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msp430 定时器

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kunhuangon|  楼主 | 2012-10-31 10:11 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
MSP430的定时器中有比较捕获的概念,刚刚接触非常生疏。看了半天终于清楚:
比较模式:
    这是定时器的默认模式,当在比较模式下的时候,与捕获模式相关的硬件停止工作,如果这个时候开启定时器中断,然后设置定时器终值(将终值写入TACCRx),开启定时器,当TAR的值增到TACCRx的时候,中断标志位CCIFGx置一,同时产生中断。若中断允许未开启则只将中断标志位CCIFGx置一。
例子:比较模式就像51单片机一样,要能够软件设置定时间隔来产生中断处理一些事情,如键盘扫描,也可以结合信号输出产生时序脉冲发生器,PWM信号发生器。如:不断装载TACCRx,启动定时器,TAR和TACCRx比较产生中断处理。
捕获模式:
    利用外部信号的上升沿、下降沿或上升下降沿触发来测量外部或内部事件,也可以由软件停止。捕获源可以由CCISx选择CCIxA,CCIxB,GND,VCC。完成捕获后相应的捕获标志位CCIFGx置一
捕获模式的应用:
    利用捕获源的来触发捕获TAR的值,并将每次捕获的值都保存到TACCRx中,可以随时读取TACCRx的值,TACCRx是个16位的寄存器,捕获模式用于事件的精确定位。如测量时间、频率、速度等
例子:利用两次捕获的值来测量脉冲的宽度。或捕获选择任意沿,CCISx=”11“(输入选择VCC),这样即当VCC与GND发生切换时产生捕获条件
结合利用:异步通讯
同时应用比较模式和捕获模式来实现UART异步通信。即利用定时器的比较模式来模拟通讯时序的波特率来发送数据,同时采用捕获模式来接收数据,并及时转换比较模式来选定调整通信的接受波特率,达到几首一个字节的目的
----------------------------------------
利用MSP430单片机定时器A和捕获/比较功能模块结合使用,实现脉冲宽度的测量。
     本例程用到了定时器A的CCI1A端口(例如MSP430F14X的P1.2引脚)作捕获外部输入的脉冲电平跳变,同时结合简单的软件算法就能实现脉冲宽度的测量。在实际应用中可根据例程中的start,end,overflow三个变量来计算脉冲宽度。此功能模块在实际产品应用中体现出有较高的应用价值。
2-例程
#include <msp430x14x.h>
unsigned int start,end;
unsigned char overflow;
void main (void)
{
WDTCTL = WDTPW+WDTHOLD;                   //关闭看门狗定时器
P1DIR = BIT0+BIT4;                        //设置P1.0方向为输出
P1SEL = BIT2;                             //设置P1.2端口为功能模块使用
TACTL = TASSEL0+TACLR+TAIE+MC1;           //定时器A时钟信号选择ACLK,同时设置定时器A计数模式为连续增计模式
CCTL1 = MC0+SCS+CAP+CCIE;                 //输入上升沿捕获,CCI0A为捕获信号源
_EINT();                                  //中断允许
while(1);                                 //LOOP
}
#pragma vector=TIMERA1_VECTOR              //定时器A中断处理
__interrupt void timer_a(void)
{
switch(TAIV)                              //向量查询
  { case 2:                                //捕获中断
        if(CCTL1&CM0)                      //上升沿
         {
           CCTL1=(CCTL1&(~CM0))|CM1;       //更变设置为下降沿触发
           start=TAR;                      //记录初始时间
           overflow=0;                     //溢出计数变量复位
         }
       else if (CCTL1&CM1)                 //下降沿
        {  
           CCTL1=(CCTL1&(~CM1))|CM0;       //更变设置为上升沿触发
           end=TAR;                        //用start,end,overflow计算脉冲宽度
        }   
       break;
    case 10:                               //定时器溢出中断
       overflow++;
       break;                              //溢出计数加1
    default:break;
  }
}
//例程结束
-----------------------------------

