MSP430使用指南 -> CPU/CPUX

3.CPU/CPUX内部寄存器:

首先介绍一下MSP430 CPU/CPUX的主要特征：

• 丰富的寄存器资源
• 单周期操作寄存器
• 16位数据总线 16位/20位地址总线
• 常数发生器
• 直接存储器到存储器的访问
• 位，字节和字的操作方式。
  

寄存器列表：

下面以CPU（16位地址线）为例讲解一下每个寄存器的作用：

R0寄存器：PC 程序计数器

CPU中最核心的寄存器，指示下一条即将执行指令的地址。 PC寄存器的内容总是偶数，指向偶字节地址。程序计数器PC可以像其他寄存器一样用所有指令和所有寻址方式访问，但对程序存储器的访问必须以字为单位，否则会清除高位字节。PC的宽度决定了可以直接寻址的范围。16bits -> 64KB, 20bits -> 1MB。

汇编Code示例：

MOV #LABLE, PC              ；跳转到地址LABLE开始执行

MOV LABLE, PC                ；程序开始执行的地址为LABLE所在内存中的数

MOV @R14, PC                ； 程序开始执行的地址为寄存器R14中的数

R1寄存器：SP 堆栈指针

堆栈指针的所用主要是保护当前程序执行的地址，当正在执行一段程序，突然进来了一个中断，因此需要把当前执行程序的地址保护起来，将中断服务程序的矢量地址写入PC寄存器，开始执行中断服务程序，当中断服务程序执行完后，再将堆栈中的数据赋给PC寄存器，返回到原本程序位置接着执行。同时堆栈再函数调用期间也可以保存寄存器变量，局部变量参数等。

堆栈指针SP总是指向堆栈的顶部，系统在将数据压入堆栈时，总是先将堆栈指针SP的值减2，然后再将数据送到SP所指的RAM单元中。将数据从堆栈中弹出正好与压入过程相反；先将数据从SP所指示的内存单元取出，再将SP值加2。

汇编Code示例：

MOV 2(SP), R6                ；将内存单元I2中的数据放到R6中。

MOV R7, 0(SP)                ；将R7中的数据放到堆栈顶所在的单元（I3）中。

PUSH #0123h                  ；将SP的值减2，再将#0123h放到SP所指向的单元中。

POP R8                             ；将SP所指单元中的数（#0123h）放到R8中，再将SP的值加2。

实现功能的图如下：

R2寄存器：SR 状态寄存器

状态寄存器指示CPU目前工作遇到的一些零标志，负标志等，同时可以控制CPU的中断功能，具体功能见下表：

R3寄存器：常数发生器

常熟发生器用于产生一些常用的常数，而不必占用一个16 bits的字。所用常数的数值由寻址位As来定义，硬件完全自动地产生数字：-1，0，1，2，4，8   具体如下：

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2020-8-6 12:44 上传

R4~R15寄存器：通用寄存器，可用于自由的读写操作。

汇编Code示例：

MOV #1234H, R15         ；执行后R15内容为1234H

MOV.B #23H, R15          ；执行后R15内容为0023H

ADD.B #34H, R15           ；执行后R15内容为0057H

4.CPU/CPUX存储结构:

特点：MSP430 MCU采用“冯-诺依曼”结构，物理上完全分离的存储区域，如ROM,FLASH,FRAM,RAM外围模块，特殊功能寄存器SFR等，被安排在同一地址空间，这样就可以使用一组地址、数据总线、相同的指令访问。

• 中断向量被安排再相同的空间：0FFE0~0FFFFH;
• 8位，16位外围模块占用相同范围的存储器地址；
• 所有器件的特殊功能寄存器占用相同范围的存储器地址：00H~0FH；
• 数据存储器开始于相同的地址，即从0200H处开始；
• 代码存储器的最高地址都是0FFFFH.
  

5.编程时内联函数:

再使用CCS或IAR编程过程中，你可能会发现，有一些函数类似于库里面的，找不到定义，这些函数是内联函数，具有一些特殊功能，在使用过程中可以减少自己的开发时间。

MSP430总共有42个内联函数，这里列出几种常用的，并描述其功能：

• __no_operation();
  

仅仅是空操作而已，类似于NOP(); 调试使用，可以定位到程序运行的位置。

• __delay_cycles(10);
  

延时函数，参数指的是MCLK时钟周期，比如：MCLK  1MHz,那么参数写1000，则大约延时1ms。

• __bis_SR_register();
  

针对寄存器中单独的某一位进行置位，常用的如：

__bis_SR_register(SCG0);                 // disable FLL

__bis_SR_register(LPM3_bits|GIE);         // Enter LPM3, interrupts enabled

• __bic_SR_register();
  

针对寄存器中单独的某一位进行复位，常用的如：

__bic_SR_register(SCG0);                 // enable FLL

• __bic_SR_register_on_exit();
  

针对寄存器中单独的某一位进行复位同时退出到main中，常用的如：

__bic_SR_register_on_exit(LPM0_bits + GIE);  // Exit LPM0 on return to main

针其他内联函数平时很少使用，有些也不太需要很深入的了解函数的含义，具体内容，可以参见MSP430 Optimizing C C++ Compiler.pdf文件。