MSP程序库十一定时器TA的PWM输出.docx
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MSP程序库十一定时器TA的PWM输出.docx
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MSP程序库十一定时器TA的PWM输出
MSP430程序库<十一>定时器TA的PWM输出
定时器是单片机常用的其本设备,用来产生精确计时或是其他功能;msp430的定时器不仅可以完成精确定时,还能产生PWM波形输出,和捕获时刻值(上升沿或是下降沿到来的时候)。
这里完成一个比较通用的PWM波形产生程序。
1.硬件介绍:
MSP430系列单片机的TimerA结构复杂,功能强大,适合应用于工业控制,如数字化电机控制,电表和手持式仪表的理想配置。
它给开发人员提供了较多灵活的选择余地。
当PWM不需要修改占空比和时间时,TimerA能自动输出PWM,而不需利用中断维持PWM输出。
MSP430F16x和MSP430F14x单片机内部均含有两个定时器,TA和TB;TA有三个模块,CCR0-CCR2;TB含有CCR0-CCR67个模块;其中CCR0模块不能完整的输出PWM波形(只有三种输出模式可用);TA可以输出完整的2路PWM波形;TB可以输出6路完整的PWM波形。
定时器的PWM输出有有8种模式:
输出模式0 输出模式:
输出信号OUTx由每个捕获/比较模块的控制寄存器CCTLx中的OUTx位定义,并在写入该寄存器后立即更新。
最终位OUTx直通。
输出模式1置位模式:
输出信号在TAR等于CCRx时置位,并保持置位到定时器复位或选择另一种输出模式为止。
输出模式2PWM翻转/复位模式:
输出在TAR的值等于CCRx时翻转,当TAR的值等于CCR0时复位。
输出模式3PWM置位/复位模式:
输出在TAR的值等于CCRx时置位,当TAR的值等于CCR0时复位。
输出模式4翻转模式:
输出电平在TAR的值等于CCRx时翻转,输出周期是定时器周期的2倍。
输出模式5复位模式:
输出在TAR的值等于CCRx时复位,并保持低电平直到选择另一种输出模式。
输出模式6PWM翻转/置位模式:
输出电平在TAR的值等于CCRx时翻转,当TAR值等于CCR0时置位。
输出模式7PWM复位/置位模式:
输出电平在TAR的值等于CCRx时复位,当TAR的值等于CCR0时置位。
下图是增计数模式下的输出波形(本程序使用的是增模式3和7):
计数模式:
增计数模式
捕获/比较寄存器CCR0用作Timer_A增计数模式的周期寄存器,因为CCR0为16位寄存器,所以该模式适用于定时周期小于65536的连续计数情况。
计数器TAR可以增计数到CCR0的值,当计数值与CCR0的值相等(或定时器值大于CCR0的值)时,定时器复位并从0开始重新计数。
连续计数模式
在需要65536个时钟周期的定时应用场合常用连续计数模式。
定时器从当前值计数到0FFFFH后,又从0开始重新计数
增/减计数模式
需要对称波形的情况经常可以使用增/减计数模式,该模式下,定时器先增计数到CCR0的值,然后反向减计数到0。
计数周期仍由CCR0定义,它是CCR0计数器数值的2倍。
TA定时器有比较、捕获两种工作方式;比较可以产生PWM波形等,捕获可以精确的测量时间;这里用的是比较输出。
硬件介绍就这么多了,其他的可以参考msp430x1xx_family_users_guide(用户指南)。
2.程序实现:
本程序是直接从msp430f42x移植的,只改动了端口就能正常使用了。
由此,430的模块在不同的系列中是通用的,有关寄存器是一样的;只是也许外部端口不太一样。
程序初始化部分:
完成TA相关寄存器的初始化。
charTAPwmInit(charClk,charDiv,charMode1,charMode2)
{
TACTL=0;//清除以前设置
TACTL|=MC_1;//定时器TA设为增计数模式
switch(Clk)//选择时钟源
{
case'A':
case'a':
TACTL|=TASSEL_1;break;//ACLK
case'S':
case's':
TACTL|=TASSEL_2;break;//SMCLK
case'E':
TACTL|=TASSEL_0;break;//外部输入(TACLK)
case'e':
TACTL|=TASSEL_3;break;//外部输入(TACLK取反)
default:
return(0);//参数有误
}
switch(Div)//选择分频系数
{
case1:
TACTL|=ID_0;break;//1
case2:
TACTL|=ID_1;break;//2
case4:
TACTL|=ID_2;break;//4
case8:
TACTL|=ID_3;break;//8
default:
return(0);//参数有误
}
switch(Mode1)//设置PWM通道1的输出模式。
{
case'P':
case'p':
//如果设置为高电平模式
TACCTL1=OUTMOD_7;//高电平PWM输出
P1SEL|=BIT2;//从P1.2输出(不同型号单片机可能不一样)
