Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Семейство микроконтроллеров MSP430X1XX, руководство пользователя (2004)

.pdf
Скачиваний:
334
Добавлен:
12.08.2013
Размер:
3.31 Mб
Скачать

Раздел XV.

 

Периферийный интерфейс USART, режим I2C

 

Модифицируется, только когда I2CEN=0

 

 

 

 

 

 

Собственный адрес I2C. Регистр I2COA содержит локальный

I2COAx

Биты 15-0

адрес контроллера I2C MSP430. Регистр I2COA выровнен по

правому краю. Старшим битом (MSB) является 9-ый бит. Биты

 

 

 

 

15-10 всегда равны 0.

I2CSA, регистр адреса ведомого I2C в 7-разрядном адресном режиме

15

14

13

12

11

10

9

8

0

0

0

0

0

0

0

0

r0

r0

r0

r0

r0

r0

r0

r0

7

6

5

4

 

2

1

0

3

0

 

 

 

I2CSAx

 

 

 

r0

rw-0

rw-0

rw-0

rw-0

rw-0

rw-0

rw-0

Адрес ведомого I2C. Регистр I2CSA содержит адрес внешнего

ведомого устройства, которое адресуется MSP430. Он исполь- I2CSAx Биты 15-0 зуется только в режиме ведущего. Регистр I2CSA выровнен по правому краю. Старшим битом (MSB) является 6-ой бит. Биты

15-7 всегда равны 0.

I2CSA, регистр адреса ведомого I2C в 10-разрядном адресном режиме

15

14

13

12

11

10

9

8

0

0

0

0

0

0

 

I2CSAx

r0

r0

r0

r0

 

r0

r0

rw-0

rw-0

7

6

5

4

 

2

1

0

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I2CSAx

 

 

 

rw-0

rw-0

rw-0

rw-0

 

rw-0

rw-0

rw-0

rw-0

Адрес ведомого I2C. Регистр I2CSA содержит адрес внешнего

ведомого устройства, которое адресуется MSP430. Он исполь- I2CSAx Биты 15-0 зуется только в режиме ведущего. Регистр I2CSA выровнен по правому краю. Старшим битом (MSB) является 9-ый бит. Биты

15-10 всегда равны 0.

I2CIE, регистр разрешения прерываний I2C

7

6

5

4

3

2

1

0

STTIE

GCIE

TXRDYIE

RXRDYIE

ARDYIE

OAIE

NACKIE

 

ALIE

rw-0

rw-0

rw-0

rw-0

rw-0

rw-0

rw-0

rw-0

Библиотека Компэла

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

291

 

 

 

 

 

 

MSP430x1xxFamily

 

 

Разрешение прерывания при обнаружении старта

STTIE

Бит 7

0 – Прерывание запрещено

 

 

1 – Прерывание разрешено

 

 

Разрешение прерывания при общем вызове

GCIE

Бит 6

0 – Прерывание запрещено

 

 

1 – Прерывание разрешено

 

 

 

 

 

Разрешение прерывания при готовности передачи. Когда

 

 

TXDMAEN=1, TXRDYIE игнорируется и TXRDYIFG не генерирует

TXRDYIE

Бит 5

прерывание.

 

 

0 – Прерывание запрещено

 

 

1 – Прерывание разрешено

 

 

 

 

 

Разрешение прерывания при готовности приема. Когда

 

 

RXDMAEN=1, RXRDYIE игнорируется и RXRDYIFG не генерирует-

RXRDYIE

Бит 4

ся прерывание.

 

 

0 – Прерывание запрещено

 

 

1 – Прерывание разрешено

 

 

 

 

 

Разрешение прерывания готовности доступа.

ARDYIE

Бит 3

0 – Прерывание запрещено

 

 

1 – Прерывание разрешено

 

 

 

 

 

Разрешение прерывания собственного адреса.

OAIE

Бит 2

0 – Прерывание запрещено

 

 

1 – Прерывание разрешено

 

 

Разрешение прерывания при отсутствии подтверждения.

NACKIE

Бит 1

0 – Прерывание запрещено

 

 

1 – Прерывание разрешено

 

 

 

 

 

Разрешение прерывания при потере арбитража.

