c语言对MSP430编程的整体结构
程序匠人 2021-09-26

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。

下面,开始430之旅。

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。

明天开始,讲述msp430单片机C语言编程的故事。

上回把430单片机的基础特性交待了一下,让大家整体有了结构的印象,今天我想在写一下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#i nclude ,这是14系列,因为常用149;其他型号可自己修改。还可以包括#i nclude "data.h" 等数据库头文件,或函数变量声明头文件,都是你自己定义的哦。

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。 

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