1MSP430G2553概述

? 低電源電壓范圍：1.8V 至 3.6V

? 超低功耗

– 運(yùn)行模式：230μA（在 1MHz 頻率和 2.2V 電壓 條件下）

– 待機(jī)模式：0.5μA

– 關(guān)閉模式（RAM 保持）：0.1μ

? 5 種節(jié)能模式

? 可在不到 1μs 的時(shí)間里超快速地從待機(jī)模式喚醒

? 16 位精簡(jiǎn)指令集 (RISC) 架構(gòu)，62.5ns 指令周期時(shí)間

? 基本時(shí)鐘模塊配置

– 具有四種校準(zhǔn)頻率并高達(dá) 16MHz 的內(nèi)部頻率

– 內(nèi)部超低功耗低頻 (LF) 振蕩器

– 32kHz 晶振

– 外部數(shù)字時(shí)鐘源

? 兩個(gè) 16 位 Timer_A，分別具有三個(gè)捕獲/比較寄存器

? 多達(dá) 24 個(gè)支持觸摸感測(cè)的 I/O 引腳

? 通用串行通信接口 (USCI)

– 支持自動(dòng)波特率檢測(cè)的增強(qiáng)型通用異步收發(fā)器 (UART)

– IrDA 編碼器和解碼器

– 同步 SPI

– I2C?

? 用于模擬信號(hào)比較功能或者斜率模數(shù) (A/D) 轉(zhuǎn)換的 片載比較器

? 帶有內(nèi)部基準(zhǔn)、采樣與保持以及自動(dòng)掃描功能的 10位 200ksps 模數(shù) (A/D) 轉(zhuǎn)換器

? 欠壓檢測(cè)器

? 串行板上編程，無(wú)需外部編程電壓，利用安全熔絲實(shí)現(xiàn)可編程代碼保護(hù)

? 具有兩線(xiàn)制 (Spy-Bi-Wire) 接口的片上仿真邏輯電路

2系統(tǒng)時(shí)鐘

MSP430G2553有三種時(shí)鐘的功能：

MCLK：主時(shí)鐘，專(zhuān)門(mén)為CPU運(yùn)行提供的時(shí)鐘

SMCLK：子系統(tǒng)時(shí)鐘，專(zhuān)為一些需要高速時(shí)鐘的片內(nèi)外設(shè)提供服務(wù)，比如定時(shí)器和ADC采樣

ACLK：輔助時(shí)鐘，供給那些只需要低頻時(shí)鐘的片內(nèi)外設(shè)，比如LCD控制器

//將MSP430G2553的時(shí)鐘設(shè)置為：MCLK和SMCLK均為16MHz，ACLK設(shè)為內(nèi)部低頻振蕩器
DCOCTL=CALDCO_16MHz;   //調(diào)取出廠(chǎng)校準(zhǔn)后儲(chǔ)存在Flash中的參數(shù)
BCSCTL1=CALBC1_16MHz;
BCSCTL3 |=LFXT1S1;      //設(shè)為內(nèi)部低頻振蕩器
//將ACLK設(shè)為使用32.768KHz晶振且4分頻
BCSCTL |=DIVA_2;
//將MSP430G2553的時(shí)鐘設(shè)置為：MCLK為4MHz，SMCLK為2MHz,ACLK設(shè)為使用32.768KHz晶振 
DCOCTL=CALDCO_8MHz;   //先設(shè)置為8MHz 
BCSCTL1=CALBC1_8MHz;
BCSCTL2 |=DIVM_1+DIVS_2;   //再對(duì)MCLK2分頻，SMCLK4分頻

3GPIO與中斷功能

I/O口方向寄存器：PxDIR

I/O口輸入寄存器：PxIN

I/O口輸出寄存器：PxOUT

控制內(nèi)部上、下拉電阻寄存器：PxREN

MSP430G2553單片機(jī)的P1口與P2口帶中斷

是否允許I/O中斷寄存器：PxIE

中斷標(biāo)志位寄存器：PxIFG

中斷邊沿選擇寄存器：PxIES

MSP430G2553單片機(jī)是寫(xiě)位操作，例子如下：

//將P1.0置1，P1.1置0，P1.2取反，不影響其他位
P1OUT |=0X01;    //按位"或"，相當(dāng)于置1
P1OUT &=~0x02;   //取反后再按位"與"，相當(dāng)于置0
P1OUT ^=0x04；  //按位"異或"，相當(dāng)于取反
//將P1.0,P1.1,P1.2均置1，不影響其他位
P1OUT |=BIT0+BIT1+BIT2;  //可用加法進(jìn)行批量設(shè)置

