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MSP430,“想说爱你不容易”
学校：南华大学 院系:电气工程学院 电子信息工程
2012年8月26日参加湖南省“TI”杯电子设计大赛
和TI结缘已经将近两年了。大二下学期的时候，眼看大二快要结束了，空虚使我越来越觉得自己要真正学点什么。接受了“3+1”学长的意见，我自己买了一块51单片机开发板，借了一本郭天祥老师的《10天学会单片机》教材，从学长那拷贝了一份视频，自己一个人开始学习。也就是在郭天祥老师的视频中，我第一次知道了可以免费申请国外大公司的芯片这等好事，其中TI是最大方的，这使我这个菜鸟兴趣盎然。从此，我便养成了经常浏览TI公司网页的习惯。
真正和TI的MCU打交道还得从准备今年的湖南省“TI杯”电子设计大赛说起。由于我是奇数年入校的，没有机会参加全国大学生电子设计大赛，对于第一届湖南省TI杯电子设计大赛的举行我很期望，感觉很幸运。今年暑假刚开始时，组委会就已经公布了这次竞赛的相关事项。由此我们也猜测这次竞赛的主控MCU非TI公司的MSP430莫属。原因有二：1：MSP430 16位MCU性能优异，而且具有超低功耗的特点，基本能满足一般竞赛的要求；2：鉴于C2000系列作为本次省赛的控制器则成本比较高，而且两个月的时间也不容易达到“庖丁解牛”的境界。
那段期间21IC中国电子网正好在搞MSP430 LaunchPad开发板免费赠送的活动，我们班几个人一起认真学习了相关的视频课程并轻松通过测验，真的收到了21IC寄来的开发板，很是激动！整个套件包括一个LaunchPad开发板、一片MSP430G2553、一片MSP430G2453和一块电容式触摸屏。反正竞赛的主控板没发下来，我们先分好组的搞软件部分的组员就开始玩起LaunchPad来，我是其中之 一。离竞赛不足两个月的时间，我们的任务很重，首先得将MSP430（我们主攻MSP430G2553这款）的基本结构原理、编程方法、软件平台弄熟悉，之后还得配合硬件部分的同学进行一个个训练题目的系统联调。为了提高效率，我们将任务分配到个人，一个人专攻某一块，之后再相互交流，实验证明这种方法相当有效。第一阶段我们大致将任务划分成如下几个部分：
1：基础时钟模块
2：定时器模块及
3：flash模块
4：硬件SPI、IIC及UART通信模块
5：ADC模块
6：Comparator模块
我负责最基础的时钟模块，最基础的也是最重要的，因此对该模块的学习使我感触很深！之前也研究过51、AVR，实践证明MSP430的时钟模块确实尤其特别之处！根据Users’ Guide，MSP430X2XX系列的时钟源有四个：外部低频晶振（32.768KHz）、外部高频晶振（400KHz~16MHz）、内部数字控制振荡器DCO和内部超低功耗超低频振荡器。
然而在LaunchPad开发板上，低频晶振和高频晶振的接口连在了一起，这就意味着只能使用一个晶振（总不会将两个晶振并在一起吧），问题来了，假如我们要快速处理多任务时怎么办，低速晶振不能满足我们的要求？
只要有耐心，认真的查阅资料，问题总会解决的！DCO可以消除我们的顾虑！是的，通过对相关寄存器的配置，我们可以使DCO跑到26MHz以内任何自己想要的时钟（实际上为了系统的稳定性一般不会跑这么高）。问题又来了，DCO虽然方便，但其有一个不可忽略的缺点：稳定性比较差。这是我通过示波器观测出来的结果，而且随着频率上升，波形失真很明显，抖动也比较厉害。大家都知道，若要实现高频信号频率的准确测量，则时钟的稳定性很重要，此时DCO就显得不尽人意了！
