【文章內(nèi)容簡介】 ? CM1 CM0：選擇捕獲方式。 00： 禁止捕獲模式； 01： 上升沿捕獲； 10： 下降沿捕獲； 11： 上升沿捕獲與下降沿捕獲。 ? CAP：工作模式選擇位。 0： 比較模式； 1： 捕獲模式 ? CCIE：捕獲 /比較模塊中斷允許位。 0： 禁止中斷； 1： 允許中斷。 ? CCI：捕獲 /比較模塊的輸入信號。捕獲模式：有 CCIS0 和 CCIS1 選擇的輸入信號可通過該位讀出；比較模式： CCIX 復(fù)位。 ? COV：捕獲溢出標(biāo)志。 0： 沒有捕獲溢出； :1： 發(fā)生捕獲溢出 ? CCIFG：捕獲 /比較中斷標(biāo)志位。 0：沒有中斷請求； 1：有中斷請求。 當(dāng) TACCTL 控制寄存器中 CAP 標(biāo)志置位，則相應(yīng)的 TACCR 處于捕獲模式。捕獲輸入信號由 TACCTL 寄存器中的 CCIS 選擇，捕獲邊沿有 CM 位選擇。當(dāng)捕獲事件發(fā)生時，硬件自動將計數(shù) 器 TAR 中的值拷貝到 TACCR 寄存器中去，同時將 TACCIFG 標(biāo)志置位。捕獲模式可用于測頻率、測周期、測脈寬、測占空比、門控計數(shù)等需要獲得波形中精確時間量的應(yīng)用 [2]。 當(dāng) TACCTL 控制寄存器中 的 CAP 標(biāo)志位置 零時，則相應(yīng)的 TACCR 處于比較模式。比較模式 常 用于產(chǎn)生 PWM 或設(shè)置給定時間間隔中斷。當(dāng)工作在比較模式時，計數(shù)器的計數(shù)值達(dá)到 TACCR，硬件自動完成以下功能：相應(yīng)的 TACCIFG 標(biāo)志置位；內(nèi)部信號 EQU置位；根據(jù) EQU信號以及 TACCTL 寄存器中的輸出模式控制 位輸出 OUT 信號；輸入信號 CCI 鎖存 到 TACCTL 寄存器中的 SCCI 位。比較模塊將不斷地將自身的比較值寄存器與主計數(shù)器的計數(shù)值進(jìn)行比較。一旦相等，就將自動地改變某個指定引腳的輸出電平 [8]。比較模式下有 8 種改變電平的規(guī)律可以選擇，從而無需 CPU 干預(yù)的情況下輸出 PWM 調(diào)制、可變單穩(wěn)態(tài)脈沖、移向方波、相位調(diào)制等常用波形。 第二章 單片機(jī)的原理及應(yīng)用 7 更多專業(yè)文檔盡在我主頁 定時器 A 的 中斷 定時器 A 中斷可由以下 4 種事件產(chǎn)生： 1 主計數(shù)值計滿（或計至 TACCR0）后復(fù)位， TAIFG 標(biāo)志被置 1。 中斷發(fā)生在計數(shù)值從 TACCR0 跳至 0 的時刻。 2 捕獲通道 0 發(fā)生捕獲事件，或主計數(shù)值 TAR 計 至 TACCR0（計數(shù)值從TACCR01 跳至 TACCR0 的時刻）， TACCTL0 寄存器內(nèi)的 CCIFG 標(biāo)志被置 1。 3 捕獲通道 1 發(fā)生捕獲事件，或主計數(shù)值 TAR 計至 TACCR1（計數(shù)值從TACCR11 跳至 TACCR1 的時刻） ,TACCTL2 寄存器內(nèi)的 CCIFG 標(biāo)志被置 1。 4 捕獲通道 2 發(fā)生捕獲事件，或主計數(shù)值 TAR 計至 TACCR2（計數(shù)值從TACCR21）跳至 TACCR2 的時刻）， TACCTL2 寄存器內(nèi)的 CCIFG 標(biāo)志被置 1[2]。 這 4 種事件使 用了 兩個中斷向量 ， 一個單獨(dú)分配給捕獲 /比較寄存器 TACCR0，另一個作為共用中斷向量用于定時器和剩下的捕獲 /比較寄存器。其中，事件 2 是定時器 A 所有中斷中優(yōu)先級最高的 中斷，中斷向量地址為 0XFFF2。