在實(shí)際編程中，可以用宏定義來(lái)消除“線(xiàn)與”邏輯帶來(lái)的不便。 例如，將P1.0設(shè)為“線(xiàn)與”邏輯輸出，可以用如下宏定義來(lái)描述：

#define P10_ON P1DIR &=~BIT0                 //I/O設(shè)為輸入， 相當(dāng)于"線(xiàn)與"輸出1
#define P10_OFF P1DIR |=BIT0;P1OUT &=~BITO   //I/O設(shè)為輸出，輸出0

MSP430G2553使用外部中斷步驟如下：

1：通過(guò)PxDIR將I/O口方向設(shè)為輸入

2：寫(xiě)PxIES可決定中斷的邊沿是上升沿、下降沿或兩種情況均中斷

3：如果是機(jī)械按鍵輸入，可以通過(guò)PxREN啟用內(nèi)部上（下）拉電阻，根據(jù)按鍵的接法，設(shè)定PxOUT決定最終是上拉電阻還是下拉電阻

4：配置PxIE寄存器可開(kāi)啟I/O中斷，“_enable_interrupts(); ”可開(kāi)啟總中斷

5：在中斷子函數(shù)中，通過(guò)if語(yǔ)句查詢(xún)具體中斷的I/O口，如果是機(jī)械按鍵輸入，還需要消抖代碼

6：根據(jù)具體I/O口的輸入，編寫(xiě)事件處理函數(shù)

7：退出中斷前，使用“PxIFG=0; ”來(lái)清除I/O中斷標(biāo)志位

4Timer_A定時(shí)器

MSP430G2553單片機(jī)的Timer_A模塊的整體構(gòu)造包括1個(gè)16位定時(shí)器和3個(gè)捕獲/比較模塊。

由于捕獲模塊Caputre和比較模塊Comparator共用了TACCRx寄存器，所以捕獲模塊Caputre的功能是寫(xiě)TACCRx，而比較模塊Comparator的功能是讀TACCRx模塊，所以捕獲和比較不能同時(shí)使用。 CAP寄存器位用于選擇捕獲/比較工作模式，CAP=0為比較，CAP=1為捕獲。

CCRx可以選擇檢測(cè)上升沿或下降沿，或者都檢測(cè)。 CCRx用于測(cè)定信號(hào)脈寬時(shí)，只需要分別記錄上升沿時(shí)刻和下降沿時(shí)刻，兩個(gè)時(shí)刻相減就是脈寬； 而測(cè)量頻率時(shí)，連續(xù)記錄兩次上升時(shí)刻，相減就是周期。

51單片機(jī)外部中斷法與捕獲法的區(qū)別：

外部中斷法：邊沿被檢測(cè)——觸發(fā)中斷——進(jìn)中斷子函數(shù)——讀取定時(shí)器值，這時(shí)讀取的定時(shí)器值和實(shí)際邊沿的時(shí)刻有較大的誤差

捕獲法：邊沿被檢測(cè)——立刻讀取定時(shí)器值TAR并鎖存到CCRx模塊內(nèi)TACCRx寄存器——觸發(fā)中斷——什么時(shí)候讀TACCRx都可以。 這樣的誤差延時(shí)就僅有10ns級(jí)

比較模式用于設(shè)定定時(shí)器的周期

比較模塊的OUTMODx設(shè)置。 普通PWM時(shí)，超前PWM（上升沿在主定時(shí)器0位置）配置模式7,滯后PWM配置模式3； 帶死區(qū)PWM時(shí)，兩路輸出都必須開(kāi)啟，并且一路模式為6，另一路必須為2。

注意： 雖然每個(gè)Timer_A模塊有3個(gè)捕獲/比較模塊（CCR0/1/2）,但是CCR0的寄存器TACCR0已被用于設(shè)定PWM頻率，因此用CCR1和CCR2最多能生成2路獨(dú)立的PWM信號(hào)。 CCR0的比較值TACCR0用于設(shè)定周期，CCR1/2的比較值TACCR1/2用于設(shè)定占空比。

5WDT定時(shí)器

WDT（Watch Dog Timer）俗稱(chēng)看門(mén)狗

復(fù)位引腳被設(shè)置成NMI不可屏蔽中斷來(lái)使用，這個(gè)中斷和普通I/O外部中斷一樣，有中斷子函數(shù)； 其區(qū)別是NMI中斷不需要開(kāi)總中斷使能（因?yàn)椴豢善帘?，所以?xún)?yōu)先級(jí)最高），NMI每次中斷后會(huì)自動(dòng)關(guān)閉NMI中斷使能。

//當(dāng)看門(mén)狗被設(shè)定為1s定時(shí)復(fù)位，那么"喂狗"的代碼是這樣的：
WDTCTL=WDT_ARST_1000;   //該宏定義包含了喂狗，并重新設(shè)定看門(mén)狗定時(shí)值的代碼

