Добавил:

fench Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Сумский государственный университет

Предмет:

Микроконтроллеры ЭВМ

Файл:

Семейство микроконтроллеров MSP430X1XX, руководство пользователя (2004)

.pdf

Скачиваний:

322

Добавлен:

12.08.2013

Размер:

3.31 Mб

Скачать

☆

1 / 371 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 > Следующая >>>

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

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

К ЧИТАТЕЛЮ


Основанная		в
1930 г., компания
Texas Instruments
Incorporated		се-
годня	известна
как	мировой
лидер	в облас-
ти	цифровых
с и г н а л ь н ы х

процессоров и технологий обработки аналоговых сигналов.

С момента создания в 1954 году компанией Texas Instruments первого коммерческого транзистора, в 1958 году первой интегральной микросхемы, в 1971 г. первого однокристального микроконтроллера и за годы своего существования, компания оказала и продолжает оказывать существенное влияние на направления мирового развития электронной техники и технологии производства электрон-

ной аппаратуры.
Компания Texas	Instruments на
протяжении многих	лет находится
в пятёрке ведущих	производителей

электронных компонентов и создателей технологии обработки сигналов.

Рубеж 20 – 21 века – это эпоха бурного развития Интернета, и компания Texas Instruments была, есть и старается оставаться лидером в области современных технологий связи. Компания Texas Instruments инвестировала и продолжает инвестировать значительные средства в развитие

Библиотека Компэла

Интернет технологий, системы беспроводной связи, в такие новые быстрорастущие рынки как цифровые видеокамеры и цифровое аудио. Так, компания Texas Instruments инвестировала в исследования и разработку новых технологий 1 млрд. долл. США

в2002 г., 1,75 млрд. долл.США в 2003, а ориентировочная сумма инвестиций

в2004 г. превысит 2,1 млрд. долл. США. На предприятиях компании трудится в общей сложности 36 000 высококвалифицированных специалистов на всех континентах, за исключением Австралии и Антарктиды.

Ссоздания компанией Texas Instruments в 1982 г первого однокристального цифрового сигнального процессора началось триумфальное шествие технологии цифровой обработки аналоговых сигналов по земному шару. Ныне, почти каждый сотовый телефон или цифровой фотоаппарат, который Вы берёте в руки, каждое интернет-соединение, и даже каждая мелодия, льющаяся из радиоприёмника являются результатом работы цифровых сигнальных процессоров и аналоговых технологий компании Texas Instruments. Более 40% мирового объёма производимых цифровых сигнальных процессоров выпускается компанией Texas Instruments. Остальные 60% цифровых сигнальных процессоров производятся компаниями Analog Devices, Agere

MSP430x1xxFamily

Systems, Freescale Semiconductors, STMicroelectronics и рядом более мелких фирм.

В 1999 году компания Texas Instruments начала производство семейства флэш-RISC 16-битных, программно/конструктивно совместимых сверхмалопотребляющих микроконтроллеров MSP430. За очень короткое время новый микроконтроллер стал поистинне «золотым камнем» в изделиях с батарейным питанием. Сегодня, мировую популярность микроконтроллеров семейства MSP430 трудно переоценить. Ни один из признанных мирововых лидеров в производстве микроконтроллеров не может предложить рынку изделие, способное конкурировать с MSP430 по соотношению цена/качество, уровню управления энергопотреблением, набору размещённых на кристалле узлов.

Благодаря своим уникальным качествам, микроконтроллеры се-

рии MSP430 завоевали широчайшую популярность у разработчиков электронной техники. Однако эта популярность в нашей стране была бы еще более высокой, если бы вся обширная документация, выпущенная компанией Texas Instruments, была бы доступна на русском языке. Этой книгой мы начинаем серию публикаций, посвященных микроконтроллерам серии MSP430. На очереди выход первого сборника переводов Примеров применения (Application Reports), показавшихся нам наиболее интересными для отечественных инженеров, а также Руководство пользователя MSP430x4xx.

Ваши пожелания и замечания просим присылать по адресу:

E-mail: TI@compel.ru

Бренд-менеджер

по продукции Texas Instruments компании «Компэл» – Илья Фурман.

10		Библиотека Компэла

1 / 371 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете Микроконтроллеры ЭВМ

#
12.08.2013353.31 Кб151Особенности и рабочая среда HI-Tech PICC (И. Яловой, 2003).pdf
#
12.08.20138.03 Mб199Программируемые контроллеры. Стандартные языки и приемы прикладного проектирования (И.В. Петров, 2004).pdf
#
12.08.201315.03 Mб864С чего начинаются роботы. О проекте Arduino для школьников (В.Н. Гололобов, 2011).pdf
#
12.08.20133.66 Mб5640Самоучитель по программированию PIC контроллеров для начинающих (Е.А. Корабельников,2008).pdf
#
12.08.201313.8 Mб91САПР Altera - MAX+PLUS II и Quartus II (Д.А. Комолов, 2002).djvu
#
12.08.20133.31 Mб322Семейство микроконтроллеров MSP430X1XX, руководство пользователя (2004).pdf
#
12.08.20135.96 Mб213Системы автоматизации с использованием программируемых логических контроллеров (Г.П. Митин, 2005).pdf
#
12.08.20135.15 Mб273Системы малой автоматизации (О.И. Николайчук, 2003).pdf
#
12.08.20136.93 Mб421Справочник по программировани BASCOM-8051 (М.Л. Кулиш, 2001).pdf
#
12.08.20131.24 Mб908Справочник по программированию «Bascom-AVR» (М.Л. Кулиш).pdf
#
12.08.20134.73 Mб380Учимся программировать микроконтроллеры Pic на языке PicBasicPro (В.В. Хилинский, 2007).pdf