Файл: Семейство микроконтроллеров MSP430X1XX, руководство пользователя (2004).pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 16.06.2025
Просмотров: 2770
Скачиваний: 1
Семейство
микроконтроллеров
MSP430x1xx
Руководство пользователя
MSP430x1xxFamily
С12 Семейство микроконтроллеров MSP430x1xx. Руководство пользователя: Пер. с англ. – М.:
Серия «Библиотека Компэла». ЗАО «Компэл», 2004. – 368 с.
ISBN 5-98730-001-0
Данное руководство представляет собой перевод User’s Guide MSP430x1xx Family (slau049d) выпущенного компанией Texas Instruments в январе 2004 года. В переводе учтены и исправлены все опечатки отмеченные в Errata MSP430x1xx Family User’s Guide (slaz007) (июнь 2004), а также ряд ошибок, обнаруженных в процессе перевода.
Руководство пользователя MSP430x1xx – необходимый инcтрумент инженера-разработчика, работающего над созданием электронных приборов на базе популярных микроконтроллеров серии MSP430 со сверхнизким потреблением энергии.
ISBN 5-98730-001-0
9 7 8 5 8 9 7 3 0 0 0 1 3
ISBN 5-98730-001-0 |
© ЗАО «Компэл», 2004 |
Содержание
MSP430x1xxFamily
MSP430x1xxFamily |
||
К ЧИТАТЕЛЮ...................................................................................................................................... |
9 |
|
Введение .......................................................................................................................................... |
12 |
|
Об этом руководстве........................................................................................................................... |
12 |
|
Дополнительная документация ......................................................................................................... |
12 |
|
Предупреждение FCC.......................................................................................................................... |
12 |
|
Принятые обозначения ....................................................................................................................... |
12 |
|
Глоссарий ......................................................................................................................................... |
13 |
|
Соглашения в обозначениях состояния битов регистров ..................................................................... |
14 |
|
Раздел I. Введение.......................................................................................................................... |
16 |
|
1.1. Архитектура .................................................................................................................................. |
16 |
|
1.2. Гибкая система тактирования ..................................................................................................... |
17 |
|
1.3. Встроенная эмуляция .................................................................................................................. |
18 |
|
1.4. Адресное пространство ............................................................................................................... |
18 |
|
1.4.1. Flash-память программ.................................................................................................... |
19 |
|
1.4.2. ОЗУ .................................................................................................................................... |
19 |
|
1.4.3. Периферийные модули ................................................................................................... |
19 |
|
1.4.4. Регистры специального назначения (SFRs) .................................................................. |
19 |
|
1.4.5. Организация памяти ........................................................................................................ |
20 |
|
Раздел II. Системный сброс, прерывания и рабочие режимы.................................................... |
22 |
|
2.1. Системный сброс и инициализация........................................................................................... |
22 |
|
2.1.1. Сброс при включении питания (POR) ............................................................................ |
23 |
|
2.1.2. Сброс при пониженном напряжении питания (BOR).................................................... |
23 |
|
2.1.3. Исходное состояние устройства после системного сброса......................................... |
24 |
|
2.2. Прерывания .................................................................................................................................. |
25 |
|
2.2.1. Немаскируемые прерывания .......................................................................................... |
26 |
|
2.2.2. Маскируемые прерывания.............................................................................................. |
28 |
|
2.2.3. Обработка прерывания.................................................................................................... |
29 |
|
2.2.4. Векторы прерываний....................................................................................................... |
31 |
|
2.3. Режимы работы ........................................................................................................................... |
32 |
|
2.3.1. Вход и выход из режимов пониженного энергопотребления ..................................... |
34 |
|
2.4. Принципы создания приложений с низким энергопотреблением.......................................... |
35 |
|
2.5. Подключение неиспользуемых выводов................................................................................... |
36 |
|
Раздел III. 16-разрядное RISC CPU................................................................................................ |
38 |
|
3.1. Введение в ЦПУ ............................................................................................................................ |
38 |
|
3.2. Регистры ЦПУ............................................................................................................................... |
38 |
|
3.2.1. Программный счетчик (PC)............................................................................................. |
38 |
|
3.2.2. Указатель стека (SP)........................................................................................................ |
40 |
|
3.2.3. Регистр статуса (SR)........................................................................................................ |
41 |
|
