1IN.4中断 P1IFG &= ~BIT4; //清除中断标志 //以下填充用户代码 } else if((P1IFG&BIT5) ==BIT5) { //处理P1IN.5中断 P1IFG &= ~BIT5; //清除中断标志 //以下填充用户代码 } else if((P1IFG&BIT6) ==BIT6) { //处理P1IN.6中断 P1IFG &= ~BIT6; //清除中断标志 //以下填充用户代码 } else { //处理P1IN.7中断 P1IFG &= ~BIT7; //清除中断标志 //以下填充用户代码 } LPM3_EXIT; //退出中断后退出低功耗模式。若退出中断后要保留低功耗模式，将本句屏蔽 } /***************************************************************************** 定时器A中断函数 多中断中断源：CC1~2 TA ******************************************************************************/ #pragma vector=TIMERA1_VECTOR __interrupt void TimerA1() { //以下为参考处理程序，不使用的中断源应当删除 switch (__even_in_range(TAIV, 10)) { case 2: //捕获/比较1中断 //以下填充用户代码 break; case 4: //捕获/比较2中断 //以下填充用户代码 break; case 10: //TAIFG定时器溢出中断 //以下填充用户代码 break; } LPM3_EXIT; //退出中断后退出低功耗模式。若退出中断后要保留低功耗模式，将本句屏蔽 } /***************************************************************************** 定时器A中断函数 中断源：CC0 ******************************************************************************/ #pragma vector=TIMERA0_VECTOR __interrupt void TimerA0() { //以下填充用户代码 LPM3_EXIT; //退出中断后退出低功耗模式。若退出中断后要保留低功耗模式，将本句屏蔽 } /***************************************************************************** AD转换器中断函数 多中断源：摸拟0~7、VeREF+、VREF-/VeREF-、（AVcc-AVss）/2 没有处理ADC12TOV和ADC12OV中断标志 ******************************************************************************/ #pragma vector=ADC_VECTOR __interrupt void Adc() { //以下为参考处理程序，不使用的中断源应当删除 if((ADC12IFG&BIT0)==BIT0) { //通道0 //以下填充用户代码 } else if((ADC12IFG&BIT1)==BIT1) { //通道1 //以下填充用户代码 } else if((ADC12IFG&BIT2)==BIT2) { //通道2 //以下填充用户代码 } else if((ADC12IFG&BIT3)==BIT3) { //通道3 //以下填充用户代码 } else if((ADC12IFG&BIT4)==BIT4) { //通道4 //以下填充用户代码 } else if((ADC12IFG&BIT5)==BIT5) { //通道5 //以下填充用户代码 } else if((ADC12IFG&BIT6)==BIT6) { //通道6 //以下填充用户代码 } else if((ADC12IFG&BIT7)==BIT7) { //通道7 //以下填充用户代码 } else if((ADC12IFG&BIT8)==BIT8) { //VeREF+ //以下填充用户代码 } else if((ADC12IFG&BIT9)==BIT9) { //VREF-/VeREF- //以下填充用户代码 } else if((ADC12IFG&BITA)==BITA) { //温度 //以下填充用户代码 } else if((ADC12IFG&BITB)==BITB) { //（AVcc-AVss）/2 //以下填充用户代码 } LPM3_EXIT; //退出中断后退出低功耗模式。若退出中断后要保留低功耗模式，将本句屏蔽 } /***************************************************************************** USART0发送中断函数 ******************************************************************************/ #pragma vector=USART0TX_VECTOR __interrupt void Usart0Tx() { //以下填充用户代码 LPM3_EXIT; //退出中断后退出低功耗模式。若退出中断后要保留低功耗模式，将本句屏蔽 } /***************************************************************************** USART0接收中断函数 ******************************************************************************/ #pragma vector=USART0RX_VECTOR __interrupt void Usart0Rx() { //以下填充用户代码 LPM3_EXIT; //退出中断后退出低功耗模式。若退出中断后要保留低功耗模式，将本句屏蔽 } /***************************************************************************** 看门狗定时器中断函数 ******************************************************************************/ #pragma vector=WDT_VECTOR __interrupt void WatchDog() { //以下填充用户代码 LPM3_EXIT; //退出中断后退出低功耗模式。若退出中断后要保留低功耗模式，将本句屏蔽 } /***************************************************************************** 比较器A中断函数 ******************************************************************************/ #pragma vector=COMPARATORA_VECTOR __interrupt void ComparatorA() { //以下填充用户代码 LPM3_EXIT; //退出中断后退出低功耗模式。若退出中断后要保留低功耗模式，将本句屏蔽 } /***************************************************************************** 定时器B中断函数 多中断源：CC1~6 TB ******************************************************************************/ #pragma vector=TIMERB1_VECTOR __interrupt void TimerB1() { //以下为参考处理程序，不使用的中断源应当删除 switch (__even_in_range(TBIV, 14)) { case 2: //捕获/比较1中断 //以下填充用户代码 break; case 4: //捕获/比较2中断 //以下填充用户代码 break; case 6: //捕获/比较3中断 //以下填充用户代码 break; case 8: //捕获/比较4中断 //以下填充用户代码 break; case 10: //捕获/比较5中断 //以下填充用户代码 break; case 12: //捕获/比较6中断 //以下填充用户代码 break; case 14: //TBIFG定时器溢出中断 //以下填充用户代码 break; } LPM3_EXIT; //退出中断后退出低功耗模式。若退出中断后要保留低功耗模式，将本句屏蔽 } /***************************************************************************** 定时器B中断函数 中断源：CC0 ******************************************************************************/ #pragma vector=TIMERB0_VECTOR __interrupt void TimerB0() { //以下填充用户代码 LPM3_EXIT; //退出中断后退出低功耗模式。若退出中断后要保留低功耗模式，将本句屏蔽 } /***************************************************************************** 不可屏蔽中断函数 ******************************************************************************/
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