（10）MSP430F5529 定时器Timer_A

6.4  捕获比较模块

这是在以上介绍的基础上正式讲TA的重要功能。

先看一个寄存器TACCTL0-TACCTL6：（TA中最复杂的寄存器，用到的时候查表啦） 

CMx：捕获模式设定    00 不捕获  01 上升沿捕获  10 下降沿捕获  11上升和下降沿都捕获

CCISx：捕获源的选择           00 CCIxA  01 CCIxB  10 GND  11 VCC 

SCS：同步捕获源，设定是否与时钟同步   0 异步捕获  1 同步捕获 

SCCI：选择的CCI输入信号由EQUx信号锁存，并可通过该位读取。

CAP： 0-比较模式     1-捕获模式

OUTMOD：输出模式控制位。（之后会在输出模块详细解释）     

CCIE：中断使能，该位允许相应的CCIFG标志中断请求 。 0-中断禁止      1 -中断允许 

CCI3 ：捕获比较输入，所选择的输入信号可以通过该位读取

OUT ： 对于输出模式0，该位直接控制输出状态 。0-输出低电平    1-输出高电平

COV：捕获溢出位。该位表示一个捕获溢出发出，COV必须由软件复位。 0-没有捕获溢出发生   1-有捕获溢出发生

CCIFG：捕获比较中断标志位。 0-没有中断挂起    1-有中断挂起

最后一个寄存器TAIV：（还记得外部中断寄存器吗，里面同样存储的只是一个中断代号）里面没有TACCR0的中断标志，因为TACCR0优先级最高，有一个专门的中断向量）

这里面的标志位需要软件手动清零。一种情况例外：两个中断同时发生，先响应优先级高的中断，当该中断服务程序结束后，该位的中断标志会自动清零，然后去响应另外一个中断。

6.4.1比较模式

　　TA启动时默认为比较模式。（CAP=0时选择比较模式）

　　比较模式简介：（也就是一般意义上的定时计时模式）

　　这是定时器的默认模式，当在比较模式下的时候，与捕获模式相关的硬件停止工作，如果这个时候开启定时器中断，然后设置定时器终值(将终值写入TACCRx)，开启定时器，当TAR的值增加到和某个TACCRx里面的值相等的的时候，相应的中断标志位CCIFGx置一，同时中断标志位TAIFG置位。若中断允许未开启则只将中断标志位CCIFGx置一。还记得51单片机的定时器吗）

　　注意：当Timer_A要用到TACCR0的值作为终值来计数（也就是增模式或者增减模式），很显然TACCR0的值一定要大于其TACCRx的值，否则那些比TACCR0大的计数值就没有存在的意义了。

　　所谓的比较就是，如果计数器TAR中的值和某个TACCRx中的值相等了，那么相应的标志位就会置位。

　　 这只是一个原理，实际应用的时候，会很灵活，通过一个一个设定每次的TACCR值，可以得到想要的各种时间间隔。

     总结：比较模式用于选择PWM输出信号或在特定的时间间隔中断。当TAR计数到TACCRx的值时： 

    ○相应的中断标志CCIFG置位；

　　○内部信号EQUx=1 

    ○EQUx根据输出模式来影响输出信号 

    ○输入信号CCI锁存到SCCI 

6.4.2  捕获模式

　　 当CAP=1时，选择捕获模式。捕获模式用于记录时间事件，比如速度估计或时间测量。捕获输入CCIXA和CCLXB连接外部的引脚或内部的信号，这通过CCISX位来选择。CMX位选择捕获输入信号触发沿；上升沿、下降沿或两者都捕获。当输入信号的触发沿到来时，捕获事件发生： 

　　○定时器的TAR值复制到TACCRX寄存器中 

　　○中断标志位CCIFG置位 

注意：

    ①捕获信号可能会和定时器时钟不同步，并导致竞争条件的发生。将SCS位置位可以在下个定时器时钟使捕获同步

    ②如果第二次捕获发生时，第一次捕获的TAR值还没有及时被存到TACCRx，捕获比较寄存器就会产生一个溢出逻辑，COV位在此时置位， COV位必须软件清除。

6.5 输出模块

　　传统的定时器，都是通过标志位的判断来定时触发事件的。而430则具有输出模块，通过和定时结合起来，可以方便的产生PWM信号或者其它控制信号

　　每个捕获/比较器都有一个输出口，如P1.1-P1.5对应TA0.0-TA0.4这5个捕获比较器的输出。

　　输出模式： 输出模式由OUTMODx位来确定，如下表对于所有模式来说（模式0除外），OUTx信号随着定时器时钟的上升沿而改变。输出模式2，3，6和7对输出模式0无效，因为此模式下，EQUx=EQU0。（复位指的是置0）