3.2.4. Регистры генератора констант CG1 и CG2..................................................................... |
43 |
|
3.2.5. Регистры общего назначения R4-R15............................................................................ |
44 |
|
3.3. Режимы адресации ...................................................................................................................... |
44 |
|
3.3.1. Регистровый режим......................................................................................................... |
45 |
|
3.3.2. Индексный режим............................................................................................................ |
46 |
|
3.3.3. Символьный режим......................................................................................................... |
47 |
|
3.3.4. Абсолютный режим ......................................................................................................... |
48 |
|
3.3.5. Косвенный регистровый режим ..................................................................................... |
49 |
|
3.3.6. Косвенный автоинкрементный режим........................................................................... |
50 |
|
3.3.7. Прямой режим.................................................................................................................. |
51 |
|
Библиотека Компэла |
||
4 |
||
Содержание |
MSP430x1xxFamily |
3.4. Набор команд ............................................................................................................................... |
52 |
3.4.1. Команды с двойным операндом (Формат I).................................................................. |
53 |
3.4.2. Команды с одним операндом (Формат II) ..................................................................... |
54 |
3.4.3. Команды перехода........................................................................................................... |
54 |
3.4.4. Командные циклы и длина команд ................................................................................ |
91 |
3.4.5. Описание набора команд ................................................................................................ |
93 |
Раздел IV. Основной модуль тактирования.................................................................................. |
98 |
4.1. Введение в основой модуль тактирования................................................................................ |
98 |
4.2. Функционирование основного модуля тактирования .............................................................. |
99 |
4.2.1. Возможности основного модуля тактирования в приложениях с малым |
|
потреблением мощности .............................................................................................. |
100 |
4.2.2. Осциллятор LFXT1.......................................................................................................... |
100 |
4.2.3. Осциллятор XT2.............................................................................................................. |
101 |
4.2.4. Осциллятор с цифровым управлением (DCO) ............................................................ |
101 |
4.2.5. DCO модулятор............................................................................................................... |
104 |
4.2.6. Надежность работы основного модуля тактирования ............................................... |
105 |
4.3. Регистры основного модуля тактирования ............................................................................. |
108 |
Раздел V. Контроллер флэш-памяти .......................................................................................... |
112 |
5.1. Введение в флэш-память.......................................................................................................... |
112 |
5.2. Сегментация флэш-памяти....................................................................................................... |
113 |
5.3. Функционирование флэш-памяти ........................................................................................... |
113 |
5.3.1. Тактовый генератор флэш-памяти............................................................................... |
114 |
5.3.2. Стирание флэш-памяти ................................................................................................ |
115 |
5.3.3. Запись в флэш-память.................................................................................................. |
119 |
5.3.4. Доступ к флэш-памяти во время записи или стирания............................................. |
125 |
5.3.5. Останов цикла записи или стирания............................................................................ |
126 |
5.3.6. Конфигурирование и доступ к контроллеру флэш-памяти ...................................... |
126 |
5.3.7. Прерывания контроллера флэш-памяти..................................................................... |
127 |
5.3.8. Программирование устройств с флэш-памятью........................................................ |
127 |
5.4. Регистры флэш-памяти ............................................................................................................ |
128 |
Раздел VI. Супервизор напряжения питания.............................................................................. |
134 |
6.1. Введение в SVS .......................................................................................................................... |
134 |
6.2. Функционирование SVS ............................................................................................................ |
134 |
6.2.1. Конфигурирование SVS ................................................................................................ |
134 |
6.2.2. Функционирование компаратора SVS ......................................................................... |
134 |
6.2.3. Изменение битов VLDx .................................................................................................. |
136 |
6.2.4. Рабочий диапазон SVS .................................................................................................. |
136 |
6.3. Регистры SVS ............................................................................................................................. |
137 |
Раздел VII. Аппаратный умножитель .......................................................................................... |
