時鐘初始化和GPIO

　　概述：

　　本實驗的目的是了解用于執(zhí)行對MSP430 Value Line設(shè)備的初始化過程的步驟。在這個練習中，您將編寫初始化代碼，并運行該設(shè)備使用各種時鐘資源。

　　1、寫初始化代碼

　　2、運行CPU的MCLK的來源方式：VLO 、32768晶體、DCO

　　3、主體程序部分

　　4、觀察LED閃光燈速度

　　MSP430時鐘：

　　1、在MSP430單片機中一共有三個或四個時鐘源：

　　(1)LFXT1CLK，為低速/高速晶振源，通常接32.768kHz，也可以接(400kHz～16Mhz);

　　(2)XT2CLK，可選高頻振蕩器，外接標準高速晶振，通常是接8Mhz，也可以接(400kHz～16Mhz);

　　(3)DCOCLK，數(shù)控振蕩器，為內(nèi)部晶振，由RC震蕩回路構(gòu)成;

　　(4)VLOCLK，內(nèi)部低頻振蕩器，12kHz標準振蕩器。

　　2、在MSP430單片機內(nèi)部一共有三個時鐘系統(tǒng)：

　　(1)ACLK，Auxiliary Clock，輔助時鐘，通常由LFXT1CLK或VLOCLK作為時鐘源，可以通過軟件控制更改時鐘的分頻系數(shù);

　　(2)MCLK，Master Clock，系統(tǒng)主時鐘單元，為系統(tǒng)內(nèi)核提供時鐘，它可以通過軟件從四個時鐘源選擇;

　　(3)SMCLK，Sub-Main Clock，系統(tǒng)子時鐘，也是可以由軟件選擇時鐘源。

　　Basic Clock Module Registers(基礎(chǔ)時鐘寄存器)

　　DCO control register DCOCTL

　　Basic clock system control 1 BCSCTL1

　　Basic clock system control 2 BCSCTL2

　　Basic clock system control 3 BCSCTL3

　　SFR interrupt enable register 1 IE1

　　SFR interrupt flag register 1 IFG1

　　3、MSP430的時鐘設(shè)置包括3個寄存器，DCOCTL、BCSCTL1、BCSCTL2、BCSCTL3

　　DCOCTL，DCO控制寄存器，地址為56H，初始值為60H

　　DCO2DCO1DCO0MOD4MOD3MOD2MOD1MOD0

　　DCO0~DCO2: DCO Select Bit,定義了8種頻率之一，而頻率由注入直流發(fā)生器的電流定義。

　　MOD0~MOD4: Modulation Bit,頻率的微調(diào)。

　　一般不需要DCO的場合保持默認初始值就行了。

　　BCSCTL1，Basic Clock System Control 1，地址為57H，初始值為84H

　　XT2OFFXTSDIVA1DIVA0XT5VRSEL2RSEL1RSEL0

　　RSEL0~RSEL2: 選擇某個內(nèi)部電阻以決定標稱頻率.0最低，7最高。

　　XT5V: 1.

　　DIVA0~DIVA1:選擇ACLK的分頻系數(shù)。DIVA=0,1,2,3,ACLK的分頻系數(shù)分別是1,2,4,8;

　　XTS: 選擇LFXT1工作在低頻晶體模式(XTS=0)還是高頻晶體模式(XTS=1)。

　　XT2OFF: 控制XT2振蕩器的開啟(XT2OFF=0)與關(guān)閉(XT2OFF=1)。

　　正常情況下把XT2OFF復(fù)位就可以了.

　　BCSCTL2，Basic Clock System Control 2，地址為58H，初始值為00H

　　SEM1SELM0DIVM1DIVM0SELSDIVS1DIVS0DCOR

　　DCOR: Enable External Resistor. 0,選擇內(nèi)部電阻;1,選擇外部電阻

　　DIVS0~DIVS1: DIVS=0,1,2,3對應(yīng)SMCLK的分頻因子為1,2,4,8

　　SELS: 選擇SMCLK的時鐘源, 0:DCOCLK; 1:XT2CLK/LFXTCLK.

