MSP430LaunchPad平台介绍.ppt

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1、MSP430 LaunchPad,郑恭明,2013年长江大学电子系统设计大赛培训之,内容,1、Value Line 简介2、开发工具介绍3、CPU及基本时钟系统4、中断及通用IO5、定时器及增强型WDT6、ADC10,1.1 MSP430系列MCU,超低功耗,业内功耗最低的 MCU 超低功耗运行模式 7种低功耗模式 即时唤醒 所有MSP430器件均具有超低功耗特性,集成,智能型模拟与数字外设 外设工作于低功耗模式 减少外部分立器件与物料成本 具有 FRAM、USB、RF、电容式触摸 I/O、计量模块、LCD、ADC、DAC等,丰富齐全的产品线，低成本,易于启动开发工作,低成本与简单入手 完整套

2、件起售价仅4.30美元 可提供基于GUI的编码及调试工具 MSP430Ware软件与资源库-包括代码范例、数据手册、用户指南等！,找到适合您需要的理想 MCU 400 多款器件 容量高达256kB 闪存，18kB RAM，超过 25 种封装可供选择 Value Line系列器件起售价仅0.25美元 不同性能与片上集成度的器件可供选择,MSP430 MCUsAn Introduction,1.2 MSP430支持的应用,MSP430 MCU 可支持数以千计的应用凭借 MSP430 MCU 的超低功耗性能、高集成度模拟与数字外设、以及易用的工具，客户可方便地实现其产品的差异化。,1.3 Value

3、 Line系列,16-bit performance,8-bit price,1.4 Value Line功能框图,低压、电源复位保护,比较捕捉寄存器,1.5 Value Line外设,通用I/O可独立编程可提供输入、输出与中断（边沿可选）的任意组合所有寻址指令可对端口控制寄存器进行读/写访问每个 I/O 具有一个可独立编程的上拉/下拉电阻某些器件/引脚具有触摸按键模块(PinOsc)16 位 Timer_A22 个捕获/比较寄存器丰富的中断功能WDT+看门狗定时器也可用作一个普通定时器,1.5 Value Line外设,欠压复位可在上电和断电期间提供正确的复位信号功耗包含于MCU最低功耗时（

4、LPM4）所消耗电流之中串行通信支持 I2C 和 SPI 的 USI支持 I2C、SPI 以及 UART 的 USCIComparator_A+可设定反相和同相输入可选的 RC 输出滤波器可直接输出至 Timer_A2 捕获输入具有中断能力,1.5 Value Line外设,8 通道/10 位 200 ksps SAR ADC8 个外部通道（取决于器件）内置电压和温度传感器可编程的参考电压DTC可在无需 CPU 干预的情况下将结果发送至存储器具有中断能力,1.6 MSP-EXP430G2 LaunchPad,Mixed Signal Processor,Value Line,MSP430G25

5、53,16-bit performance 8-bit price,Ultra low power,LaunchPad Development Board,片上仿真器模块,6针 eZ430 连接器,MSP430器件和插座,外置晶体接口,电源连接器,复位按钮,LED和跳线P1.0&P1.6,P1.3 按钮,芯片引出脚,USB 仿真器接口,内容,1、Value Line 简介2、开发工具介绍3、CPU及基本时钟系统4、中断及通用IO5、定时器及增强型WDT6、ADC10,2.1 LaunchPAD的各种不同的 IDE 选项,Code Composer Studio 基于 Eclipse 的 IDE

6、（编译器、调试器、链接器等），适用于所有的 TI 嵌入式处理器 无限制版本售价 495 美元 可提供免费版本！免费的 16kB 代码空间限制版本可供下载 可提供免费、全功能、120 天试用期限版本,IAR Embedded Workbench 功能强大的第三方 IDE 产品，配有项目管理工具和编辑器。包括用于所有 MSP430器件的配置文件。可提供免费版本！免费的 4/8/16kB 代码空间限制(Kickstart)版本可供下载 可提供免费、全功能、30 天试用期限版本,MSPGCC 用于 MSP430 的免费、开源、GCC 工具链 包含 GNU C 编译器(GCC)、汇编器和链接器(binu

7、tils)、调试器(GDB)工具可在 Windows、Linux、BSD 及其他大多数 Unix 版本的操作系统上使用 更多详情敬请访问：,Other MSP430 IDE options are available!Learn more,内容,1、Value Line 简介2、Code Composer Studio3、CPU及基本时钟系统4、中断及通用IO5、定时器及增强型WDT6、ADC10,3.1 MSP430G2xx 结构,FLASH,Clock,Digital,Peripheral,RISCCPU16-bit,MAB 16,MDB 16,RAM,Analog,Peripheral,

