程序匠人--MSP430学习笔记

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）。

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，

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。

//头文件
＃i nclude
//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;
}

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
}

#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
}

#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
}

#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
}

#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
}[page]

#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
}

#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
}

#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
}

#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
}

#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
}

#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
}

#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
}

#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
}

#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
}

#pragma vector=NMI_VECTOR
__interrupt void Nmi()
{
//以下为参考处理程序，不使用的中断源应当删除
if((IFG1&OFIFG)==OFIFG)
{
 //振荡器失效
 IFG1 &= ~OFIFG;
 //以下填充用户代码
}
else if((IFG1&NMIIFG)==NMIIFG)
{
 //RST/NMI不可屏蔽中断
 IFG1 &= ~NMIIFG;
 //以下填充用户代码
}
else //if((FCTL3&ACCVIFG)==ACCVIFG)
{
 //存储器非法访问
 FCTL3 &= ~ACCVIFG;
 //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
}

#pragma vector=BASICTIMER_VECTOR
__interrupt void BasTimer()
{
//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
}