P1DIR|=BIT2;//从P1.2输出(不同型号单片机可能不一样)
break;
case'N':
case'n':
//如果设置为低电平模式
TACCTL1=OUTMOD_3;//低电平PWM输出
P1SEL|=BIT2;//从P1.2输出(不同型号单片机可能不一样)
P1DIR|=BIT2;//从P1.2输出(不同型号单片机可能不一样)
break;
case'0':
case0:
//如果设置为禁用
P1SEL&=~BIT2;//P1.2恢复为普通IO口
break;
default:
return(0);//参数有误
}
switch(Mode2)//设置PWM通道1的输出模式。
{
case'P':
case'p':
//如果设置为高电平模式
TACCTL2=OUTMOD_7;//高电平PWM输出
P1SEL|=BIT3;//从P1.3输出(不同型号单片机可能不一样)
P1DIR|=BIT3;//从P1.3输出(不同型号单片机可能不一样)
break;
case'N':
case'n':
//如果设置为低电平模式
TACCTL2=OUTMOD_3;//低电平PWM输出
P1SEL|=BIT3;//从P1.3输出(不同型号单片机可能不一样)
P1DIR|=BIT3;//从P1.3输出(不同型号单片机可能不一样)
break;
case'0':
case0:
//如果设置为禁用
P1SEL&=~BIT3;//P1.3恢复为普通IO口
break;
default:
return(0);//参数有误
}
return
(1);
}
主要是设置TACTL寄存器,让TA工作于增模式,设置时钟源和分频;CCTLx设置对应的输出模式;并且打开相应端口的第二功能。
设置周期函数:
设置PWM波形的周期,单位是多少个TACLK周期。
voidTAPwmSetPeriod(unsignedintPeriod)
{
TACCR0=Period;
}
工作于增模式时,TA计数到TACCR0,设CCR0就完成了周期的设置。
设置占空比:
设置TA的PWM输出的有效电平的时间。
voidTAPwmSetDuty(charChannel,unsignedintDuty)
{
switch(Channel)
{
case1:
TACCR1=Duty;break;
case2:
TACCR2=Duty;break;
}
}
根据参数分别设置每一路的参数。
设置占空比,用千分比设置:
*入口参数:
Channel:
当前设置的通道号1/2
Percent:
PWM有效时间的千分比(0~1000)
*出口参数:
无
*说明:
1000=100.0%500=50.0%,依次类推
*范例:
TAPwmSetPermill(1,300)设置PWM通道1方波的占空比为30.0%
TAPwmSetPermill(2,825)设置PWM通道2方波的占空比为82.5%
*/
voidTAPwmSetPermill(charChannel,unsignedintPercent)
{
unsignedlongintPeriod;
unsignedintDuty;
Period=TACCR0;
Duty=Period*Percent/1000;
TAPwmSetDuty(Channel,Duty);
}
这个函数用千分比来设置PWM输出的有效时间。
方便程序的使用。
有关定时器,TI提供的大量的例程,这些历程都很简洁、清晰。
需要其他功能可以自己根据例程编写对应的程序。
程序实现就这么多了,下面说下本程序的使用方法。
3.使用示例:
使用方式:
依然是在工程中加入c文件;文件包含h头文件;然后就可以正常使用本函数了。
详细参考示例工程和main.c。
main主要程序如下:
#include"msp430x16x.h"//430寄存器头文件
#include"TAPwm.h"//TAPWM输出程序库头文件
voidmain()
{
//Stopwatchdogtimertopreventtimeoutreset
WDTCTL=WDTPW+WDTHOLD;
ClkInit();
TAPwmInit('A',1,'P','P');//将定时器TA初始化成为PWM发生器
//时钟源=ACLK;无分频;通道1和通道2均设为高电平模式。
TAPwmSetPeriod(500);//通道1/2的PWM方波周期均设为500个时钟周期
TAPwmSetDuty(1,200);//1通道有效200个时钟周期
TAPwmSetPermill(2,200);//2通道20.0%
LPM0;
}
本程序调用程序库,产生两路PWM波形。
TA的PWM输出就到这儿了,如果需要更多路的PWM波,可以使用TB,他可以产生6路完整的PWM波形;可以参考本程序编写TB的波形输出程序。
有什么不足之处,欢迎评论,讨论。
电设工作小结之——MSP430G2553学习笔记——1
(2012-08-1822:
00:
24)
转载▼
标签:
电设
msp430学
设计
分类:
学习探讨
把这几天的工作做一个小结:
第一版
MSP430G2553学习笔记
Created on:
2012-8-18
Author:
zhang bin
学习笔记
for msp430g2553
