MSP430F5529是最新一代的具有集成USB的超低功耗单片机,可以应用于能量收集、无线传感以及自动抄表等场合,是最低工作功耗的单片机之一。MSP430F5529开发板( MSP-EXP430F5529)是MSP430F5529单片机的开发平台,由电源选择开关、RF射频接口、 microSD card插槽、MSP430F5529芯片及引出引脚、USB接口、JTAG仿真接口、齿轮电位计、电容触摸按键、LED、按钮、 EZ-FET内置仿真器、102x64点阵LCD和三坐标轴加速度计组成。该开发板将I/O引脚接出来,方便用户进行实验操作,既可用于科研开发,又适合实验教学、课程设计、毕业设计等,为广大高校师生提供了良好的实验开发环境,同时也是广大电子爱好者学习、开发MSP430系列单片机的良好平台。
MSP430F5529共有两类共4个定时器,分别是Timer_A定时器3个和Timer_B定时器1个,按照每个寄存器配备的捕获/比较器的个数分别命名为Timer0_A(内有5个捕获比较器)、Timer1_A(3个)、Timer2_A(3个)、Timer0_B(7个)。
Timer_A定时器3个
定时器A是一个复合了捕获/比较寄存器的十六位的定时(加减)计数器。定时器A支持多重捕获/比较,PWM输出和内部定时,具有扩展中断功能,中断可以由定时器溢出产生或由捕获/比较寄存器产生。
特征简介:
1、四种运行模式的异步16位定时/计数器
2、自身时钟源可选择配置
3、最多达5个可配置的捕获/比较寄存器(CCR)
4、可配置的PWM输出
5、异步输入和输出锁存
6、对所有Timer_A中断快速响应的中断向量寄存器
TASSELx :时钟源选择。尽量不要选TASSEL0-TACLK外部时钟源,因为如果TACLK和CPU时钟不同步,很容易出问题。(TA0CLK接P1.0引脚)
00 TACLK 01 ACLK 10 SMCLK 11 ~TACLK
IDx:第一次分频控制。ID0-1分频;ID1-2分频;ID2-4分频;ID3-8分频
MC:工作模式控制。(建议在修改定时器运行模式前先停止定时器(中断使能、中断标志、TACLR例外),以避免产生未知的误操作。)
00 停止模式:定时器停止 01 增模式: 定时器计数到TACCR0 10 连续模式,定时器计数到0FFFH 11增减模式:定时器加计数到TACCR0然后减计数到0000H
TACLR:定时器清零位。该位置位会复位TA寄存器,时钟分频和计数方向。TACLR位会自动复位并置0
TAIE:定时器中断使能 0:中断禁止 1:中断允许
TAIFG:中断标志位 0:没有中断发生 1:有中断挂起
计数值存放寄存器TAR
1、显然,最大存放计数值为0xFFFFh;
2、(类似51单片机)可以被用来存放一个初值,然后选用连续模式。这样不断计满再手动填充,从而达到精确计时的效果;
3、默认为0,且对该寄存器可以直接赋值;
扩展寄存器TAEX0
很简单,这个寄存器就是为了控制时钟源的二次分频。
该寄存器的低3为定义为TAIDEX:000-111分别表示1-8分频
捕获/比较寄存器TACCR0-TACCR4(共5个)
比较模式下,用来设定计数终值;
捕获模式下用来将捕获的TAR值存放进TACCRx中。
MC控制的四种工作模式的详细讲解
MC=0停止模式
这是系统默认的模式,定时计数器禁止工作。
MC=1增模式
1、此模式下严禁从0xffff开始计数;
2、注意从0计到TACCR0,实际上记了TACCR0+1个数;
3、计到TACCR0后,会回到0重新开始计数;
4、如果TAR的值大于TACCR0,这时候会立即从0开始计数;
5、当定时器计数到TACCR0的值时,中断标志CCIFG位(之后会讲到)置位。当定时器由TACCR0返回0时,TAIFG中断标志置位;
6、在定时器运行时修改TACCR0,如果新的周期值大于或等于旧的周期值,或大于当前的定时器计数值,那么定时器立刻开始执行新周期计数。如果新周期小于当前的计数值,那么定时器回到0。但是,在回到0之前会多一个额外的计数。
MC=2连续模式
在连续模式中,定时器重复计数到0FFFFH,然后重新从0开始增计数(除非每次重装计数初值)。当定时器从0FFFFH到0时,TAIFG中断标志置位。