ALIE

Бит 0

0 – Прерывание запрещено

 

 

1 – Прерывание разрешено

 

 

 

I2CIFG, регистр флагов прерываний I2C

7

6

5

4

3

2

1

0

STTIFG

 

GCIFG

 

TXRDYIFG

RXRDYIFG

ARDYIFG

 

OAIFG

NACKIFG

ALIFG

rw-0

rw-0

 

rw-0

 

 

rw-0

rw-0

rw-0

rw-0

rw-0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Флаг прерывания при обнаружении СТАРТ

 

STTIFG

 

 

Бит 7

0

– Прерывание не ожидается

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

– Прерывание ожидается

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Флаг прерывания общего вызова

 

 

GCIFG

 

 

Бит 6

0

– Прерывание не ожидается

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

– Прерывание ожидается

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Флаг прерывания готовности передачи

 

 

TXRDYIFG

 

 

Бит 5

0

– Прерывание не ожидается

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

– Прерывание ожидается

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Библиотека Компэла

292

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Раздел XV.

 

 

 

 

Периферийный интерфейс USART, режим I2C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Флаг прерывания готовности приема.

 

 

 

 

 

RXRDYIFG

Бит 4

 

0 – Прерывание не ожидается

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 – Прерывание ожидается

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Флаг прерывания готовности доступа. Флаг ARDYIFG устанавли-

 

 

 

 

 

вается в следующих случаях:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Режим

Используемые

 

Условия установки

 

 

 

 

 

 

биты

 

 

ARDYIFG

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I2CRM = 0

Передано количество

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

байт, содержащееся в

 

 

 

 

 

 

Ведущий

 

 

 

I2CNDAT.

 

 

 

 

 

 

 

передатчик

I2CRM = 1

После установки I2CSTP

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

послан последний байт

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

данных.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I2CRM = 0

Принято количество

ARDYIFG

Бит 3

 

 

 

 

 

 

 

байт, содержащееся в

 

 

 

 

 

 

 

I2CNDAT и буфер при-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ведущий

 

 

 

ема пуст.

 

 

 

 

 

 

 

приемник

I2CRM = 1

Принят последний байт

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

данных и буфер приема

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

опустошен после уста-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

новки I2CSTP.

 

 

 

 

 

 

 

Ведомый

 

 

Принято условие СТОП.

 

 

 

 

 

 

передатчик

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ведомый

 

 

Принято условие СТОП

 

 

 

 

 

 

приемник

 

 

и буфер приема пуст.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Флаг прерывания собственного адреса.

 

 

 

 

 

OAIFG

Бит 2

 

0 – Прерывание не ожидается

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 – Прерывание ожидается

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Флаг прерывания при отсутствии подтверждения.

 

NACKIFG

Бит 1

 

0 – Прерывание не ожидается

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 – Прерывание ожидается

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Флаг прерывания потери арбитража.

 

 

 

 

 

ALIFG

Бит 0

 

0 – Прерывание не ожидается

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 – Прерывание ожидается

 

 

 

 

 

 

I2CIV, регистр вектора прерываний I2C

 

 

 

 

 

 

 

 

15

 

14

 

13

12

 

11

 

10

9

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

0

 

0

 

0

 

0

 

0

 

0

 

 

0

r0

r0

r0

 

r0

r0

r0

 

r0

r0

7

 

6

 

5

4

 

3

 

2

1

 

 

0

 

 

 

 

 

 

0

 

0

 

0

 

 

 

I2CIVx

 

 

 

 

 

0

r0

r0

r0

 

r-0

r-0

r-0

 

r-0

r0

Библиотека Компэла

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

293

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

MSP430x1xxFamily

 

 

Значение вектора прерываний I2C

 

 

 

 

Содержимое

Источник

Флаг

Приоритет

 

 

I2CIV

прерывания

прерывания

прерывания

 

 

 

 

 

 

 

 

000h

Прерывание не

 

 

 

ожидается

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

002h

Потеря арбитража

ALIFG

Наивысший

 

 

 

 

 

 

 

 

004h

Отсутствие под-

NACKIFG

 

 

 

тверждения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

006h

Собственный

OAIFG

 

I2CIVx

Биты 15-0

адрес

 

 

 

 

 

 

008h

Готовность досту-

ARDYIFG

 

 

 

па к регистру

 

 

 

 

 

 

 

 

00Ah

Готовность приема

RXRDYIFG

 

 

 

данных

 

 

 

 

 

 

 

 

00Ch

Готовность пере-

TXRDYIFG

 

 

 

дачи данных

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

00Eh

Общий вызов

GCIFG

 

 

 

 

 

 

 

 

 

010h

Принято условие

STTIFG

Низший

 

 

СТАРТ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

294

 

Библиотека Компэла

 

Компаратор A

Раздел XVI.