140 |
7.1. Введение в аппаратный умножитель ....................................................................................... |
140 |
7.2. Функционирование аппаратного умножителя ........................................................................ |
141 |
7.2.1. Операнд регистров......................................................................................................... |
141 |
7.2.2. Регистры результата...................................................................................................... |
141 |
7.2.3. Примеры программного обеспечения ......................................................................... |
143 |
7.2.4. Косвенная адресация RESLO......................................................................................... |
143 |
7.2.5. Использование прерываний ......................................................................................... |
144 |
7.3. Регистры аппаратного умножителя ......................................................................................... |
144 |
Раздел VIII. Контроллер DMA ....................................................................................................... |
146 |
8.1. Введение в контроллер DMA..................................................................................................... |
146 |
Библиотека Компэла |
5 |
MSP430x1xxFamily |
||
8.2. Функционирование DMA ........................................................................................................... |
146 |
|
8.2.1. Режимы адресации DMA............................................................................................... |
146 |
|
8.2.2. Режимы переноса DMA ................................................................................................. |
149 |
|
8.2.3 Инициирование DMA-переносов ................................................................................... |
154 |
|
8.2.4. Останов DMA-переносов ............................................................................................... |
157 |
|
8.2.5. Приоритеты каналов DMA............................................................................................. |
157 |
|
8.2.6. Длительность цикла DMA-переноса ............................................................................ |
157 |
|
8.2.7. Использование DMA с системными прерываниями................................................... |
158 |
|
8.2.8. Прерывания контроллера DMA..................................................................................... |
158 |
|
8.2.9. Использование модуля I2C с контроллером DMA....................................................... |
159 |
|
8.2.10. Использование АЦП12 с контроллером DMA ........................................................... |
159 |
|
8.2.11. Использование ЦАП12 с контроллером DMA ........................................................... |
159 |
|
8.3. Регистры DMA ............................................................................................................................ |
160 |
|
Раздел IX. Цифровые входы/выходы......................................................................................... |
166 |
|
9.1. Введение в цифровые входы/выходы ..................................................................................... |
166 |
|
9.2. Функционирование цифровых входов/выходов..................................................................... |
166 |
|
9.2.1. Регистры ввода PxIN...................................................................................................... |
166 |
|
9.2.2. Регистры вывода PxOUT ............................................................................................... |
167 |
|
9.2.3. Регистры направления PxDIR ....................................................................................... |
167 |
|
9.2.4. Регистры выбора функции PxSEL................................................................................ |
167 |
|
9.2.5. Прерывания Р1 и Р2 ...................................................................................................... |
168 |
|
9.2.6. Конфигурирование неиспользуемых выводов порта ................................................ |
169 |
|
9.3. Регистры цифровых входов/выходов...................................................................................... |
169 |
|
Раздел X. Сторожевой таймер ..................................................................................................... |
172 |
|
10.1. Введение в сторожевой таймер.............................................................................................. |
172 |
|
10.2. Функционирование сторожевого таймера ............................................................................ |
172 |
|
10.2.1. Счетчик сторожевого таймера.................................................................................... |
173 |
|
10.2.2. Сторожевой режим...................................................................................................... |
173 |
|
10.2.3. Режим интервального таймера .................................................................................. |
174 |
|
10.2.4. Прерывания сторожевого таймера ............................................................................ |
174 |
|
10.2.5. Работа в режимах пониженного энергопотребления............................................... |
175 |
|
10.2.6. Примеры программного обеспечения ....................................................................... |
175 |
|
10.3. Регистры сторожевого таймера ............................................................................................. |
176 |
|
Раздел XI. Таймер А ...................................................................................................................... |
180 |
|
11.1. Введение в таймер А................................................................................................................ |
180 |
|
11.2. Функционирование таймера А................................................................................................ |
180 |
|
11.2.1. 16-разрядный таймер-счетчик ................................................................................... |
180 |
|
11.2.2. Запуск таймера ............................................................................................................ |
182 |
|