其余三種事件具有同一個中斷向量地址，所以稱為多源中斷。在通用中斷使能（ GIE） 置位且定時器的中斷使能位置位的情況下（如 TAIE 置位），如果 3 種中斷中的某個標(biāo)志置位（如 TAIFG 置位），則定時器向 CPU 申請相應(yīng)的中斷（如定時器溢出中斷）。CPU 接收中斷請求，進(jìn)入中斷服務(wù)程序后，不會自動清除相應(yīng)的中斷標(biāo)志位（如TAIFG 標(biāo)志），這樣程序員可以通過讀取 TAIV寄存器來判定 中斷源（讀取操作同時會清除引起中斷的標(biāo)志） [6]。 與定時器 A 中斷相關(guān)的寄存器是中斷向量寄存器 TAIV。中斷向量寄存器TAIV確定中斷請求的中斷源。該寄存器 一 共 16 位，位 15~4 與位 0 全為 0，位3~1 的數(shù)據(jù)由相應(yīng)的中斷標(biāo)志 CCIFG~CCIFGX 和 TAIFG1 產(chǎn)生。具體數(shù)據(jù)如下表 所示 所示。 8 智能型自行車速度表 表 中斷標(biāo)志數(shù)據(jù)表 中斷優(yōu)先級 中斷源 縮寫 TAIV的內(nèi)容 最高 最低 沒有中斷 00H 捕獲 /比較器 1 TACCR1 CCIFG 02H 捕獲比較器 2 TACCR2 CCIFG 04H 捕獲比較器 3 TACCR3 CCIFG 08H(僅 Timer_A5 有 ) 捕獲比較器 X TACCR4 CCIFG 0AH(僅 Timer_A5 有 ) 定時器溢出 TAIFG1 0AH 保留 0CH、 0EH 液晶控制 器 液晶顯示器以其功耗低、體積小、重量輕、低電壓、超薄、顯示的信息量大的優(yōu)點(diǎn)在各種電子系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。 MSP430FE427 單片機(jī)中加入了段 碼 式液晶驅(qū)動模塊。 MSP430 系列 液晶驅(qū)動模塊主要特點(diǎn)如下： （ 1） 具有顯示緩存器，并可以作為一般存儲 器 （ 2） 段輸出端口可以作為通常輸出端口使用 （ 3） 驅(qū)動頻率 由 ACLK 經(jīng)基本定時器產(chǎn)生 （ 4） 所需的 SEG、 COM 信號自動產(chǎn)生 （ 5） 具有 4 種驅(qū)動方法 （ 6） 多種掃描頻率 液晶驅(qū)動模塊寄存器是由一個 LCD 控制寄存器和 20 個 LCD 存儲器組成的，結(jié)構(gòu) 如下表 所示 表 LCD 液晶驅(qū)動模塊寄存器 寄存器 縮寫 寄存器類型 地址 初始狀態(tài) 控制寄存器 LCDCTL 讀 /寫 09H PUC 后復(fù)位 存儲器 1~20 LCDM1~20 讀 /寫 091H~0A4H 不變 LCD 控制寄存器 (LCDCTL)定義了對液晶的各種操作。該寄存器是 8 位字節(jié)寄存器，需要用字節(jié)指令訪問，其各位定義如下 表 ： 第二章 單片機(jī)的原理及應(yīng)用 9 更多專業(yè)文檔盡在我主頁 表 LCDCTL 寄存器 7 6 5 4 3 2 1 0 LCDPx LCDMXx LCDSON 保留 LCDON ? LCDPx： LCD 端口選擇位，用于選擇引腳的功能是 I/O 端口還是 LCD 段引腳組合功能。 ? LCDMX: LCD 的 MUX 比率選擇位，用于選擇 LCD 顯示模式。 ? LCDSON：段輸出允許位 。 0 所有 LCD 段禁止輸出 。 1 所有 LCD 段有效，根據(jù)相應(yīng)存儲單元內(nèi)容，段被點(diǎn)亮或熄滅 。 ? LCDDON： LCD 開關(guān)控制位 ，該位 控制 LCD 定時發(fā)生器和 R33 的開閉。 