举一个例子：结合上表看下图 

    注意：在模式转换的时候，一定要保持OUTMOD至少一位置位，除非转向0模式。所以最好的做法是：先把OUTMOD置为7，然后再清除掉不需要的位。

    做一个说明：比较模式下，当计数器TAR中的值和TACCRX中的设计值相等时，相应捕获/比较器的EQUx就会置位。那么EQU0、EQUx和OUTMOD是怎么来影响输出的呢？以模式2（翻转/复位）为例，该模式的定义是这样的：当定时器计数到TACCRX值时，输出翻转。当定时器计数到TACCR0值时，输出复位。于是，这句话就也可以翻译成在模式2的条件下，当EQUX=1时，输出翻转；当EQU0等于1的时候，输出复位。这两个信号这里相当于两个触发（使能）信号了。 

总结

实验一：

/*利用Timer_A比较模式下的多路定时，让LED闪烁*/

#include 

void main(void)

{

   WDTCTL=WDTPW+WDTHOLD;

   P1DIR|=(BIT1+BIT2+BIT3+BIT4+BIT5);　　//P1.1-P1.5为输出方向

   P1OUT=0x00;       　　　　　　　　　　　　  //全部拉低，初始化LED全灭

   TA0CCTL1=CCIE;     　　　　　　　　　  　　//捕获比较器1开启CCIFG位中断

   TA0CCR1=13107;             　　　　　　　　 //置入要比较的数值0xff/5=13107

   TA0CCTL2=CCIE;     　　　　　　　　　　　 //捕获比较器2开启中断

   TA0CCR2=26214;        　　　　　　　　　　//13107*2=26214

   TA0CCTL3=CCIE;     　　　　　　　　　　　 //捕获比较器3开启中断

   TA0CCR3=39321;        　　　　　　　　     //13107*3=39321

   TA0CCTL4=CCIE;     　　　　　　　　　　   //捕获比较器4开启中断

   TA0CCR4=52428;        　　　　　　　　　　//13107*4=52428

   TA0CTL|=TACLR+TAIE;      　　　　　　　　//开启中断并清零

   TA0CTL|=TASSEL_1+MC_2+TAIE;　　　　 //选择SCLK32.768KHZ作为时钟，选用连续模式，并开启中断

   /*这样的话，5个灯闪一遍的时间为0xffff/32768=2S*/

   __enable_interrupt();    //开启总中断

   while(1);

}

/*TIMER0_A0_VECTOR是计时器0的CCR0的中断寄存器，TIMER0_A1_VECTOR是计时器0的CCR1-CCR4、TA的寄存器*/

/*同理定时器TA1也是分为两个TIMER1_A0_VECTOR和TIMER1_A1_VECTOR*/

#pragma vector=TIMER0_A1_VECTOR

__interrupt void TimerA(void)

{

   switch(__even_in_range(TA0IV,14))

   /* 这句话的意思是：只有在TA0IV的值是在0--14内的偶数时才会执行switch函数内的语句

            其作用是提高switch语句的效率*/

   {

      case 2:P1OUT=BIT1;break; //TACCR1 CCIFG置位，表明计数值和设定的13107相等了，也就是说计了0.4S了

      case 4:P1OUT=BIT2;break; //TACCR2 CCIFG置位，表明计了0.8S了

      case 6:P1OUT=BIT3;break; //TACCR3 CCIFG置位，表明计了1.2S了

      case 8:P1OUT=BIT4;break; //TACCR4 CCIFG置位，表明计了1.6S了

      case 14:P1OUT=BIT5;break;   //TAIFG置位，表明计了2S了

      default:break;

   }

}

实验二：比较模式-增减模式输出PWM波

/*在比较和增减模式下产生PWM波（矩形波） */

/*提一个PWM波的用处：驱动直流电机。我们知道对于直流电机，驱动它的电流的频率并不影响转速 ，只有占空比会影响转速*/

/*开发板上P2.0是有外接排针的，所以用这一端口输出PWM*/

/*看CPU引脚发现，P2.0为TA1.1，也就是定时器A1的1号捕获比较器输出口*/

#include 

void main(void)

{

   WDTCTL=WDTPW+WDTHOLD;

