MSP430學(xué)習(xí)心得---時(shí)鐘
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時(shí)鐘初始化和GPIO
概述：
本實(shí)驗(yàn)的目的是了解用于執(zhí)行對(duì)MSP430 Value Line設(shè)備的初始化過程的步驟。在這個(gè)練習(xí)中，您將編寫初始化代碼，并運(yùn)行該設(shè)備使用各種時(shí)鐘資源。
1、寫初始化代碼
2、運(yùn)行CPU的MCLK的來源方式：VLO 、32768晶體、DCO
3、主體程序部分
4、觀察LED閃光燈速度
MSP430時(shí)鐘：
1、在MSP430單片機(jī)中一共有三個(gè)或四個(gè)時(shí)鐘源：
（1）LFXT1CLK，為低速/高速晶振源，通常接32.768kHz，也可以接（400kHz～16Mhz）；
（2）XT2CLK，可選高頻振蕩器，外接標(biāo)準(zhǔn)高速晶振，通常是接8Mhz，也可以接（400kHz～16Mhz）；
（3）DCOCLK，數(shù)控振蕩器，為內(nèi)部晶振，由RC震蕩回路構(gòu)成；
（4）VLOCLK，內(nèi)部低頻振蕩器，12kHz標(biāo)準(zhǔn)振蕩器。
2、在MSP430單片機(jī)內(nèi)部一共有三個(gè)時(shí)鐘系統(tǒng)：
（1）ACLK，Auxiliary Clock，輔助時(shí)鐘，通常由LFXT1CLK或VLOCLK作為時(shí)鐘源，可以通過軟件控制更改時(shí)鐘的分頻系數(shù)；
（2）MCLK，Master Clock，系統(tǒng)主時(shí)鐘單元，為系統(tǒng)內(nèi)核提供時(shí)鐘，它可以通過軟件從四個(gè)時(shí)鐘源選擇；
（3）SMCLK，Sub-Main Clock，系統(tǒng)子時(shí)鐘，也是可以由軟件選擇時(shí)鐘源。
Basic Clock Module Registers(基礎(chǔ)時(shí)鐘寄存器)
DCO control register DCOCTL
Basic clock system control 1 BCSCTL1
Basic clock system control 2 BCSCTL2
Basic clock system control 3 BCSCTL3
SFR interrupt enable register 1 IE1
SFR interrupt flag register 1 IFG1
3、MSP430的時(shí)鐘設(shè)置包括3個(gè)寄存器，DCOCTL、BCSCTL1、BCSCTL2、BCSCTL3
DCOCTL，DCO控制寄存器，地址為56H，初始值為60H
DCO2
DCO1
DCO0
MOD4
MOD3
MOD2
MOD1
MOD0
DCO0~DCO2: DCO Select Bit,定義了8種頻率之一，而頻率由注入直流發(fā)生器的電流定義。
MOD0~MOD4: Modulation Bit,頻率的微調(diào)。
一般不需要DCO的場(chǎng)合保持默認(rèn)初始值就行了。
BCSCTL1，Basic Clock System Control 1，地址為57H，初始值為84H
XT2OFF
XTS
DIVA1
DIVA0
XT5V
RSEL2
RSEL1
RSEL0
RSEL0~RSEL2: 選擇某個(gè)內(nèi)部電阻以決定標(biāo)稱頻率.0最低，7最高。
XT5V: 1.
DIVA0~DIVA1:選擇ACLK的分頻系數(shù)。DIVA=0,1,2,3,ACLK的分頻系數(shù)分別是1,2,4,8;
XTS: 選擇LFXT1工作在低頻晶體模式(XTS=0)還是高頻晶體模式(XTS=1)。
XT2OFF: 控制XT2振蕩器的開啟(XT2OFF=0)與關(guān)閉(XT2OFF=1)。
正常情況下把XT2OFF復(fù)位就可以了.
BCSCTL2，Basic Clock System Control 2，地址為58H，初始值為00H
SEM1
SELM0
DIVM1
DIVM0
SELS
DIVS1
DIVS0
DCOR
DCOR: Enable External Resistor. 0,選擇內(nèi)部電阻；1,選擇外部電阻
DIVS0~DIVS1: DIVS=0,1,2,3對(duì)應(yīng)SMCLK的分頻因子為1,2,4,8
SELS: 選擇SMCLK的時(shí)鐘源, 0:DCOCLK; 1:XT2CLK/LFXTCLK.
DIVM0~1: 選擇MCLK的分頻因子, DIVM=0,1,2,3對(duì)應(yīng)分頻因子為1,2,4,8.