　　DIVM0~1: 選擇MCLK的分頻因子, DIVM=0,1,2,3對應(yīng)分頻因子為1,2,4,8.

　　SELM0~1: 選擇MCLK的時鐘源, 0,1:DCOCLK, 2:XT2CLK, 3:LFXT1CLK

　　我用的時候一般都把SMCLK與MCLK的時鐘源選擇為XT2。

　　其它：

　　1. LFXT1: 一次有效的PUC信號將使OSCOFF復(fù)位，允許LFXT1工作，如果LFXT1信號沒有用作SMCLK或MCLK，可軟件置OSCOFF關(guān)閉LFXT1.

　　2. XT2: XT2產(chǎn)生XT2CLK時鐘信號，如果XT2CLK信號沒有用作時鐘MCLK和SMCLK,可以通過置XT2OFF關(guān)閉XT2，PUC信號后置XT2OFF，即XT2的關(guān)閉的。

　　3. DCO振蕩器：振蕩器失效時，DCO振蕩器會自動被選做MCLK的時鐘源。如果DCO信號沒有用作SMCLK和MCLK時鐘信號時，可置SCG0位關(guān)閉DCO直流發(fā)生器。

　　4. 在PUC信號后，由DCOCLK作MCLK的時鐘信號，根據(jù)需要可將MCLK的時鐘源另外設(shè)置為LFXT1或XT2，設(shè)置順序如下：

　　(1)清OSCOFF/XT2

　　(2)清OFIFG

　　(3)延時等待至少50uS

　　(4)再次檢查OFIFG，如果仍置位，則重復(fù)(1)-(4)步，直到OFIFG=0為止。

　　(5)設(shè)置BCSCTL2的相應(yīng)SELM。

　　實例分析

　　1、CPU運行在VLO時鐘下：

　　這是最慢的時鐘，在約12千赫茲下運行。因此，我們將通過可視化的LED閃爍的紅色慢慢地在約每3秒鐘率。我們可以讓時鐘系統(tǒng)默認這種狀態(tài)，設(shè)置專門來操作VLO。我們將不使用任何ALCK外設(shè)時鐘在此實驗室工作，但你應(yīng)該認識到，ACLK來自VLO時鐘。

　　#include

　　void main(void)

　　{

　　WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD; // 關(guān)閉看門狗定時器

　　P1DIR = 0x40; // P1.6 配置輸出

　　P1OUT = 0; // 關(guān)閉LED

　　BCSCTL3 |= LFXT1S_2; // LFXT1 = VLO

　　IFG1 &= ~OFIFG; // 清除OSCFault 標志

　　__bis_SR_register(SCG1 + SCG0); // 關(guān)閉 DCO

　　BCSCTL2 |= SELM_3 + DIVM_3; // MCLK = VLO/8

　　while(1)

　　{

　　P1OUT = 0x40; // 開啟LED

　　_delay_cycles(100);

　　P1OUT = 0; // 關(guān)閉 LED

　　_delay_cycles(5000);

　　}

　　}

　　2、CPU運行在晶振(32768Hz)時鐘下：

　　晶體頻率為32768赫茲，約3倍的VLO。如果我們在前面的代碼中使用晶振，指示燈應(yīng)閃爍大約每秒一次。你知道為什么32768赫茲是一個標準?這是因為這個數(shù)字是2的15次方，因此很容易用簡單的數(shù)字計數(shù)電路，以每秒一次獲得率 ——手表和其他時間時基。認識到ACLK來自外部晶振時鐘。

　　#include

　　void main(void)

　　{

　　WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD; // 關(guān)閉看門狗定時器

　　P1DIR = 0x41; // P1.0 和P1.6配置輸出

　　P1OUT = 0x01; // 開啟P1.0

　　BCSCTL3 |= LFXT1S_0; // LFXT1 = 32768Hz 晶振

　　while(IFG1 & OFIFG)