8、.,.,ACLK,SMCLK,JTAG/Debug,超低功耗 0.1uA 断电模式 0.8uA 待机模式 220uA/1MIPS 1us 时钟唤醒 50nA 端口漏电流 零功耗欠压复位(BOR)超灵活 0.5k-16kB 系统内可编程(ISP)Flash 16-bit Timer SPI,I2C，UART 10bit ADC 嵌入式仿真,3.2 16-位 RISC CPU,单周期寻址寄存器文件 4 专用寄存器 12 通用寄存器 无累加器瓶颈 RISC 架构 27 核心指令 24 仿真指令 7 寻址模式 Atomic 内存至内存寻址 Bit,byte及word 处理 常数发生器（CG，不占用程序

9、空间）,程序计数器PC存放下一条将要从程序存储器中取出的指令的地址16位的计数器，可直接寻址64K存储空间堆栈指针SP存放堆栈栈顶的地址数据压栈时，SP-2，压入数据；数据出栈时，弹出数据，SP+2状态寄存器SR状态标志：进位、零标志、负标志、溢出标志控制标志：中断标志,状态寄存器SR,3.3 内存映射,闪存可编程：通过JTAG 或系统内（ISP）编程电压低至 2.2V，单字节或单字编程主存储器：每段512 字节(0-n)。可分段或全部擦除信息存储器：每段64 字节(A-D)Section A 包含器件专用的校准数据，并可锁定可编程闪存定时发生器,3.4 时钟系统,超低功耗/低频振荡器(VLO

10、)4 20kHz(典型值12kHz)500nA 待机流耗 0.5%/C and 4%/V 漂移 外接晶体振荡器(LFXT1)片内可编程负载电容 故障保护 OSC_Fault 脉冲滤波器 Digitally Controlled Oscillator(DCO)0-to-16MHz+3%容差 出厂校准（Flash I.M.）,上电后：MCLK 和 SMCLK 由DCOCLK 提供（1.1 MHz）ACLK 由 LFXT1CLK 提供（LF 模式，6pF内部负载电容）,辅助时钟,主系统时钟,子系统时钟,32768Hz,3.5 DCO校准,Digitally Controlled Oscillator

11、，可数字控制的RC振荡器DCO的频率随供电电压、环境温度变化而具有一定的不稳定性，可以通过操作寄存器软件调节来增强振荡频率的稳定性。控制逻辑,时钟模块的控制寄存器,2,Power Up Clear，复位信号,实例1:基本时钟配置,Lab2 Import Lab2 project to Workspace Setup DCO=1MHz Use DCO/8 as MCLK,LED Blink Use VLO/8 as MCLK,LED Blink,基本时钟控制寄存器,/Configure Basic ClockBCSCTL1=CALBC1_1MHZ;/Set rangeDCOCTL=CALDCO_

12、1MHZ;/Set DCO step+modulationBCSCTL3|=LFXT1S_2;/Set LFXT1,/Configure MCLKBCSCTL2|=SELM_1+DIVM_3;/Set MCLK,对MCLK，即指令运行的时钟源进行分频 DIVM_0:MCLK=1M DIVM_1:MCLK=1M/2 DIVM_2:MCLK=1M/4 DIVM_3:MCLK=1M/8,在CCS中可以对头文件定义进行查看,内容,1、Value Line 简介2、开发工具介绍3、CPU及基本时钟系统4、中断及通用IO5、定时器及增强型WDT6、ADC10,4.1 中断和堆栈,进入中断服务程序 完成当前

13、正在执行的指令；指向下一条指令的PC压栈 状态寄存器 SR压栈；选择高优先级别的中断 中断请求标志复位 若为单中断源，则自动复位 若为多中断源，则保持置位状态，由软件控制 SR清零：终止任何低功耗模式；由于GIE清零，禁止执行更多的中断 PC指向中断服务子程序，执行相应的子程序,4.2 Vector Table,4.3 中断处理函数编程,#pragma vector=WDT_VECTOR_interrupt void WDT_ISR(void)IE1/Debouncing complete,#pragma vector 下面的函数是一个用于所列矢量的 ISR_interrupt void 识别