MSP430x1xxFamily

MSP430x1xxFamily

Компаратор А

Компаратор А – это аналоговый компаратор напряжения. В этом разделе описывается компаратор А. Компаратор А реализован в устройствах MSP430x11x1, MSP430x12x, MSP430x13x, MSP430x14x, MSP430x15x и MSP430x16x.

16.1. Введение в компаратор А

Модуль компаратора А поддерживает высокоточные аналого-цифровые преобразования напряжения, контроль напряжения питания и мониторинг внешних аналоговых сигналов. Блок-схема компаратора А показана на рис. 16-1.

Компаратор А имеет следующие возможности:

Инвертирующий и не инвертирующий выводы входного мультиплексора

Программно настраиваемый RC-фильтр на выходе компаратора

Подключение выхода к входу захвата Таймера А

VCC 0V

P2CA0

CAEX

1

0

CAON

 

 

0

 

 

 

 

 

CAF

CA0

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

1

++

 

 

0

0

 

 

 

 

0

 

 

 

0

 

 

1

1

CA1

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

~ 2.0 с

P2CA1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0V

 

 

 

CAREFx

1

0

 

 

 

 

 

 

CARSEL

 

 

 

VCAREF

00

0.5x VCC

0

01

 

1

 

10

0.25x VCC

 

 

11

 

D

G S

CCI1B

CAOUT

Set_CAIFG

Рис. 16-1. Блок-схема компаратора А

296

 

Библиотека Компэла

 

Раздел XVI.

Компаратор A

Программное управление входным буфером порта

Возможность прерывания

Настраиваемый генератор опорного напряжения

Возможность выключения компаратора и опорного генератора

16.2.Функционирование компаратора А

Модуль компаратора А конфигурируется программным обеспечением пользователя. Настройка и работа компаратора А обсуждаются в следующих далее разделах.

16.2.1. Компаратор

Компаратор сравнивает аналоговые напряжения на входах «+» и «-». Если вход «+» более положителен, чем вход «-», на выходе компаратора CAOUT появляется сигнал высокого уровня. Компаратор может быть включен или выключен с помощью управляющего бита CAON. Если компаратор не используется, для уменьшения потребляемого тока его необходимо выключать. Когда компаратор выключен, на выходе CAOUT всегда сигнал низкого уровня.

16.2.2. Входные аналоговые переключатели

Аналоговые входные переключатели подключают или отключают два входа компаратора от соответствующих выводов порта с помощью битов P2CAx. Оба входа компаратора могут управляться индивидуально. Биты P2CAx позволяют:

Подключать внешние сигналы к входам «+» и «-» компаратора

Подключать внутреннее опорное напряжения к соответствующему выходному выводу порта

Внутренне входной переключатель выполнен как переключатель Т-типа для уменьшения искажений на пути прохождения сигнала.

Примечание: Подключение входа компаратора

Когда компаратор включен, его входы должны быть подключены к источнику сигнала, источнику питания или к общему выводу. В противном случае плавающие уровни напряжения могут вызвать неожиданные прерывания и повышенное потребление тока.

Бит CAEX управляет входным мультиплексором, определяющим, какие входные сигналы будут подключены к входам «+» и «-» компаратора. Кроме того, когда входы компаратора меняются друг с другом, выходной сигнал компаратора инвертируется. Это позволяет пользователю учитывать и компенсировать входное напряжение сдвига компаратора.

Библиотека Компэла

 

297

 

MSP430x1xxFamily

16.2.3. Выходной фильтр

Выход компаратора может использоваться как с внутренней фильтрацией, так и без неё. Когда управляющий бит CAF установлен, выход фильтруется с помощью интегрированного RC-фильтра.