redesigned by zhangbin
2012-08-18
versions:
12_08_01
一,MSP430G2553单片机的各个功能模块
(一),IO口模块,
1,我们所用的MSP430G2553有两组IO口,P1和P2。
2,IO口的寄存器有:
方向选择寄存器PxDIR,输出寄存器PxOUT,输入寄存器PxIN,IO口内部上拉或下拉电阻使能寄存器PxREN, IO口功能选择寄存器PxSEL和PxSEL2,IO口中断使能寄存器PxIE,中断沿选择寄存器PxIES,IO口中断标志寄存器PxIFG。
3,所有的IO都带有中断,其中所有的P1口公用一个中断向量,所有的P2口公用一个中断向量。
所以在使用中断时,当进入中断后,还要判断到底是哪一个IO口产生的中断,判断方法可以是判断各个IO口的电平。
4,中断标志PxIFG需要软件清除,也可以用软件置位,从而用软件触发一个中断。
注意:
在设置PxIESx时根据PxINx有可能会引起相应的PxIFGx置位(具体的情况见用户指南),所以在初始化完IO口中断以后,正式使用IO中断前要先将对应的PxIFGx清零。
程序如下:
void IO_interrupt_init() //IO中断初始化函数
{
P1REN |= BIT4+BIT5+BIT6+BIT7; // pullup 内部上拉电阻使能
//使用中断时,使能内部的上拉电阻这样当该脚悬空是,电平不会跳变,防止悬空时电平跳变不停的触发中断
P1OUT = BIT4+BIT5+BIT6+BIT7; // 当引脚上的上拉或下拉电阻使能时,PxOUT选择是上拉还是下来
//0:
下拉,1:
上拉
P1IE |= BIT4+BIT5+BIT6+BIT7; // interrupt enabled P13中断使能
P1IES |= BIT4+BIT5+BIT6+BIT7; // Hi/lo edge 下降沿中断
//P1IES &= ~BIT3; //上升沿触发中断
P1IFG &= ~(BIT4+BIT5+BIT6+BIT7); //中断标志位清零
}
5,PxOUT:
如果引脚选择了内部的上拉或下拉电阻使能,则PxOUT设定电阻是上拉还是下拉,0:
下拉,1:
上拉
6,当IO口不用时,最好不要设为输入,且为浮动状态(这是IO口的默认状态),因为当输入为浮动时,输入电压有可能会在VIL和VIH之间,这样会产生击穿电流。
所以不用的IO口可以设为输出状态,或设为输入状态但通过外围电路接至VCC或GND,或接一个上拉/下拉电阻。
7,当使用msp430g2553的IO口时要注意,因为g2553的IO口寄存器的操作,不像51,它不能单独针对某一位进行操作,必须对整个寄存器进行操作。
所以就不像51,g2553不可以定义bit型的数据。
所以在使用msp的IO口时要注意对需要位的操作,而不要影响其他无关的位,可以 用 | & ^等按位操作的符号。
在使用IO都控制其他外围模块时也要注意要使用的IO口的定义,可以用如下的定义方法:
#define CLR_RS P2OUT&=~BIT0; //RS = P2.0
#define SET_RS P2OUT|=BIT0;
#define CLR_RW P2OUT&=~BIT1; //RW = P2.1
#define SET_RW P2OUT|=BIT1;
#define CLR_EN P2OUT&=~BIT2; //EN = P2.2
#define SET_EN P2OUT|=BIT2;
#define DataPort P1OUT
8,g2553的P27和P26脚分别接外部晶体的输出和输入脚XOUT和XIN,默认是自动设为了晶振管脚功能,但是当想把它们用为普通的IO时,也可以,设置对应的SEL设为普通的IO即可,如下:
P2DIR |= BIT6+BIT7; //把P26和P27配置为普通IO 并为输出脚 默认为晶振的输入和输出引脚 作为dac0832的
P2SEL &= ~(BIT6+BIT7); //cs和wr控制端
P2SEL2 &= ~(BIT6+BIT7);
(二),时钟系统
1,msp430能做到超低功耗,合理的时钟模块是功不可没的。
但是功能强大的时钟模块设置起来也相对复杂一些。
2,msp430的时钟源有:
(1),外接低频晶振LFXT1CLK:
低频模式接手表晶体32768Hz,高频模式450KHz~8MHz;
(2),外接高速晶振XT2CLK:
8MHz;
(3),内部数字控制振荡器DCO:
是一个可控的RC振荡器,频率在0~16MHz;
(4),超低功耗低频振荡器VLO:
不可控,4~20KHz 典型值为12KHz;
3,时钟模块:
430的时钟模块有MCLK SMCLK ACLK :
(1),主系统时钟MCLK:
提供给MSP430的CPU时钟。
可以来自LFXT1CLK XT2CLK DCO VLO可选,默认为DCO。
(2),子系统时钟SMCLK:
提供给高速外设。
可以来自LFXT1CLK XT2CLK DCO VLO可选,默认为DCO。
(3),辅助系统时钟ACLK:
提供给低速外设。
可来自LFXT1CLK VLO。
4,内部的振荡器DCO和VLO提供的时钟频率不是很精确,随外部环境变化较大。