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沙发
kunhuangon|  楼主 | 2012-10-31 10:11 | 只看该作者
Timer_A定时器:
注:msp430有两个16位定时器Timer_A和Timer_B.二者基本相同。
主要有TACTL,TAR,CCTL0,CCR0,CCTL1,CCR1,CCTL2,CCR2,TAIV几个寄存器。其中最主要的是TACTL寄存器,它决定Timer_A的输入时钟信号,Timer_A的工作模式,Timer_A的开启与停止,中断的申请等。
定时器A大致可分为四个功能模块:计数器、比较/捕获寄存器0、比较/捕获寄存器1、比较/捕获寄存器2。计数器是主体它是一个开启和关闭的定时器,如果开启它就是一直在循环计数,只会有一个溢出中断,也就是当计数由0xffff到0时会产生一个中断。那怎么实现定时功能呢?这就要靠三个比较/捕获寄存器了以后用CCRx表示。CCR0比较特殊,通过他可以改变计数器的最大计数值,也就是当计数器计数到CCR0的值时自动会将计数器清零。但这需要设置相应的工作模式,模式列表如下:
0——停止模式,用于定时器的暂停
1——增计数模式,计数器计数到CCR0,再清零计数
2——连续计数模式,计数器增计数到0xffff,再清零计数
3——增/减计数模式,增计数到CCR0,再减计数到0
当计数器计数到CCR0时,CCR0单元会产生一个中断。同样当计数器计数到CCR1和CCR2时,两个单元也都会个产生一个中断。这样我们可以通过定时器A得到三个定时时间了。
看程序中的定时器初始化模块。CCTLx是相应比较/捕获寄存器的控制寄存器。它可对比较/捕获寄存器进行设置,在这里只用到比较功能,也就是当计数到CCRx时产生中断,由于CCTLx默认的是比较功能,所以一般也就只用到CCIE这个控制字,就是开启相应比较器的中断。CCRx就是相应比较器的值。
下面介绍几个Timer_A的重要寄存器:
TACTL寄存器:
SSEL_1   SSEL_0 是时钟源的选择
0——TACLK,使用外部引脚信号作为输入
1——ACLK,辅助时钟
2——SMCLK,子系统主时钟
3——INCLK,外部输入时钟
对TACTL进行模式设置的同时也开启了定时器,要停止只需把MC_0赋值给TACTL就可以。
ID1 ID0 是时钟源的分频选择
00——不分频
01——2分频
10——4分频
11——8分频
MC1 MC0 是模式选择
0——停止模式,用于定时器的暂停
1——增计数模式,计数器计数到CCR0,再清零计数
2——连续计数模式,计数器增计数到0xffff,再清零计数
3——增/减计数模式,增计数到CCR0,再减计数到0
CLR——————定时器清楚位
TAIE——————定时器中断允许位
TAIFG——————定时器溢出标志位
TAR寄存器:
16位计数器,是执行计数的单元,是计数器的主体。我的理解:即存储你的计数值,0——>CCR0
CCTLx寄存器:
捕获比较控制寄存器:
CAPTMOD1~0:选择捕获模式
0 0————禁止捕获模式
0 1————上升沿捕获
1 0————下降沿捕获
1 1————上升沿与下降沿都捕获
CCIS1~0: 捕获事件输入源
0 0————选择CCIxA
0 1————选择CCIxB
1 0————选择GND
1 1————选择Vcc
SCS——选择捕获信号与定时器时钟同步、异步关系
0:异步捕获
1:同步捕获(实际中经常使用同步模式,捕获总是有效的)
SCCIx——比较相等信号EQUx将选中的捕获/比较输入信号CCIx(CCIxA,CCIxB,Vcc和GND)进行锁存,然后可由SCCIx读出。
CAP——选择捕获模式还是比较模式。
0:比较模式
1:捕获模式
OUTMODx:  选择输出模式
0 0 0————输出
0 0 1————置位
0 1 0————PWM翻转/复位
0 1 1————PWM置位/复位
1 0 0————翻转
1 0 1————复位
1 1 0————PWM翻转/置位
1 1 1————PWM复位/置位
CCIEx——捕获/比较模块中断允许位
0:禁止中断
1:允许中断
CCIx——捕获/比较模块的输入信号
捕获模式:由CCIS0和CCIS1选择的输入信号可通过该位读出
比较模式:CCIx复位
OUT——输出信号(如果OUTMODx选择输出模式0,则该位对应于输入状态)
0:输出低电平
1:输出高电平
COV——捕获溢出标志
0:没有捕获溢出
1:发生捕获溢出
当CAP=0时,选择比较模式。捕获信号发生复位。没有使COV置位的捕获事件
当CAP=1时,选择捕获模式。如果捕获寄存器的值被读出前再次发生捕获事件,则COV置位。程序检测COV来判断原值读出前是否又发生捕获事件。读捕获寄存器时不会使溢出标志复位,须用软件复位。
CCIFGx——捕获比较中断标志
捕获模式:寄存器CCRx捕获了定时器TAR值时置位
比较模式:定时器TAR值等于寄存器CCRx值时置位