   P2SEL|=BIT0;   　　　　　　　　　　//声明有特殊功能，不做普通I/O使用

   P2DIR|=BIT0;   　　　　　　　　　　//输出

   P2DS |=BIT0; 　　　　　　　　　　　//全力驱动，否则可能无法驱动电机

   P2OUT&=~BIT0;  　　　　　　　　　 //初始化输出低电平

   /*把SMCL配置为XT2 4MHZ*/

   P5SEL=BIT2+BIT3;  　　　　　　　　 //声明特殊功能，将用作外部时钟晶振XT2输入

   UCSCTL6&=~XT2OFF;  　　　　　　　//开启XT2

   while(SFRIFG1 & OFIFG)

   {

      UCSCTL7 &=~(XT2OFFG+DCOFFG+XT1LFOFFG);//清除3种时钟错误标志

      SFRIFG1&=~(OFIFG);　　　　　　　//清除时钟错误标志位

   }  　　　　　　　　　　　　　　　　　　//直到XT2从起振到振荡正常，没有错误发生

   UCSCTL4|=SELS_5;   　　　　　　　　//把SMCLK的时钟源选为XT2 4MHZ

   TA1CCTL0=CCIE;     　　　　　　　　　//定时器A1的捕获比较器0开启CCIFG位中断

   TA1CCR0=200;       　　　　　　　　　//置入计数终值，则PWM频率为10KHZ

   TA1CCTL1=CCIE;     　　　　　　　　  //捕获比较器1开启中断

   TA1CCR1=50;       　　　　　　　　　 //占空比为75%

   TA1CTL|=TACLR;     　　　　　　　　 //将计时器A1清零

   TA1CTL|=TASSEL_2+MC_3;   　　    //定时器选择SMCLK作为时钟源，且为增减模式

   TA1CCTL1=OUTMOD_4; 　　　　　　 //定时器A1中的捕获比较器1，输出模式为4翻转

   while(1);

}

 //呼吸灯//

//  介绍: 该程序利用TIMER A 的 UP模式 在P1.3脚产生PWM输出

//  将CCR0设置为1500来定义PWM的周期，利用循环不断改变CCR1的值，

//  实现利用改变PWM的占空比来改变LED亮度.

//  SMCLK = MCLK = TACLK = default DCO

#include 

void delay_nms(unsigned int n)// 延时函数

  {

    unsigned int j;

    for (j=0;j<(n);j++)

    {

      __delay_cycles(400);   //太短会使LED显得好像在常亮，太长就要等较长时间来观察了

    }

  }

void main(void)

{

  unsigned const PWMPeriod = 1500; //设置PWM周期参数，const声明此值不允许改变.该数值太大，会导致LED闪烁

  volatile unsigned int i;        //声明变量i是随时可变的，系统不要去优化这个值

  WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD;   // 关闭看门狗

  P1DIR |=BIT3;              // 设置 P1.3为输出

  P1SEL |=BIT3;              // 设置 P1.3为TA0.2输出

  TA0CCR0 = PWMPeriod;           // 设置PWM 周期

  TA0CCTL2 = OUTMOD_7;           // 设置PWM 输出模式为：7 - PWM复位/置位模式，

                              // 即输出电平在TAR的值等于CCR2时复位为0，当TAR的值等于CCR0时置位为1，改变CCR2，从而产生PWM。其实模式2也可以

  TA0CTL= TASSEL_2 +MC_1;    // 设置TIMERA的时钟源为SMCLK, 计数模式为up,到CCR0再自动从0开始计数

  while(1)

  {

   TA0CCR2=0;//确保最开始是暗的

    //渐亮过程：不断设置TA0CCR2的值，使翻转的时间变长，改变PWM的占空比

    for(i=0;i    {

      TA0CCR2=i;

      delay_nms(4-(i/500));  //占空比变化的延时，调整延迟时间可改变呼吸灯变暗的速度

                             //在暗的时候延长delay时间，可增强效果

     }

    //渐暗过程：不断设置TA0CCR2的值，使翻转的时间变短，改变PWM的占空比

    for(i=PWMPeriod;i>0;i-=1)

    {

      TA0CCR2=i;

      delay_nms(4-(i/500));           //占空比变化的延时，调整延迟时间可改变呼吸灯变暗的速度

                                    //在暗的时候延长delay时间，可增强效果

    }

     TA0CCR2=0;  //确保灯暗

     delay_nms(250); //时间长一点，增强视觉效果

  }

}