使用外部晶振，则功耗比较大，MSP430低功耗的优势就不明显了！事实证明，我多想了！仔细阅读User Guide之后，我才发现NOTE一栏标注了：MSP430G2XX3:LFXT1 dose not support HF mode.晕！原来如此，MSP430G2XX3系列根本不支持外部高频晶振模式！只不过由于是英文文档没那么容易发现罢了！（细节很重要）
既然如此，若要测量高频信号的频率怎么办呢？抱着这个问题，我自己进一步查阅资料，加上请教老师，发现只要将外部高频信号作为定时器的时钟源，再结合精准的低频32.768KHz的晶振作为基准，就能实现理论上无限大频率信号的频率测量，而且精度非常高，10MHz时才有几Hz的误差！
就是在这“发现问题------思考问题------解决问题”的过程中，我学到了东西，得到了快乐！那是前所未有的充实！
一人解决了十个问题，十个人就解决了一百个问题！这种学习方法使我受益匪浅！还有一个关于“如何节省IO口资源”的问题。这是不得不考虑的问题，因为MSP430G2553的IO口资源非常有限，总共20个引脚，还得出去被占用的VCC/GND和通信下载脚。剩下的大都是复用引脚。考虑到人机交互部分一般是一个系统中必有的，我们只能尽量减少该部分占用引脚数，而其他重要的引脚要留给未知的系统！
1：首先考虑如何减少按键占用的IO口
我首先想到了可以通过优化程序节省IO，如：单击、双击、组合功能键。当然这会增加程序的复杂度，而且不一定会节省多少IO。有没有其他方法呢？
我并不赞成遇到问题就找老师学长，这无形中失去了许多自主思考的机会。但有时候请教老师确实能为我们节省很多时间。经过院长提点，我们发现，G32553的IO口都具有输入输出、上下功拉能的配置，只要通过合理配置就能实现一个按键两个功能。具体做法如下：
按键访问使用扫描而不是中断方式，这样既能节省IO口，又不占用中断源。
首先配置为输入模式------上拉电阻使能-------检测输入是否为低电平；
再配置上拉电阻失能------检测输入是否为高电平。
当然还有其他跟巧妙的用法，一个IO可以接上千个按键！可笑？不，事实如此：只要将按键和分压电阻并联，通过按键按下可以改变IO口电压，再通过ADC检测不同的电压就能判断不同的按键按下。
2：显示部分如何节省IO
倘若使用数码管显示不仅占用很多IO口，而且程序处理时还得不停地扫描以骗过人眼。若使用LCD1602则比较方便，但也会很占用IO；故我决定使用LCD12864的串行通信方式。最少只需2个IO.
3: 通信部分如何节省IO
用硬件通信模块代替我们习惯软件模拟通信协议。如使用硬件SPI，那么几个SPI通信的器件就可以共用时钟线和数据线，只需在不同时刻选通不同的器件进行通信即可。
说了这么多，不知大家有何感想！我也只是想分享一下自己学习430时的一些经验而已！既然说是准备省赛时学的，那么省赛也不得不提及一下，虽然旧伤新痛！ 不知是天时、地利还是人和中那样没占，囧！去时校车遇了故障晚了几个小时才出发，回时校车车轮出了问题把我们困在高速公路的一个加油站上6个多小时，直到凌晨12:00才等到另外一辆校车来接我们！而比赛期间我们向主办方几次申请测温万用表无果（而主办方提供相关仪器是之前允诺的），我们不得不向其他组借，借了还，还了借！将我们的信心打击殆尽！还浪费了大量时间，而我们只有一天一夜的时间！当时拿到题目时很有信心拿奖的，结果……
比赛后，我第一次看见我那个组员失声痛哭了！我呢，感觉付出没有回报，当时心里真的很酸！
现在，大家可能明白了我的标题为什么叫“MSP430，想说爱你不容易”了吧！
大四了，以后估计没什么机会才加比赛了，但我仍然会在这条路上走下去，我的路——电子设计之路，对TI的芯片的钟爱仍会持续下去！相信自己，世界相信你！ | 
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