Выход любого компаратора беспорядочно генерирует, если разность потенциалов на его входах мала. Внутренние и внешние паразитные эффекты, перекрестная связь при включении и между сигнальными линиями, линиями питания и другими частями системы оказывают влияние на эту генерацию, как показано на рис. 16-2. Колебания на выходе компаратора снижают точность и разрешающую способность результата сравнения. Использование выходного фильтра может уменьшить ошибки, связанные с генерацией компаратора.

Вход +

Вход –

Входы компаратора

Выход компаратора CAOUT без фильтра

Выход компаратора CAOUT с фильтрацией

Рис. 16-2. Действие RC-фильтра на выходе компаратора

16.2.4. Генератор опорного напряжения

Генератор опорного напряжения используется для генерации напряжения VCAREF, которое может быть приложено к любому из входов компаратора. Бит CAREFx управляет выходом генератора напряжения. Бит CARSEL определяет вывод компаратора, к которому будет приложено напряжение VCAREF. Если внешние сигналы приложены к обоим входам компаратора, внутренний опорный генератор необходимо выключить, чтобы уменьшить величину потребляемого тока. Генератор опорного напряжения может вырабатывать напряжение, пропорционально уменьшенное относительно напряжения питания устройства VCC или фиксированное пороговое напряжение транзистора около 0,55 В.

298

 

Библиотека Компэла

 

Раздел XVI.

Компаратор A

16.2.5. Компаратор А, регистр отключения порта CAPD

Функции ввода и вывода компаратора мультиплексированы с соответствующими ножками порта ввода/вывода, которые являются цифровыми КМОП-схемами. Когда аналоговые сигналы подключаются к цифровым КМОП-элементам, может появиться паразитный ток между VCC и общим выводом. Этот паразитный ток появляется в случае, если величина входного напряжения находится около переходного уровня ячейки. Отключение буфера вывода порта устраняет паразитный ток и приводит с снижению общего потребления тока.

Когда биты CAPDx установлены, соответствующий входной буфер P2 отключается, как показано на рис. 16-3. Когда величина уровня потребления тока критична, любой вывод P2, подключенный к аналоговым сигналам, должен быть отключен с помощью соответствующего бита CAPDx.

 

VCC

 

 

ICC

 

VI

VO

 

 

ICC

 

VCC

 

VI

0

VCC

 

CAPD.x = 1

VSS

 

Рис. 16-3. Переходная характеристика и рассеивание мощности

винверторе/буфере КМОП

16.2.6.Прерывания компаратора А

Скомпаратором А связан один флаг прерывания и один вектор прерывания, как показано на рис. 16-4. Флаг прерывания CAIFG устанавливается по любому фронту (нарастающему или спадающему) сигнала на выходе компаратора, что определяется битом CAIES. Если установлены оба бита CAIE и GIE, флаг CAIFG генерирует запрос прерывания. Флаг CAIFG автоматически сбрасывается, когда обрабатывается запрос прерывания или может быть сброшен программным обеспечением.

Библиотека Компэла

 

299

 

 

 

 

MSP430x1xxFamily

 

VCC

CAIE

 

 

CAIES

 

IRQ, запрос обработки

0

D

Q

прерывания

 

 

SET_CAIFG

 

 

 

1

 

Reset

 

 

 

 

 

 

 

IRACC, подтверждение

 

 

POR

запроса прерывания

Рис. 16-4. Система прерывания компаратора А

16.2.7. Использование компаратора А для измерения сопротивления элементов

Компаратор А можно оптимизировать для высокоточного измерения резистивных элементов с помощью аналого-цифрового преобразования с одиночным интегрированием. К примеру, температура может быть преобразована в цифровые данные с помощью термистора путем сравнения времен разряда конденсатора, подключаемого сначала к термистору, а затем к опорному резистору, как показано на рис. 16-5. Сопротивление опорного резистора Rref сравнивается с Rmeas.

Rref

 

Px.x

 

Rmeas

 

Px.y

 

CA0

CCI1B

+ +

Вход

 

захвата

таймера A

0.25 x VCC

 

Рис. 16-5. Система измерения температуры

300

Библиотека Компэла

Соседние файлы в предмете Микроконтроллеры ЭВМ