　　{

　　IFG1 &= ~OFIFG; // 清除 OSCFault 標志

　　_delay_cycles(100000); // 為可見的標志延時

　　}

　　P1OUT = 0; // 關(guān)閉P1

　　__bis_SR_register(SCG1 + SCG0); // 關(guān)閉 DCO

　　BCSCTL2 |= SELM_3 + DIVM_3; // MCLK = 32768/8

　　while(1)

　　{

　　P1OUT = 0x40; // 開啟 LED

　　_delay_cycles(100);

　　P1OUT = 0; / / 關(guān)閉LED

　　_delay_cycles(5000);

　　}

　　}

　　3、CPU運行在晶振(32768Hz)和DCO時鐘下：

　　最慢的頻率，我們可以運行DCO約在1MHz(這也是默認速度)。因此，我們將開始切換MCLK到DCO下。在大多數(shù)系統(tǒng)中，你會希望ACLK上運行的VLO或32768赫茲晶振。由于ACLK在我們目前的代碼是在晶體上運行，我們會打開DCO計算。

　　#include

　　void main(void)

　　{

　　WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD; // 關(guān)閉看門狗定時器

　　if (CALBC1_1MHZ ==0xFF || CALDCO_1MHZ == 0xFF)

　　{

　　while(1); // If cal const erased, 掛起

　　}

　　BCSCTL1 = CALBC1_1MHZ; // Set range

　　DCOCTL = CALDCO_1MHZ; //設(shè)置DCO模式

　　P1DIR = 0x41; // P1.0 和P1.6配置輸出

　　P1OUT = 0x01; // P1.0 開啟

　　BCSCTL3 |= LFXT1S_0; // LFXT1 = 32768Hz

　　while(IFG1 & OFIFG)

　　{

　　IFG1 &= ~OFIFG; // 清除OSCFault 標志

　　_delay_cycles(100000); // 為可見標志延時

　　_delay_cycles(100000); // 為可見標志延時

　　}

　　P1OUT = 0; // P1.6 關(guān)閉

　　// __bis_SR_register(SCG1 + SCG0); // 關(guān)閉DCO

　　BCSCTL2 |= SELM_0 + DIVM_3; // MCLK = DCO

　　while(1)

　　{

　　P1OUT = 0x40; // P1.6 開啟

　　_delay_cycles(100);

　　P1OUT = 0; / / P1.6 關(guān)閉

　　_delay_cycles(5000);

　　}

　　}

　　4、CPU運行在DCO時鐘下：

　　最慢的頻率，我們可以運行DCO約在1MHz(這也是默認速度)。因此，我們將開始切換MCLK到DCO下。在大多數(shù)系統(tǒng)中，你會希望在VLO或者是晶振下運行ACLK。由于ACLK在我們目前的代碼是在VLO上運行，我們會打開DCO運行。

　　#include

　　void main(void)

　　{

　　WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD; // 關(guān)閉看門狗定時器

　　if (CALBC1_1MHZ ==0xFF || CALDCO_1MHZ == 0xFF)

　　{

　　while(1); // If cal const erased,掛起

　　}

　　BCSCTL1 = CALBC1_1MHZ; // Set range

　　DCOCTL = CALDCO_1MHZ; // 設(shè)置DCO模式

　　P1DIR = 0x40; // P1.6 配置輸出

　　P1OUT = 0; // P1關(guān)閉

　　BCSCTL3 |= LFXT1S_2; // LFXT1 = VLO

　　IFG1 &= ~OFIFG; // 清除 OSCFault 標志

　　//__bis_SR_register(SCG1 + SCG0); // 關(guān)閉DCO

　　BCSCTL2 |= SELM_0 + DIVM_3; // MCLK = DCO/8

　　while(1)

　　{

　　P1OUT = 0x40; // P1.6 關(guān)閉

　　_delay_cycles(100);

　　P1OUT = 0; // P1.6 開啟

　　_delay_cycles(5000);

　　}

　　}