应用:连续模式下利用捕获/比较器产生需要的时间间隔。原理是:计数在一直进行,捕获器TACCRX中存有第一个计数终值,每次捕获器计到TACCRX时,会产生中断标志,我们可以在中断服务函数中写入一个计算好的下一个的计数终值,这样无限计算和中断下去,那么该捕获器就会产生一个稳定的时间间隔序列。(其实吧,不明白也没关系。就算明白了,也不好用,因为计算起来很麻烦而且也不好用)
MC=3增减模式(常用于生成PWM波)
1、该模式下,计数方向是固定的,即让定时器停止后再重新启动定时器,它就沿着停止时的计数方向和数值开始计数。如果不希望这样,就需要将TACLR置位来清除方向。TACLR位也会清除TAR的值和定时器的时钟分频。
2、当定时器运行时,改变TACCR0的值,如果正处于减计数的情况,定时器会继续减到0,新的周期在减到0后开始。 如果正处于增计数状态,新周期大于等于原来的周期,或比当前计数值要大,定时器会增计数到新的周期;如果新周期小于原来的周期,定时器立刻开始减计数,但是,在定时器开始减计数之前会多计一个数。
Timer_B定时器1个
定时器B的简介
Timer_B定时器特性:
(1) 16位同步定时/计数,4种工作模式可选、4中长度可选;
(2) 可选可配置时钟源;
(3) 高达7个捕获/比较寄存器;
(4) 可配置PWM输出;
(5) 带有同步装载的双缓冲比较寄存器;
与定时器A的比较(相同点与不同点)
(1) TB的计数长度可以选择(8、10、12、16BITS),而TA只有16位;
(2) TB0CCRn寄存器是双缓冲的,且可以分组;
(3) 所有的TB输出可以被设为高阻状态;
(4) TB没有SCCI,即捕获器输入信号CCI没有被锁存;
(6) 快速解码的中断向量;
Timer0_B寄存器介绍及设置
声明:所有寄存器同样支持字和字节操作
所有寄存器初始化都为0x0000
TB控制寄存器TB0CTL(最常用最基本)(和TA有一点不同)
rw-(0)表示默认读写均为0
TBCLGGRP:TB0CLn分组控制
00:每个TB0CLn独立使用
01:TB0CL1+TB0CL2作为一组(TB0CCR1的CLLD位控制整组数据更新)
TB0CL3+TB0CL4作为一组(TB0CCR3的CLLD位控制整组数据更新)
TB0CL5+TB0CL6作为一组(TB0CCR5的CLLD位控制整组数据更新)
10:TB0CL1、2、3一组,(TB0CCR1的CLLD位控制整组数据更新)
TB0CL4、5、6一组,(TB0CCR4的CLLD位控制整组数据更新)
11:TB0CL0、1、2、3、4、5、6整合为一组,
(TB0CCR1的CLLD位控制整组数据更新)
CNTL:计数器长度控制
00 16位,即最大可以计到0FFFFh
01 12位,即最大可以计到0FFFh
10 10位,即最大可以计到03FFh
11 8位,即最大可以计到0FFh
TBSSEL :时钟源选择。尽量不要选TACLK外部时钟源,因为如果TACLK和CPU时钟不同步,很容易出问题。(TB0CLK接P7.7引脚)
00 TBCLK
01 ACLK
10 SMCLK
11 ~TBCLK
ID:第一次分频控制。ID0-1分频;ID1-2分频;ID2-4分频;ID3-8分频
MC:工作模式控制。(建议在修改定时器运行模式前先停止定时器(中断使能、中断标志、TACLR例外),以避免产生未知的误操作。)(和TA一样)
00 停止模式:定时器停止
01 增模式: 定时器计数到TB0CCR0
10 连续模式,定时器计数到0FFFH(16位)…12位、10位…
11增减模式:定时器加计数到TB0CCR0然后减计数到0000H
TBCLR:定时器清零位。该位置位会复位TA寄存器,时钟分频和计数方向。
TACLR位会自动复位并置0
TBIE:定时器中断使能
0:中断禁止
1:中断允许
TBIFG:中断标志位
0:没有中断发生
1:有中断挂起
计数值存放寄存器TB0R
扩展寄存器TBEX0
很简单,这个寄存器就是为了控制时钟源的二次分频。
该寄存器的低3为定义为TBIDEX:000-111分别表示1-8分频
捕获/比较寄存器TBCCR0-TBCCR6(共7个)
比较模式下,用来设定计数终值;
捕获模式下用来将捕获的TBR值存放进TBCCRx中。