11.2.3. Управление режимом таймера ................................................................................... |
182 |
|
11.2.4. Блоки захвата/сравнения ............................................................................................ |
187 |
|
11.2.5. Модуль вывода ............................................................................................................ |
189 |
|
11.2.6. Прерывания Таймера А................................................................................................ |
192 |
|
11.3. Регистры Таймера А................................................................................................................. |
194 |
|
Раздел XII. Таймер В ..................................................................................................................... |
200 |
|
12.1. Введение в таймер В................................................................................................................ |
200 |
|
12.1.1. Сходства и различия с таймером А............................................................................ |
200 |
|
12.2. Работа таймера В ..................................................................................................................... |
201 |
|
12.2.1. 16-разрядный счетчик таймера.................................................................................. |
202 |
|
12.2.2. Старт таймера............................................................................................................... |
202 |
|
Библиотека Компэла |
||
6 |
||
Содержание |
MSP430x1xxFamily |
|
12.2.3. Управление режимом таймера ................................................................................... |
203 |
|
12.2.4. Блоки захвата/сравнения ............................................................................................ |
207 |
|
12.2.5. Модуль вывода ............................................................................................................ |
210 |
|
12.2.6. Прерывания Таймера В................................................................................................ |
213 |
|
12.3. Регистры таймера В................................................................................................................. |
216 |
|
Раздел XIII. Периферийный интерфейс USART, режим UART................................................... |
222 |
|
13.1. Введение в USART: режим UART............................................................................................ |
222 |
|
13.2. Работа USART: режим UART ................................................................................................... |
222 |
|
13.2.1. Инициализация и сброс USART.................................................................................. |
222 |
|
13.2.2. Формат символа .......................................................................................................... |
224 |
|
13.2.3. Асинхронные коммуникационные форматы............................................................. |
224 |
|
13.2.4. Разрешение приема USART ........................................................................................ |
228 |
|
13.2.5. Разрешение передачи USART ..................................................................................... |
229 |
|
13.2.6. Контроллер скорости передачи UART........................................................................ |
230 |
|
13.2.7. Прерывания USART...................................................................................................... |
236 |
|
13.3. Регистры USART: режим USART............................................................................................. |
240 |
|
Раздел XIV. Периферийный интерфейс USART, режим SPI ...................................................... |
250 |
|
14.1. Введение в USART: режим SPI................................................................................................ |
250 |
|
14.2. Функционирование USART: режим SPI.................................................................................. |
250 |
|
14.2.1. Инициализация USART и сброс.................................................................................. |
252 |
|
14.2.2. Режим ведущего .......................................................................................................... |
252 |
|
14.2.3. Режим ведомого .......................................................................................................... |
253 |
|
14.2.4. Включение SPI.............................................................................................................. |
254 |
|
14.2.5. Управление последовательным тактированием ....................................................... |
255 |
|
14.2.6. Прерывания SPI............................................................................................................ |
257 |
|
14.3. Регистры USART: режим SPI................................................................................................... |
258 |
|
Раздел XV. Периферийный интерфейс USART, режим I2C ........................................................ |
268 |
|
15.1. Введение в модуль I2C ............................................................................................................. |
268 |
|
15.2. Функционирование модуля I2C ............................................................................................... |
268 |
|
15.2.1. Инициализация модуля I2C.......................................................................................... |
270 |
|
15.5.2. Последовательные данные I2C.................................................................................... |
271 |
|
15.2.3. Режимы адресации I2C ................................................................................................ |
272 |
|
15.2.4. Режимы работы модуля I2C ........................................................................................ |
273 |
|
15.2.5. Регистр данных I2CDR модуля I2C .............................................................................. |
280 |
|
15.2.6. Генерация тактовых сигналов I2C и синхронизация................................................. |
281 |
|
15.2.7. Использование модуля I2C в режимах пониженного энергопотребления ............ |
282 |
|
15.2.8. Прерывания I2C............................................................................................................. |