變量知識(shí)點(diǎn)：

全局變量：具有全局作用域，全局變量只需在一個(gè)源文件中定義，就可以作用于所有的源文件。

靜態(tài)全局變量：具有全局作用域，它與全局變量的區(qū)別在于如果程序包含多個(gè)文件的話(huà)，它作用于定義它的文件里，不能作用到其它文件里，即被 static 關(guān)鍵字修飾過(guò)的變量具有文件作用域。

局部變量：具有局部作用域，它是自動(dòng)對(duì)象（auto），它在程序運(yùn)行期間不是一直存在，而是只在函數(shù)執(zhí)行期間存在，函數(shù)的一次調(diào)用執(zhí)行結(jié)束后，變量被撤銷(xiāo)，其所占用的內(nèi)存也被收回。

靜態(tài)局部變量：具有局部作用域，它只被初始化一次，自從第一次被初始化直到程序運(yùn)行結(jié)束都一直存在。

int a = 0; //全局變量
static int b=0;//靜態(tài)全局變量
main() 
{ 
int c; //局部變量
static int d;//靜態(tài)局部變量 
}

狀態(tài)機(jī)知識(shí)點(diǎn)：

狀態(tài)機(jī)也叫有限狀態(tài)機(jī)，簡(jiǎn)稱(chēng)狀態(tài)機(jī)。 狀態(tài)機(jī)的概念來(lái)源于時(shí)序邏輯電路，又細(xì)分為Mealy狀態(tài)機(jī)和Moore狀態(tài)機(jī)，兩者的區(qū)別在于是否根據(jù)狀態(tài)就能得出輸出結(jié)果。

單片機(jī)中借用了這兩種狀態(tài)機(jī)的思想，引申出“狀態(tài)中判斷事件”和“事件中查詢(xún)狀態(tài)”兩種單片機(jī)狀態(tài)的編程方法。

狀態(tài)中判斷事件：

這種方法類(lèi)似與Mealy型狀態(tài)機(jī)（不完全等同），即在switch語(yǔ)句中，還需判斷Event才能決定輸出的結(jié)果。

//--------狀態(tài)中查詢(xún)事件（Mealy狀態(tài)機(jī)）---------
switch(State)
{
    case 0:  if(Event_0)   Action2();              //路徑1
             if(Event_1)   {State=2;  Action0();}  //路徑3 
             if(Event_2)   State=2;                //路徑4
                break;
    case 1:  if(Event_0)   State2;                 //路徑5
             if(Event_2)   {State=0;  Action2();}  //路徑2
                break;
    case 2:  if(Event_1)   {State=1;  Action1();}  //路徑6
                break;
    default:    break; 
}

事件中查詢(xún)狀態(tài)：

這種方法類(lèi)似于Moore型狀態(tài)機(jī)（不完全等同），在switch語(yǔ)句中，即無(wú)需再判斷Event，由當(dāng)前狀態(tài)就知道結(jié)果。

//--------事件中查詢(xún)狀態(tài)（Moore狀態(tài)機(jī)）---------
if(Event_0)          //中斷或掃描得知Event0事件發(fā)生 
 {
     switch(State)
     {
         case 0:    Action2();       break;    //路徑1 
         case 1:    State=2;         break;    //路徑5
        default:                    break; 
     }
 }
if(Event_1)          //中斷或掃描得知Event1事件發(fā)生 
 {
     switch(State)
     {
         case 0:    State=2;     Action0();       break;    //路徑3
         case 2:    State=1;     Action1();       break;    //路徑6
        default:                    break; 
     }
 }
if(Event_2)          //中斷或掃描得知Event2事件發(fā)生 
 {
     switch(State)
     {
         case 0:    State=2;                    break;    //路徑4 
         case 1:    State=0;      Action2();    break;    //路徑2
        default:                    break; 
     }
 }

兩種狀態(tài)機(jī)的優(yōu)缺與區(qū)別：

1：如果Event直接由中斷引發(fā)，不需要if語(yǔ)句輪詢(xún)就能判斷，則用Moore型轉(zhuǎn)態(tài)機(jī)（事件中查詢(xún)狀態(tài)）執(zhí)行速度快。 這是因?yàn)?，只需?zhí)行對(duì)應(yīng)Event的switch（State）語(yǔ)句，而且switch中只需State進(jìn)行判斷就可以輸出結(jié)果了。

2：如果Event本身就需要輪詢(xún)才能得出，則使用Mealy型狀態(tài)機(jī)（狀態(tài)中查詢(xún)事件）的代碼要簡(jiǎn)單。 因?yàn)闋顟B(tài)中查詢(xún)事件只有一個(gè)switch（State）語(yǔ)句。