8位机普通外设开发总结，看看这些功能你会怎么用？

只看该作者 · 2024-8-7 21:58

本帖最后由 uuguoleilei 于 2024-9-20 18:59 编辑

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我使用的是20引脚的mcu，拿到的芯片的第一步是查看芯片手册和它有哪些资源；

**一、时钟配置与定时器设置**当拿到一款 20 引脚的 MCU 时，首先应查看芯片手册以充分了解其资源。此款 MCU 的最大频率为 16M，在特定应用场景下可能足以满足需求。以下是时钟和定时器的配置步骤：1. 配置晶振引脚： - 将`TR04`设置为 1，表明开启该引脚的特定功能。 - `ANS04`设置为 0，禁用模拟功能选择。 - `PUR04`设置为 0，不启用上拉电阻。 - `IOCL04`设置为 0，进行特定的输入输出配置。 - 对引脚`TR05`、`ANS05`、`PUR05`、`IOCL05`也进行类似设置，以激活晶振引脚，为芯片提供稳定的时钟源。
最大频率只有16M，那也够用了豁
那我们就先把时钟配置一下，简单定时一下可以让芯片运行时间片吧
代码如下；
先配置晶振的两个引脚，让它激活一下晶振先；

   TR04 = 1;
   ANS04 = 0;
   PUR04 = 0;
   IOCL04 = 0;

   TR05 = 1;
   ANS05 = 0;
   PUR05 = 0;
   IOCL05 = 0;

2. 配置频率： - 通过设置`OSCCTL`寄存器为 0x075，调整芯片的时钟频率，使其适应不同的应用需求。3. 配置定时器： - 设置`T3CTL`为 0x80，初始化定时器 3 的特定控制参数。 - `T4REH`设置为 0x07，`T4REL`设置为 0XD0，确定定时器 4 的重载值，以控制定时器的时间周期。 - 将`T3IF`初始化为 0，清除定时器 3 的中断标志位。 - 启用`T4IE`、`PUIE`和`AIE`中断使能，以便在特定事件发生时触发中断处理程序。4. 中断获取时间标志： - 定义中断函数`int_fun0() __interrupt(0)`，用于处理中断事件。 - 在中断函数中，当检测到定时器 4 中断标志位`T4IF`为 1 时，进行相应处理。 - 首先将`T4IF`清零，以清除中断标志位。 - 然后设置`flag1ms`为`TRUE`，表示 1ms 时间标志已被设置，可用于后续的时间相关操作。在这个过程中，需要注意对各种配置参数的选择要有明确的依据，并考虑可能出现的错误情况，如晶振无法正常起振或定时器配置错误等。应添加适当的错误处理机制，以便在出现问题时能够及时发现并采取相应的措施。
再配置一下频率

OSCCTL =  0x075;

再配置一下定时器；
T3CTL = 0x80;

T4REH = 0x07;

T4REL = 0XD0;

//使能中断
T3IF = 0;
T4IE = 1;
PUIE = 1;
AIE = 1;

在中断获取1ms时间标志；
// Interrupt Function High Enter
void int_fun0() __interrupt(0)
{

if (T4IF)
{
      T4IF = 0;
      flag1ms = TRUE;

}

}

---------------2024年0807-------完成了定时器3的配置-----------------

**二、串口配置与数据发送**当 MCU 需要进行通信时，串口通信是一种常用的方式。以下是串口配置步骤：1. 串口初始化： - 设置`RSCTL1`为 0x00000090，配置串口模块的相关参数，如数据位数、停止位等。 - `TSCTL1`设置为 0x00000022，调整串口发送状态的控制参数。 - `BRCTL1`设置为 0x00000040，配置串口的时钟频率相关参数。 - `HBRG1`设置为 0x0001U，用于高位波特率寄存器设置。 - `B1RG16`设置为 0x0001U，作为低位波特率寄存器设置。 - `EUBRGL1`设置为 0x00000022，进行扩展高位波特率寄存器设置。 - `EUBRGH1`设置为 0x00，完成扩展高位波特率寄存器的另一部分设置。 - 将`RC1IE`初始化为 0x0000U，用于串口接收中断使能设置。通过这些寄存器的设置，完成串口 1 的初始化程序，确保串口模块、接收器、发送状态和时钟频率都能正确配置。2. 数据发送： - 重写 C 语言的库函数`putc`，定义`int fputc(int ch, FILE* stream)`函数。 - 在该函数中，将数据`ch`填充到发送数据寄存器`TXSDR1`。但为了更加严谨，应增加发送标志位的判断和处理，确保数据能够正确发送。在串口配置和数据发送过程中，要注意对不同波特率的支持和兼容性，以及可能出现的发送错误和接收错误的处理。**三、串口波特率配置**在电子通信领域，波特率即调制速率，指的是有效数据讯号调制载波的速率，单位时间内载波调制状态变化的次数。对于串口的波特率配置，需要先配置好主频时钟，再到串口进行分频和倍频，通过所需波特率反算分频和倍频。在进行波特率配置时，应充分考虑不同应用场景下对波特率的要求，以及可能出现的波特率误差和稳定性问题。可以通过实际测试和调整，确保串口通信的可靠性和准确性。
当mcu需要通信的时候，就需要使用一种通讯方式来进行通讯，刚好这款mcu有串口通讯，那就先把串口配置一下吧