0 LCD 時序發(fā)生器和 R33 關(guān)閉， COM 線與段驅(qū)動端低電平。 1 LCD 時序發(fā)生器和 R33 關(guān)閉， COM 線與段驅(qū)動端將按照液晶顯存的數(shù)據(jù)輸出對應(yīng)的信號。 當(dāng) LCDON置 1后， LCD開始工作。將 LCDON控制位置 0，可以關(guān)閉整個LCD模塊，從而節(jié)省電能。當(dāng) LCDSON置 1后，控制段驅(qū)動電路的模擬開關(guān)組才開始工作。將 LCDSON控制位置 0，整個屏幕將空白。利用該標(biāo)志位周期性取反可以做出屏幕閃爍的效果。關(guān)閉該控制位雖然也能關(guān)閉屏幕，但整個 LCD驅(qū)動電路仍在工作，并不能 節(jié)省耗電 [11]。 當(dāng)單片機(jī)進(jìn)入 LPM4 休眠模式時， OSCOFF 會被置 1。它同時也控制著LCD 偏壓發(fā)生器，結(jié)果是一旦單片機(jī)進(jìn)入 LPM4 休眠模式， LCD 模塊的偏壓發(fā)生器也被關(guān)閉。由于 OSCOFF 置 1后整個單片機(jī)內(nèi)部沒有任何活動時鐘，LCD 時序及掃描過程也隨之停止，加上 LCD 偏壓被關(guān)閉，相當(dāng)于自動關(guān)閉整個 LCD 模塊 [12]。 I/O 端口 特性MSP430 單片機(jī) 的端口有 P P P P P P S 和 COM，它們都可以直接用于輸入 /輸出 。 每一個端口，當(dāng)作為輸入口使用時，都具有施密特 特性；當(dāng)作為輸 出口使用時，可驅(qū)動 負(fù)載 。 MSP430 系統(tǒng)中沒有專門的輸入 /輸出指令，10 智能型自行車速度表 輸入 /輸出操作通過傳送指令來實(shí)現(xiàn)。端口 P1~P6 的每一位都可以獨(dú)立用于輸入 /輸出，即具有位尋址功能。常見的鍵盤接口可以直接用端口進(jìn)行模擬，用查詢或者中斷方式控制 [9]。由于 MSP430 的端口只有數(shù)據(jù)口，沒有狀態(tài)口或控制口，在實(shí)際應(yīng)用中，如在查詢式輸入 /輸出傳送時，可以用端口的某一位或者幾位來傳送狀態(tài)信息通過查詢對應(yīng)位的狀態(tài)來確定外設(shè)是否處于 “ 準(zhǔn)備好 ” 狀態(tài)。 端口的功能 ： (1) P1， P2 端口： I/O 端口，具有 中斷功能 ,其他片內(nèi)外設(shè)功 能如定時器、比較器； (2) P3~P6 端口： I/O 端口， 其他片內(nèi)外設(shè)功能如 SPI、 UART 模式， A/D 轉(zhuǎn)換等； (3) S， COM 端口： I/O,驅(qū)動液晶。 MSP430 各端口具有豐富的控制寄存器供用戶實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的操作。其中 P1， P2具有 7 個寄存器， P3~P6 具有 4 個寄存器。通過設(shè)置寄存器我們可以實(shí)現(xiàn)： 每個I/O 位獨(dú)立編程； 任意組合輸入，輸出和中斷 ； P1， P2 所有 8 個位全部可以用作外部中斷處理； 可以使用所以指令對寄存器操作 ； 可以按字節(jié)輸入、輸出，也可按位進(jìn)行操作。 端口 P1， P2 的功能可以通過它們的 7 個控制 寄存器來實(shí)現(xiàn)。這里， PX 代表P1 或 P2。 (1) PXDIR：輸入 /輸出方向寄存器。 8 位相互獨(dú)立，可以分別定義 8 個引腳的輸入 /輸出方向。 8 位再 PUC 后都被復(fù)位。使用輸入 /輸出功能時，應(yīng)該先定義端口的方向 。 作為輸入時只能讀，作為輸出時，可讀可寫。 0：輸入模式； 1：輸出模式。 (2) PXIN：輸入寄存器，為只讀寄存器。用戶不能對它進(jìn)行寫入，只能通過讀取其寄存器的內(nèi)容來知道 I/O 口的輸入信號。所以其引腳的方向要選為輸入 。(3) PXOUT：輸出寄存器。該寄存器為 I/O 端口的輸出緩沖寄存器，再讀取時輸出緩存的 內(nèi)容與引腳方向定義無關(guān)。改變方向寄存器的內(nèi)容，輸出緩存的內(nèi)容不受影響。 (4) PXIFG：中斷標(biāo)志寄存器。 它 的 8 個標(biāo)志位 相應(yīng)引腳是否有中斷請 求有待處理。 0：無中斷請求， 1：有中斷請求。其中斷標(biāo)志分別為 ~。應(yīng)該注意的是： ~ 共用一個中斷向量，為多源中斷。當(dāng)任一事件引起第二章 單片機(jī)的原理及應(yīng)用 11 更多專業(yè)文檔盡在我主頁 的中斷進(jìn)行處理時， ~ 不會自動復(fù)位，必須由軟件來判斷是對哪一個事件，并將相應(yīng)的標(biāo)志復(fù)位。 (5) PXIES：中斷觸發(fā)沿選擇寄存器。如果允許 PX 口的某個引腳中斷，還 需定義該引腳的中斷觸發(fā)方式。 0：上升沿觸發(fā)使相應(yīng)標(biāo)志置位， 1：下降沿觸發(fā)相應(yīng)標(biāo)志置位。 (6) PXIE：中斷使能寄存器。 PX 口的每一個引腳都有一位用以控制該引腳是否允許中斷。 0：禁止中斷 ； 1：允許中斷。 (7) PXSEL：功能選擇寄存器。 P1， P2 兩端口還具有其他片內(nèi)外設(shè)功能，將這些功能與芯片外的聯(lián)系通過復(fù)用 P1， P2 引腳的方式來實(shí)現(xiàn)。 PXSEL 用來選擇引腳的 I/O 端口功能與外圍模塊功能。 0：選擇引腳為 I/O 端口 ； 1：選擇引腳為外圍模塊功能。 端口 P P P P6 沒有中斷能力，其余功能同 P1， P2。除掉端口 P1， P2與中斷相關(guān)的 3 個寄存器，端口 P P P P6 的 4 個寄存器（用法同 P1， P2）分別為 PXDIR， PXIN， PXOUT， PXSEL 可供用戶使用。 端口 COM 和 S，他們實(shí)現(xiàn)與液晶片的直接接口。 COM 為液晶片的公共端， S為液晶片的段碼端。液晶 片 輸出端也可經(jīng)軟件配置為數(shù)字輸出端口。 10 智能型自行車速度表 第 三 章 速度表 總體 設(shè)計 方案 課題的原理分析與實(shí)現(xiàn) 這次課題的任務(wù)是在自行車行進(jìn)過程中測出自行車的速度并顯示出來?；舅悸?，就是通過干簧管產(chǎn)生脈沖信號，脈沖信號經(jīng)過 MSP430FE427 單片機(jī)進(jìn)行處理后再 將速度顯示出來 [7]。 具體來說就是 MSP430F427 中的 定時器 A 測出車輪每轉(zhuǎn)一圈的時間， 經(jīng)過單片機(jī)的計算得出自行車的速度，其結(jié)果通過 LCD 顯示器顯示出來。 基本原理如下：假定輪圈的周長為 L，在自行車前輪上裝有一只磁鐵，前叉上裝有一只干簧管。每次磁鐵劃過干簧管時，都會使之吸合一次。干簧管接一上拉電阻，則車輪每轉(zhuǎn)一圈，輸出一個低電平信號，并從引腳 輸入 MSP430 單片機(jī)中。當(dāng)每次產(chǎn)生一個低電平脈沖信號時，端口產(chǎn)生一次中斷。定時 /計數(shù)器 TA計算相鄰兩次中斷之間的間隔時間即輪圈每轉(zhuǎn)一圈的時間 t，在用周長 L 除 以時間t 即得速度 v。 要求達(dá)到的各項(xiàng)指標(biāo)及實(shí)現(xiàn)方法如下： 1 利用 干簧管 產(chǎn)生 低電平 脈沖信號。 2 對相鄰兩次中斷之間的間隔時間計時。 實(shí)現(xiàn)：