283 |
|
15.3. Регистры модуля I2C ................................................................................................................ |
285 |
|
Раздел XVI. Компаратор А............................................................................................................ |
296 |
|
16.1. Введение в компаратор А........................................................................................................ |
296 |
|
16.2. Функционирование компаратора А........................................................................................ |
297 |
|
16.2.1. Компаратор................................................................................................................... |
297 |
|
16.2.2. Входные аналоговые переключатели ........................................................................ |
297 |
|
16.2.3. Выходной фильтр ........................................................................................................ |
298 |
|
16.2.4. Генератор опорного напряжения................................................................................ |
298 |
|
16.2.5. Компаратор А, регистр отключения порта CAPD...................................................... |
299 |
|
16.2.6. Прерывания компаратора А........................................................................................ |
299 |
|
16.2.7. Использование компаратора А для измерения сопротивления элементов........... |
300 |
|
16.3. Регистры компаратора А......................................................................................................... |
302 |
|
Библиотека Компэла |
7 |
|
MSP430x1xxFamily |
|
Раздел XVII. АЦП12 ....................................................................................................................... |
306 |
17.1. Введение в АЦП12.................................................................................................................... |
306 |
17.2. Функционирование АЦП12...................................................................................................... |
307 |
17.2.1. 12-разрядное ядро АЦП .............................................................................................. |
307 |
17.2.2. Входы АЦП12 и мультиплексор .................................................................................. |
308 |
17.2.3. Генератор опорного напряжения................................................................................ |
309 |
17.2.4. Синхронизация выборки и преобразования ............................................................. |
310 |
17.2.5. Память преобразований.............................................................................................. |
312 |
17.2.7. Использование интегрированного температурного датчика................................... |
318 |
17.2.8. Заземление АЦП12 и рассмотрение влияния помех................................................ |
318 |
17.2.9. Прерывания АЦП12...................................................................................................... |
319 |
17.3. Регистры АЦП12....................................................................................................................... |
323 |
Раздел XVIII. АЦП10 ...................................................................................................................... |
332 |
18.1. Введение в АЦП10.................................................................................................................... |
332 |
18.2. Функционирование АЦП10...................................................................................................... |
333 |
18.2.1. 10-разрядное ядро АЦП .............................................................................................. |
333 |
18.2.2. Входы АЦП10 и мультиплексор .................................................................................. |
334 |
18.2.3. Генератор опорного напряжения................................................................................ |
335 |
18.2.4. Тактирование выборки и преобразования................................................................. |
336 |
18.2.5. Режимы преобразования ............................................................................................ |
338 |
18.2.6. Контроллер переноса данных АЦП10 ........................................................................ |
343 |
18.2.7. Использование интегрированного температурного датчика................................... |
348 |
18.2.8. Заземление АЦП и рассмотрение влияния помех .................................................... |
349 |
18.2.9. Прерывания АЦП10...................................................................................................... |
350 |
18.3. Регистры АЦП10....................................................................................................................... |
350 |
Раздел XIX. ЦАП12 ........................................................................................................................ |
358 |
19.1. Введение в ЦАП12.................................................................................................................... |
358 |
19.2. Функционирование ЦАП12...................................................................................................... |
358 |
19.2.1. Ядро ЦАП12 .................................................................................................................. |
359 |
19.2.2. Опорный источник ЦАП12........................................................................................... |
360 |
19.2.3. Обновление выходного напряжения ЦАП12 ............................................................. |
361 |
19.2.4. Формат данных DAC12_xDAT...................................................................................... |
361 |
19.2.5. Калибровка смещения выходного усилителя ЦАП12............................................... |
362 |
19.2.6. Группировка нескольких модулей ЦАП12 ................................................................. |
363 |
19.2.7. Прерывания ЦАП12..................................................................................................... |
364 |
19.3. Регистры ЦАП12....................................................................................................................... |
365 |
8 |
Библиотека Компэла |
|