[MSP430] 2.中断和计时器

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我是靠谱客的博主内向绿茶，这篇文章主要介绍[MSP430] 2.中断和计时器，现在分享给大家，希望可以做个参考。

在这一部分中我们将会初步了解到中断的概念及其作用, 我们会尝试使用计时器中断和 I/O 中断操作 LED 灯,让我们开始吧!

什么是中断?我们可以将它理解为一个约定的信号,来告知单片机特定的事件发生了,引起程序从正常运行的主函数中断开,转而执行中断处理程序,处理特定的事件。
中断是一个非常重要的概念,它可以让处理器免于执行冗余的轮询操作等待特定的外部事件的发生。在 MSP430 的架构中,有许多种类的中断:计时器中断,I/O 中断,ADC 中断等等。每一种中断在使用前都要使能和配置,每一种中断又分别有中断处理程序 (Service Routine)。
下面就让我们尝试写一个小程序,实现使用计时器中断和 I/O 中断操作 LED 灯。

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#include "msp430g2553.h" void main(void)
{
  WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD; // Stop WDT

按照惯例,首先包含 g2553 的头文件,关闭看门狗。每次写程序的时候你总会用到它们。

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  CCTL0 = CCIE;  // CCR0 interrupt enabled
  TACTL = TASSEL_2 + MC_1 + ID_3;  // SMCLK/8, upmode
  TACCR0 = 10000;  // 12.5 Hz

这几行简单配置了计时器中断。

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  CCTL0 = CCIE;  // CCR0 interrupt enabled

我们首先通过置 CCTL0(Timer_A capture/compare control 0)寄存器的 CCIE 位(Capture/compare interrupt enable)使能了计时器中断。

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  TACTL = TASSEL_2 + MC_1 + ID_3;  // SMCLK/8, up mode

然后我们通过 TACTL(Timer_A control)寄存器配置了计时器的时钟。如果查阅一下 MSP430 的手册,你会看到之后几位分别表示什么含义:
TASSEL_2 选择了 SMCLK 时钟(由内部 DCO 支持,默认频率大约为 1MHz);
MC_1 选择了上升模式(up mode),即计时器计数的时候由小至大,计数上限由 TACCR0(Timer_A capture/compare 0)寄存器决定。

由此就有

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  TACCR0 = 10000;  // 12.5 Hz

你一定猜到了配置的结果 12.5Hz 是怎么得来的了吧, 1M/8/10000=12.5Hz,这就是产生计时器中断的频率。
通过选择不同的时钟源,不同的时钟分频,不同的计数上限,你几乎可以配置出任何你想要的频率,需要注意的是,MSP430的寄存器都是16 位的,所以 TACCR0 的上限是 65535。

我们继续完善我们的程序。

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  P1OUT &= 0x00;  // Shut down everything P1DIR &= 0x00;
  P1DIR |= BIT0 + BIT6;  // P1.0 and P1.6 pins output 
  P1REN |= BIT3; // Enable internal pull-up/down resistors
  P1OUT |= BIT3;  // Select pull-up mode for P1.3

这几行代码我们应该已经熟悉了。我们首先清空了 PORT1 的输出寄存器和方向寄存器,然后配置板上两个 LED 所对应引脚为输出, 为按键对应的引脚配置上拉电阻。

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  P1IE |= BIT3;  // P1.3 interrupt enabled
  P1IES |= BIT3;  // P1.3 Falling edge
  P1IFG &= ~BIT3;  // P1.3 IFG cleared

这几行代码中,我们首先使能了 P1.3 引脚的中断功能,然后我们选择了下降沿触发中断(高电平到低电平触发),Launchpad 上的按键在不按下的时候连接着 VCC,而按下的时候连接的是 GND,因此我们选择下降沿触发。最后,我们要清除相应的中断标志位。中断标志位通知单片机一个中断的产生,因此在每次中断处理程序结束后,如果我们希望下次产生事件的时候依然有中断,我们应当清除中断标志位。

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  _EINT(); // Enable all interrupts
  while(1) // Loop forever, we work with interrupts! 
    {}

打开所有中断,轻松加愉快。接下来就是中断的事儿了。

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// Timer A0 interrupt service routine
#pragma vector=TIMER0_A0_VECTOR __interrupt void Timer_A0 (void) {
  P1OUT ^= BIT0;  // Toggle P1.0
}

这是 TimerA 的中断处理程序。每当计数器溢出的时候,中断触发,程序便会执行这段代码,翻转 P1.0 的输出,对应地,LED1 会出现闪烁的效果。每次翻转之后,程序便会回到触发中断的地方, 在本例中,回到 While(1)。

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// Port 1 interrupt service routine
#pragma vector=PORT1_VECTOR __interrupt void Port_1(void) {
  P1OUT ^= BIT6;  // Toggle P1.6
  P1IFG &= ~BIT3;  // P1.3 IFG cleared
}

这是PORT1的中断处理程序,每当我们按下P1.3对应的按键时,中断触发,程序便会执行这段代码,效果如同在前一节中演示的一样。

烧代码看效果吧！

以下是这一节的完整代码:

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#include "msp430g2553.h" 
void main(void)
{
  WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD;
  CCTL0 = CCIE;  // CCR0 interrupt enabled
  TACTL = TASSEL_2 + MC_1 + ID_3;  // SMCLK/8, upmode
  TACCR0 = 10000;  // 12.5 Hz
  P1OUT &= 0x00;  // Shut down everything
  P1DIR &= 0x00;
  P1DIR |= BIT0 + BIT6;  // P1.0 and P1.6 pins output
  P1REN |= BIT3;  // Enable internal pull-up/down resistors
  P1OUT |= BIT3;  // Select pull-up mode for P1.3
  P1IE |= BIT3;  // P1.3 interrupt enabled
  P1IES |= BIT3;  // P1.3 Falling edge
  P1IFG &= ~BIT3;  // P1.3 IFG cleared
  _EINT();  // Enable all interrupts
  while(1)  // Loop forever, we work with interrupts!
  {}
}

// Timer A0 interrupt service routine
#pragma vector=TIMER0_A0_VECTOR __interrupt void Timer_A0 (void) {
  P1OUT ^= BIT0;  // Toggle P1.0
}

// Port 1 interrupt service routine
#pragma vector=PORT1_VECTOR __interrupt void Port_1(void) {
  P1OUT ^= BIT6;  // Toggle P1.6
  P1IFG &= ~BIT3;  // P1.3 IFG cleared
}