捕获/比较控制寄存器TB0CCTL0-TB0CCTL6:
CM:捕获模式设定 00 不捕获
01 上升沿捕获
10 下降沿捕获
11上升和下降沿都捕获
CCIS:捕获源的选择 00 CCIxA
01 CCIxB
10 GND
11 VCC
SCS:同步捕获源,设定是否与时钟同步
0 异步捕获
1 同步捕获
CLLD:比较寄存器缓冲装载模式选择。
00 TB0CCRn的值(改变时)立即装载到TB0CLn
01 当TB0R的值计到0时,进行装载
10 增模式或者连续模式下,TBR0值计到0时,进行装载 ;
增减模式下,TBR0计数到TBCL0时,开始装载;
11 TBR0计数到TBCL0时,开始装载;
CAP: 0-比较模式 1-捕获模式
OUTMOD:输出模式控制位。同TA一模一样
CCIE:中断使能,该位允许相应的CCIFG标志中断请求 。
0-中断禁止 1 -中断允许
CCI :捕获比较输入,所选择的输入信号可以通过该位读取
OUT : 对于输出模式0,该位直接控制输出状态 。
0-输出低电平 1-输出高电平
COV:捕获溢出位。该位表示一个捕获溢出发出,COV必须由软件复位。
0-没有捕获溢出发生 1-有捕获溢出发生
CCIFG:捕获比较中断标志位。
0-没有中断挂起 1-有中断挂起
中断向量寄存器TB0IV
同TAIV一样,里面存放一个数字编号。
TB和TA的不同之处
没有再把CCI信号锁存了
TA作捕获器的时候,CCI为捕获信号,然后CCI被锁存输出 为SCCI;
但是,TB没有锁存。也就是说只能从CCI位查看输入信 号了。
计数值位数可调了(其实无所谓,都可以16位那干嘛不用)
TA的计数值寄存器TAR只能是16位(0XFFFFh);
TB的计数值寄存器TBR可以选择是16、12、10、8位;
两级缓冲比较器(比较模式下)
TA里面,我们在TACCRn中写入要比较的数值,然后让TAR中的计数值和TACCRn比较,如果相等了,相应的标志位就会置位;
TB里面,不仅有TB0CCRn,还多了一个二级缓存器TB0CLn。TB0CLn不能被直接进行操作,它的值只能来源于TB0CCRn。计数的时候,TB0R中的计数值不和TB0CCRn比较,而是和TB0CLn进行比较。
二级缓冲是为了防止我们在修改TB0CCRn的值的时候,对计数产生影响。因为计数器不直接和TB0CCRn比较,而是TB0CCRn把值赋给TB0CLn,由TB0CLn去和TB0R进行比较。所以也就有了CLLD位控制比较寄存器缓冲装载模式:(当向TB0CCRn中重新写数时)
00 TB0CCRn的值立即装载到TB0CLn
01 当TB0R的值计到0时,进行装载
10 增模式或者连续模式下,TBR0值计到0时,进行装载 ;
增减模式下,TBR0计数到TBCL0时,开始装载;
11 TBR0计数到TBCL0时,开始装载;
比较器可以被分组
TA没有二级缓冲寄存器,而且本来的TACCRn也只能被单 独使用。
对于TB:
TBCLGGRP:TB0CLn二级缓冲寄存器分组控制
00:每个TB0CLn独立使用
01:TB0CL1+TB0CL2作为一组(TB0CCR1的CLLD位控制整组数据更新)
TB0CL3+TB0CL4作为一组(TB0CCR3的CLLD位控制整组数据更新)
TB0CL5+TB0CL6作为一组(TB0CCR5的CLLD位控制整组数据更新)
10:TB0CL1、2、3一组,(TB0CCR1的CLLD位控制整组数据更新)
TB0CL4、5、6一组,(TB0CCR4的CLLD位控制整组数据更新)
11:TB0CL0、1、2、3、4、5、6整合为一组,
(TB0CCR1的CLLD位控制整组数据更新)
所谓的分组,就是该组的数据要同时更新。
以10模式下的TB0CL1、2、3这组为例:
TB0CCTL1中的CLLD设置为01,即TB0R计数到0时,TB0CCR1就会把值装载(更新)到TB0CL2中,同时TB0CCR2就会把值装载(更新)到TB0CL2中,同时TB0CCR3也会把值装载(更新)到TB0CL3中。无论TB0CCRn中的值有几个发生了变化,但它们都只会同时更新TB0CLn。
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