DCO默认的频率大概为800KHz,但我用示波器观察的为1.086MHz左右,当DCO设置的过高时,用示波器可以看到波形不再是方波,而是类似于正弦波。
DCO可以用CCS提供的宏定义进行相对比较精确的设置,如下:
DCOCTL = CALDCO_12MHZ; //DCO设为12MHz 这种方法设DCO频率比较精确,实际测得为12.08MHz左右 正弦波
BCSCTL1 = CALBC1_12MHZ;
用这种方法可以设置1,8,12,16MHz
宏定义如下:
#ifndef __DisableCalData
SFR_8BIT(CALDCO_16MHZ);
SFR_8BIT(CALBC1_16MHZ);
SFR_8BIT(CALDCO_12MHZ);
SFR_8BIT(CALBC1_12MHZ);
SFR_8BIT(CALDCO_8MHZ);
SFR_8BIT(CALBC1_8MHZ);
SFR_8BIT(CALDCO_1MHZ);
SFR_8BIT(CALBC1_1MHZ);
#endif
5,使用超低功耗低频振荡器VLO可以很大程度地降低系统功耗,下面的例子是设置ACLK为VLO,MCLK为VLO的8分频:
#include
//1延时
//#define CPU_F ((double)16000000)//cpu frequency16000000
#define CPU_F ((double)1630)//cpu frequency1630 //CPU的实际MCLK大约为13.05/8=1.63KHz
#define delay_us(x) __delay_cycles((long)(CPU_F*(double)x/1000000.0))
#define delay_ms(x) __delay_cycles((long)(CPU_F*(double)x/1000.0))
void main(void)
{
volatile unsigned int i; // Volatile to prevent removal
WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD; // Stop watchdog timer
BCSCTL3 |= LFXT1S_2; // LFXT1 = VLO 低频时钟选择为VLO ACLK选为VLO
IFG1 &= ~OFIFG; // Clear OSCFault flag 清除振荡器错误中断标志
__bis_SR_register(SCG1 + SCG0); // Stop DCO SCG1禁止SMCLK SCG0禁止DCO
BCSCTL2 |= SELM_3 + DIVM_3; // MCLK = LFXT1/8
//因为前面已经选择了LFXT1 = VLO 所以MCLK选为VLO 8分频 所以CPU的MCLK大约为1.5KHz
P1DIR = 0xFF; // All P1.x outputs
P1OUT = 0; // All P1.x reset
P2DIR = 0xFF; // All P2.x outputs
P2OUT = 0; // All P2.x reset
P1SEL |= BIT0+BIT4; // P10 P14options 功能选择为外围模块
//p10输出ACLK,来自VLO,p14输出SMCLK, 因为禁止了SMCLK,所以P14脚无波形输出
//VLO典型值为12KHz 实际用示波器测得为:
13.05KHz 左右波动
//所以CPU的实际MCLK大约为13.05/8=1.63KHz
for (;;)
{
P1OUT ^= BIT6; // P1.6 闪烁
delay_ms(1000);
}
}
6,如上面的程序所示,其中的延迟函数用那种方法,使用系统的延迟周期函数__delay_cycles(int n); 可以达到比较精确的延迟,如下:
//more_
//1延时
//#define CPU_F ((double)16000000)//cpu frequency16000000
#define CPU_F ((double)12000000)//cpu frequency12000000
#define delay_us(x) __delay_cycles((long)(CPU_F*(double)x/1000000.0))
#define delay_ms(x) __delay_cycles((long)(CPU_F*(double)x/1000.0))
//2空函数
#define nop() _NOP();
7,系统上电后默认使用的是DCO时钟,DCO默认的频率大概为800KHz,但我用示波器观察的为1.086MHz左右,当DCO设置的过高时,用示波器可以看到波形不再是方波,而是类似于正弦波。
(三),定时器Timer_A
1,MSP430g2553具有两个16位的定时器:
Timer0_A Timer1_A。
分别具有三个捕捉/比较寄存器,具有输入捕捉,输出比较功能。
可以产生定时中断,也可以产生PW
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- MSP 程序库 十一 定时器 TA PWM 输出