14、 ISR 名称无特别需要的返回值,4.4 GPIO端口,P1DIR|=BIT4;P1SEL|=BIT4;,P1DIR|=BIT0;P1OUT|=BIT0;,GPIO Registera,GPIO Code Example,4.5 引脚复用,每个引脚均有多项功能通过sel和sel2组合设置功能引脚参考datasheet,实例2：GPIO,Lab3 设置 P1.3 为按钮 设置 P1.0 控制 LED 利用按钮进行触发LED翻转,P1DIR|=BIT0;/Set P1.0 to output directionP1IES|=BIT3;/P1.3 Hi/lo edgeP1IFG/P1.3 inter

15、rupt,/Port1 interrupt service routine#pragma vector=PORT1_VECTOR_interrupt void Port_1(void),/Port1 interrupt service routineP1OUT=BIT0;/P1.0=toggleP1IFG/P1.3 IFG cleared,内容,1、Value Line 简介2、开发工具简介3、CPU及基本时钟系统4、中断及通用IO5、定时器及增强型WDT6、ADC10,5.1 Timer_A,异步16位定时器/计数器连续、递增-递减、递增计数模式3个捕获/比较寄存器PWM 输出中断向量寄存器

16、，实现快速中断响应可触发DMA多个时钟源可选所有430均有Timer_A,5.2 Timer_A 计数模式,0FFFFh,0h,CCR0,Stop/Halt Timer is halted,UpTimer counts between 0 and CCR0,0FFFFh,0h,Continuous Timer continuously counts up,Up/Down Timer counts between 0 and CCR0 and 0,0FFFFh,0h,CCR0,5.3 看门狗定时器故障保险,所有 MSP430 器件均有WDT两种模式看门狗间隔定时器访问受密码保护看门狗模式和定时器

17、模式拥有不同的单独中断向量Clock可由 ACLK 或 SMCLK 提供控制 RST/NMI 引脚模式WDT+添加了故障保护时钟,实例3：定时器和中断,Lab4采用 Timer_A 再次完成Lab2实验配置 Timer_A 计数周期：5100当 TAR=100 时，产生一个中断触发LED控制,/Configure TimerATACTL=TASSEL_1+MC_1+TAIE;/Source:ACLK,UP modeCCR0=5100;/Timer count 5100CCR1=100;/Timer count 100CCTL0=CCIE;/CCR0 interrupt enabledCCTL1

18、=CCIE;/CCR1 interrupt enabled,/Timer A0 interrupt service routine#pragma vector=TIMER_A0_VECTOR_interrupt void Timer_A0(void),/Timer A1 interrupt service routine#pragma vector=TIMER_A1_VECTOR_interrupt void Timer_A1(void),内容,1、Value Line 简介2、开发工具简介3、CPU及基本时钟系统4、中断及通用IO5、定时器及增强型WDT6、ADC10,附录：,单元电路的单面

19、板设计,LaunchPad 应用实例,LaunchPad 应用实例,LaunchPad 应用实例,Lab1:Code Composer Studio,Lab1:创建一个新的workspace 创建 Lab1 Project 在Project中添加.C文件 对Project进行编译与运行,Step 1:新建 CCS workspace,双击图标，启动 CCS v5若未选择默认路径，设置 Workspace 路径,Step 2:创建 a CCS Project,File New CCS ProjectProject 名称:Lab1DeviceFamily:MSP430Variant:MSP430G

20、2553Project templates and examples:Empty Project,Step 3:在CCS Project中添加文件,Project Add FilesNavigate to Lab source folderAnd select:Temperature_Sense_Demo.c,CCS 界面 C/C+Perspective Overview,C/C+编辑界面,显示当前所有Projects,Console 显示Build信息,Code Window,Problems View 显示Build结果，包括error，warning等,CCS 界面 Debug Pers

21、pective Overview,Target 控制 Start Stop Halt Stepping Stack Trace,Debug界面,实时430信息显示 寄存器值 FLash,RAM,Info,segment 汇编代码显示,程序大小信息CodeSize,Code Window 实时断点，运行状况显示,Step 4:Build&Debug a CCS Project,单击“BUG”，对Project进行Build并连接到编译器,Step 5:运行，终止 CCS Project,“停止”,“运行”,430Ware快速程序开发工具,430Ware快速程序开发工具,430Ware快速程序开发工具,430Ware快速程序开发工具,430Ware快速程序开发工具,430Ware快速程序开发工具,430Ware快速程序开发工具,