RSCTL1 = 0x00000090;

TSCTL1 = 0x00000022;
BRCTL1 = 0x00000040;
HBRG1 = 0x0001U;

B1RG16 = 0x0001U;

EUBRGL1 = 0x00000022;
EUBRGH1 = 0x00;

RC1IE = 0x0000U;
RC1IE = 0x0000U;

以上完成串口1的初始化程序，分别配置了要使用的串口模块
串口模块的接收器
串口模块的发送状态
串口模块的时钟频率

在发送数据时，只需要往寄存器TXSDR1里填充数据就可以；

现在我们已经有了串口发送和主时钟，就可以循环发送hello world了

通过重写c语言的库函数putc函数就可以使用printf函数了

int fputc(int ch, FILE* stream)
{

TXSDR1 = ch;//严谨来说需要增加发送标志位，此处留个坑
return ch;
}

串口波特率配置：
虽然波特率很简单，但是温故而知新嘛，先让我们看看波特率是个啥。。
在电子通信领域，波特（Baud）即调制速率，指的是有效数据讯号调制载波的速率，即单位时间内载波调制状态变化的次数。[1]
今天我只是在串口配置中使用了波特率转换，所以这篇文章就只限于串口的波特率配置啦，
对于波特率，按照我自己的理解的话，假如你设置的波特率为9600，则在1秒内的通讯速率则是1/9600bps/s，由于波特率本身就代表一种速率，1/9600只是换了一种更加直观的表达方式罢了，根据串口的数据帧结构，

                        帧结构：0位起始位＋10位数据位＋0位奇偶较验位＋1位停止位＝11位（我自己设置的串口数据帧）

总的来说，配置好主频时钟，再到串口进行分频和倍频，通过所需波特率反算分频和倍频；

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假设需要使用串口打印当前的温度值，就是需要使用温度传感器获取温度值，而mcu读不到温度值，只能通过模拟量来间接读取温度值；
所以需要以下的功能框架来读取温度值；

那么，假设温度传感器传出的电压范围在0-5v，那么可以采用adc采集电路来完成mcu对温度的采集，如下的示意图；

想想这个方案好像可可行，那么就可以开始配置mcu的ADC了

ADCCTL0 = 0x10000001;

ADCCTL1 = 0x01000100;
ADCCTL2 = 0x0001;

START = 1;

当需要获取adc值的时候，通过获取adc结果寄存器，直接获取数据；
ADCDATA0H和ADCDATA0L寄存器分别保存了adc的高位数据和地位数据

**四、温度采集与控制**假设需要使用串口打印当前的温度值，由于 MCU 无法直接读取温度值，只能通过模拟量来间接读取温度值。可以采用 ADC 采集电路和温度传感器来完成 MCU 对温度的采集。1. ADC 配置： - 设置`ADCCTL0`为 0x10000001，初始化 ADC 控制寄存器 0。 - `ADCCTL1`设置为 0x01000100，配置 ADC 控制寄存器 1。 - `ADCCTL2`设置为 0x0001，调整 ADC 控制寄存器 2 的参数。 - 将`START`设置为 1，启动 ADC 转换。2. 获取 ADC 值： - 通过读取`ADCDATA0H`和`ADCDATA0L`寄存器分别获取 ADC 的高位数据和低位数据。3. 温度转换： - 根据温度传感器的数据手册，将获取的 ADC 值转换成实际的温度值。这需要对温度传感器的特性有深入的了解，并进行准确的计算和转换。4. PWM 温度控制： - 当 MCU 通过串口获取到温度指令后，发送 PWM 信号进行加热。 - 当 MCU 读取到温度到达指令后，停止 PWM 加热，实现简单的温度控制系统。在温度采集和控制部分，需要考虑 ADC 的精度、温度传感器的准确性、PWM 控制的稳定性以及整个系统的响应时间等因素。通过实际测试和优化，确保温度采集和控制的准确性和可靠性。---
现在可以获取温度adc了，但是需要把adc转换成温度，就需要通过温度传感器的语言了，它读取温度的时候，会把温度转换成电压传给你，那么你就需要把相应的电压转换成adc，再转换成温度，查询温度传感器的数据手册就可以获取这个了；

现在可以获取温度之后，就可以再使用pwm来控制温度了；
比如如下框架：

当mcu通过串口获取到温度指令后，就发送pwm加热，当mcu读取到温度到达指令后，就停止pwm加热；这样就实现了一个简单的温度控制系统；
理论上可行的话，就配置一下pwm吧；

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