//******************************************************************************
// Date: 2009.8.4
// Author: xurafreedom
// Email: freedomxura@gmail.com / mxh20999@163.com
// Blog: http://xurafreedom.cublog.cn
//
// Description: Toggle P3.4 using software and TA_0 ISR. Toggles every
// 50000 SMCLK cycles. SMCLK provides clock source for TACLK.
// During the TA_0 ISR, P3.4 is toggled and 50000 clock cycles are added to
// CCR0. TA_0 ISR is triggered every 50000 cycles. CPU is normally off and
// used only during TA_ISR.
// ACLK = n/a, MCLK = SMCLK = TACLK = default DCO ~800kHz
// Software release:IAR Assembler for MSP430 V4.09A/W32 (4.9.1.9)
//******************************************************************************


#include <msp430x14x.h>

/********************函数声明******************/
void InitClock();

/********************主函数********************/
void main(void)
{
  WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD; // Stop WDT

  InitClock(); // Initialize the clock

  
  P3DIR |= BIT4; // P3.4 output

  CCTL0 = CCIE; // CCR0 interrupt enabled

  CCR0 = 500;
  TACTL = TASSEL_2 + MC_1; // SMCLK, Up to CCR0 mode


  _BIS_SR(LPM0_bits + GIE); // Enter LPM0 w/ interrupt

}

/*******************************************
函数名称:InitClock
功 能:初始化时钟函数
参 数:无
返回值 :无
********************************************/
void InitClock()
{
  unsigned int oscdly;
  BCSCTL1 &= ~XT2OFF; //------------清OSCOFF/XT2,使XT2振荡器有效


  do
  {
    IFG1 &=~OFIFG; //------------清OFIFG


    oscdly=255;
    while(oscdly--); //------------延时等待


  }
  while(IFG1 & OFIFG); //------------直到OFIFG=0为止

  
  //-------------------------------------------------------------

  DCOCTL |= DCO0 + DCO1 + DCO2; // Max DCO

  BCSCTL1 |= RSEL0 + RSEL1 + RSEL2; // XT2on, max RSEL

  //这两句设置DCOCTL和BCSCTL1,设置DCO的频率

  //一般来说,PUC复位之后,如果没有特定设置系统时钟MCLK,MCU将默

  //认DCO振荡器产生的频率为系统时钟,不过如果设置BCSCTL2来选定

  //MCLK的时钟源的话(如:BCSCTL2 |= SELM_2+SELS;)系统时钟就是由

  //XT2振荡而来.

  //-------------------------------------------------------------

  BCSCTL2 |= SELM_2+SELS; //SMCLK and MCLK uses XT2

  //这一句设置BCSCTL2,选定MCLK和SMCLK的时钟源

  //注意:ACLK只能来源于LFXT1.可以在BCSCTL1里设置ACLK的分频。

  //-------------------------------------------------------------

}

/*******************************************
函数名称:Timer_A
功 能:定时器A中断服务子函数,当
参 数:无
返回值 :无
********************************************/
// Timer A0 interrupt service routine

#pragma vector=TIMERA0_VECTOR
__interrupt void Timer_A (void)
{
  P3OUT ^= BIT4; // Toggle P3.4

}

[/td][/tr]
------------------------------
  其实捕获相当于51的外部中断?只不过,MSP430里,把捕获和定时器做在了一起。

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板凳
xiayi10041212| | 2013-4-7 16:02 | 只看该作者
刚接触430,学习了。不过LZ代码有个小错误“CCTL1 = MC0+SCS+CAP+CCIE;                 //输入上升沿捕获,CCI0A为捕获信号源”中"MC0"应该改成“CM0”。

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地板
~遥望~| | 2013-4-8 13:53 | 只看该作者
LZ这是在出教程吗?
捕获不是相当于51的中断吧,据我所知51的外部中断和430P1、P2口的外部中断一样,捕获就是捕获,和外部中断没有半毛钱关系。捕获的目的一般是为了测量(比如脉冲宽度的)时间,中断只是在一个外部信号的作用下进入中断服务函数,执行一段程序。
不知LZ同意否?

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5
wuhao1061| | 2013-11-21 21:55 | 只看该作者
不错,学习了

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6
dirtwillfly| | 2013-11-22 09:57 | 只看该作者
谢谢楼主分享

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7
tianchen_cc| | 2014-4-16 22:32 | 只看该作者
非常详细的解释!!激动人心

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8
l289123557| | 2014-4-17 16:55 | 只看该作者
正在学习定时器

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