2021年05月06日 | MSP430 定时器A

1.定时器A介绍

1.1 16位Timer_A3系统介绍

首先需要说明的是Timer_A3，在MSP430F14x以及MSP430F13x芯片中，大多包含了16位定时器A，由于Timer_A通常具有3个捕获/比较器，因此通常称为Timer_A3。Timer_A是一个在MSP430系列单片机中广泛具有的16位通用定时器/计数器，具有以下特点：

※16位定时器、4种工作模式

※多种可选择的计数器时钟源

※多个可配置输入端的捕获/比较寄存器

※8种输出模式的可配置输出单元

除此之外，Timer_A理所应当的具有了中断能力，中断可以由计数器溢出产生，或者由捕获/比较寄存器产生。

1.2 16位计数器部分

Timer_A3的功能结构可以分为3个部分：16位计数器部分、捕获/比较寄存器部分和输出单元。

我们现在看到的是计数器部分，这里是计数器部分的4个时钟源，供用户选择。其中ACLK和SMCLK时来自于单片机内部。时钟源选择之后，要经过一个分频器，该分频器可以配置。输出之后加入时钟可以驱动16位的计数器。然后这里是计数模式选择控制器，一共有四种模式可以选择。这里是可以设置中断标志。

1.3捕获/比较控制与寄存器结构

我们现在看到的是捕获/比较控制与寄存器结构图。这里是选择捕获的输入源的，可以有4种源的选择，最常用的是前面两个：CCIxA和CCIxB。这里是捕获模式，它可以选择上升沿捕获、下降沿捕获或者上升或下降沿都捕获。这里是捕获/比较寄存器，是将捕获时的计数值存下来，这样有助于用户进行测量。然后这里是比较器，是将计数器和捕获/比较寄存器的值进行比较。比较之后得到一个PWM波形。

1.4输出单元结构

我们现在看到的是一个输出单元，这个输出单元可以向外面输出各种不同的波形，也就是产生的PWM波形，这个波形在工业控制中是非常有用的。这个MSP430定时器A的功能，还是非常强大。

看了这些框图，我们知道，它非常适合于工业控制。

1.5 Timer_A3控制寄存器

Timer_A3的所有操作都通过控制相关的控制寄存器来实现的。Timer_A3部分的控制寄存器由TACTL、CCTLx、CCRx、TAR和TAIV寄存器组成，其中TACTL 主要包含了16位计数器中的控制位和状态位；CCTLx主要控制捕获/比较寄存器和比较器；CCRx与捕获/比较寄存器相关；TAR是16位计数器的技术执行单元，保存了计数器的内容；TAIV保存了中断请求的中断信息。

1.6 TACTL控制寄存器

我们现在看到的是TACTL控制寄存器。

TASSEL1|TASSEL0：选择输入到分频器的时钟源。3：INCLK，外部输入时钟（MSP430F149的P2.1）；2：SMCLK，子系统时钟；1：ACLK，辅助系统时钟；0：TACLK，外部引脚输入信号（MSP430F149的P1.0）

ID1|ID0：选择分频器的工作模式。3：1/8分频；2：1/4分频；1：1/2分频；0：不分频

MC1|MC0：选择定时器工作模式。3：增减计数模式：计数器增计数到CCR0后再减计数到0；2：连续计数模式：计数器增加到0xFFFFH再清零重新计数；1：增计数模式：计数器增计数到CCR0后再清零重新计数；0：停止模式：暂停计数

CLR：计数器清零。

TAIE：定时器溢出中断允许位，当不使用中断向量TIMERA1_VECTOR时，不需要使用该位。

TAIFG：定时器溢出标志位。增计数模式下，当计数器由CCR0被清零后该位置位；连续计数模式下，当计数器由0xFFFFH被清零后该位置位；增减计数模式下，当计数器减数到0时该位置位。

1.7CCTLx捕获/比较控制寄存器

每一个CCTLx控制寄存器共有16位，其中第9位没有使用，其他位在POR后全部复位，但不受PUC影响。

CAPMOD1|CAPMOD0：捕获模式选择。3：上升沿捕获和下降沿捕获；2：下降沿捕获；1：上升沿捕获；0：禁用捕获模式。

CCIS1|CCIS0：捕获事件的信号输入源。3：选择Vcc为捕获事件的信号输入源；2：选择GND为捕获事件的信号输入源；1:选择CCIxA为捕获事件的信号输入源;0:选择CCIxB为捕获事件的信号输入源。

SCS：捕获信号与计数器时钟是否同步。1：同步捕获；0：异步捕获。

SCCI：当比较器输出比较相等信号（EUQx）时，EUQx控制锁存器将CCIS1|CCIS0选定的捕获事件信号源的信号锁存在锁存器中，并由SCCI输出。

CAP：捕获/比较模式选择。1：捕获模式；0：比较模式。

1.8CCTLx捕获/比较控制寄存器

PUTMOD2|OUTMOD1|OUTMOD0：选择输出单元的输出模式。7：PWM复位/置位模式；6：PWM翻转/置位模式；5：复位模式；4：翻转模式；3：PWM置位/复位模式；2：PWM翻转/复位模式；1：置位模式；0：输出模式。

CCIE：中断允许位。1：允许中断；0：禁止中断。

CCI：用户可以从此位读出在捕获模式中选择捕获事件的输入信号源。

OUT输出信号控制位，用来控制在输出0模式下，OUTx的输出信号。1：输出高电平；0：输出低电平。

COV：捕获寄存器溢出标志位。当捕获寄存器中的值在用户读出前，再次发生捕获事件，则该位置位，置位后用户需要软件对该标志位复位。

CCIFG：中断标志位，在不同的模式下该中断标志位置位标志不同的意义：

捕获模式下，表示CCRx中保存了捕获到的TAR值；比较模式下，表示TAR中的值等于CCRx中的值。

其中CCIFG0在进入中断服务程序时能自动复位，CCIFG1和CCIFG2在读取TAIV时被自动复位，当寄存器不能自动复位时，用户可以软件清除中断标志位。

1.9其余寄存器

CCRx捕获/比较寄存器：该寄存器在不同的模式下具有不同的意义，具体的例子在后面会有详细的例程。

捕获模式下，在外部输入信号满足捕获条件时，则系统将TAR中的数据保存到CCRx寄存器中。比较模式下，用户根据预先设定的时钟源、分频系数和定时器工作模式，向CCRx中写入定时长度。

TAR计数器内容：TAR中保存了16位计数器当前的数值。

TAIV中断向量寄存器：TAIV中保存了中断请求的中断源，保存Timer_A3的中断向量仅占有了寄存器的第3~1位。