SELM0~1: 選擇MCLK的時(shí)鐘源, 0,1:DCOCLK, 2:XT2CLK, 3:LFXT1CLK
我用的時(shí)候一般都把SMCLK與MCLK的時(shí)鐘源選擇為XT2。
其它：
1. LFXT1: 一次有效的PUC信號(hào)將使OSCOFF復(fù)位，允許LFXT1工作，如果LFXT1信號(hào)沒有用作SMCLK或MCLK，可軟件置OSCOFF關(guān)閉LFXT1.
2. XT2: XT2產(chǎn)生XT2CLK時(shí)鐘信號(hào)，如果XT2CLK信號(hào)沒有用作時(shí)鐘MCLK和SMCLK,可以通過置XT2OFF關(guān)閉XT2，PUC信號(hào)后置XT2OFF，即XT2的關(guān)閉的。
3. DCO振蕩器：振蕩器失效時(shí)，DCO振蕩器會(huì)自動(dòng)被選做MCLK的時(shí)鐘源。如果DCO信號(hào)沒有用作SMCLK和MCLK時(shí)鐘信號(hào)時(shí)，可置SCG0位關(guān)閉DCO直流發(fā)生器。
4. 在PUC信號(hào)后，由DCOCLK作MCLK的時(shí)鐘信號(hào)，根據(jù)需要可將MCLK的時(shí)鐘源另外設(shè)置為L(zhǎng)FXT1或XT2，設(shè)置順序如下：
(1)清OSCOFF/XT2
(2)清OFIFG
(3)延時(shí)等待至少50uS
(4)再次檢查OFIFG，如果仍置位，則重復(fù)(1)-(4)步，直到OFIFG=0為止。
(5)設(shè)置BCSCTL2的相應(yīng)SELM。
實(shí)例分析
1、CPU運(yùn)行在VLO時(shí)鐘下：
這是最慢的時(shí)鐘，在約12千赫茲下運(yùn)行。因此，我們將通過可視化的LED閃爍的紅色慢慢地在約每3秒鐘率。我們可以讓時(shí)鐘系統(tǒng)默認(rèn)這種狀態(tài)，設(shè)置專門來操作VLO。我們將不使用任何ALCK外設(shè)時(shí)鐘在此實(shí)驗(yàn)室工作，但你應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，ACLK來自VLO時(shí)鐘。
#include
void main(void)
{
WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD; // 關(guān)閉看門狗定時(shí)器
P1DIR = 0x40; // P1.6 配置輸出
P1OUT = 0; // 關(guān)閉LED
BCSCTL3 |= LFXT1S_2; // LFXT1 = VLO
IFG1 &= ~OFIFG; // 清除OSCFault 標(biāo)志
__bis_SR_register(SCG1 + SCG0); // 關(guān)閉 DCO
BCSCTL2 |= SELM_3 + DIVM_3; // MCLK = VLO/8
while(1)
{
P1OUT = 0x40; // 開啟LED
_delay_cycles(100);
P1OUT = 0; // 關(guān)閉 LED
_delay_cycles(5000);
}
}
2、CPU運(yùn)行在晶振(32768Hz)時(shí)鐘下：
晶體頻率為32768赫茲，約3倍的VLO。如果我們?cè)谇懊娴拇a中使用晶振，指示燈應(yīng)閃爍大約每秒一次。你知道為什么32768赫茲是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)？這是因?yàn)檫@個(gè)數(shù)字是2的15次方，因此很容易用簡(jiǎn)單的數(shù)字計(jì)數(shù)電路，以每秒一次獲得率 ——手表和其他時(shí)間時(shí)基。認(rèn)識(shí)到ACLK來自外部晶振時(shí)鐘。
#include
void main(void)
{
WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD; // 關(guān)閉看門狗定時(shí)器
P1DIR = 0x41; // P1.0 和P1.6配置輸出
P1OUT = 0x01; // 開啟P1.0
BCSCTL3 |= LFXT1S_0; // LFXT1 = 32768Hz 晶振
while(IFG1 & OFIFG)
{
IFG1 &= ~OFIFG; // 清除 OSCFault 標(biāo)志
_delay_cycles(100000); // 為可見的標(biāo)志延時(shí)
}
P1OUT = 0; // 關(guān)閉P1
__bis_SR_register(SCG1 + SCG0); // 關(guān)閉 DCO
BCSCTL2 |= SELM_3 + DIVM_3; // MCLK = 32768/8
while(1)
{
P1OUT = 0x40; // 開啟 LED
_delay_cycles(100);
P1OUT = 0; / / 關(guān)閉LED
_delay_cycles(5000);
}
}
3、CPU運(yùn)行在晶振(32768Hz)和DCO時(shí)鐘下：
最慢的頻率，我們可以運(yùn)行DCO約在1MHz（這也是默認(rèn)速度）。因此，我們將開始切換MCLK到DCO下。在大多數(shù)系統(tǒng)中，你會(huì)希望ACLK上運(yùn)行的VLO或32768赫茲晶振。由于ACLK在我們目前的代碼是在晶體上運(yùn)行，我們會(huì)打開DCO計(jì)算。
#include
void main(void)
{
WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD; // 關(guān)閉看門狗定時(shí)器
if (CALBC1_1MHZ ==0xFF || CALDCO_1MHZ == 0xFF)
{
while(1); // If cal const erased, 掛起
}
BCSCTL1 = CALBC1_1MHZ; // Set range
DCOCTL = CALDCO_1MHZ; //設(shè)置DCO模式
P1DIR = 0x41; // P1.0 和P1.6配置輸出
P1OUT = 0x01; // P1.0 開啟
BCSCTL3 |= LFXT1S_0; // LFXT1 = 32768Hz
while(IFG1 & OFIFG)
{
IFG1 &= ~OFIFG; // 清除OSCFault 標(biāo)志
_delay_cycles(100000); // 為可見標(biāo)志延時(shí)
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