MSP430 G2553 計時/計數器 Timer_A

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MSP430G2553包含了兩個16-bit Timer_A計時/計數器。本文簡單介紹了Timer_A的功能和寄存器使用，本文及後續的隨筆部分參考了"Scientific Instrument Using the TI MSP430"部落格。該部落格的MSP430教程文章非常好，建議對MSP430感興趣的人FQ閱讀。

一、介紹

Timer_A可實現的功能有

- multiple compare：判斷計時器時間是否到達設定條件，觸發事件

- multiple capture：捕獲某個事件發生的時間

- PWM output：脈衝調製訊號輸出

- interval timing

Timer_A的構造框圖如下所示。

二、Timer Block

- 包含了一個16-bit的timer/counter寄存器TAR。

- 時鐘源可以由TAxCTL寄存器的TASSELx欄位選擇，為SMCLK、ACLK、TACLK、INCLK四者中的一個。其中TACLK、INCLK為外部輸入的訊號，對應管腳需查看具體晶片手冊。

- 分頻比由TAxCTL寄存器的IDx欄位選擇，支援1/2/4/8分頻。

- Timer的開關及運行模式由TAxCTL寄存器的MCx欄位選擇，預設為00（Timer關閉）。運行模式支援up mode, continuous mode, up/down mode 三種，如所示。調試中發現，修改MCx時會將TASSELx和IDx清零。

- 將TAxCTL寄存器的TACLR置0，可實現將TAR清零，同時TAxCTL寄存器的IDx、MCx欄位也會被清零。

- Timer overflow時可產生中斷，由TACTL寄存器的TAIE使能，中斷標誌位為TACTL寄存器的TAIFG位。

三、Compare Block

- 每個Timer_A包含兩個（TAxCCR0、TAxCCR1）或三個（TAxCCR0、TAxCCR1、TAxCCR2）capture/compare register。如MSP430G2553的每個Timer_A包含三個capture/compare register。

- compare模式可以產生PWM訊號，和特定時間間隔的中斷。

- compare模式由TAxCCRx寄存器的CAP=0來使能。

- 當TAR寄存器計數到TAxCCRx寄存器的值時，可觸發中斷，由TAxCCTLx寄存器中的CCIE位使能，中斷標誌位為TAxCCTLx寄存器中的CCIFG位。

四、Capture Block

- capture模式可用時間測量、速度計算。

- 外部輸入訊號為CCIA或CCIB，對應管腳需查看具體晶片手冊。

- capture模式由TAxCCRx寄存器的CAP=1及CMx欄位來使能。

- 捕獲條件由TAxCCRx寄存器的CMx欄位設定，預設為00（關閉）。捕獲條件可以為僅上升沿、僅下降沿、上升/下降沿三種之一。

- 建議設定TAxCCRx寄存器的SCS位，從而將捕獲產生訊號與時鐘訊號同步。

- 當上一次捕獲產生訊號被讀取前又有了新的捕獲產生訊號、即capture overflow時，TAxCCRx寄存器的COV標誌位會置1。

- 捕獲事件發生時，產生的中斷標誌位與compare模式相同，為TAxCCTLx寄存器中的CCIFG位。亦由TAxCCTLx寄存器中的CCIE位使能。

五、一個簡單例子

利用MSP430G2553 Timer0_A的compare mode，產生頻率為0.1Hz的方波，驅動LED進行顯示。代碼在中斷程式中又進行了一次計數，以實現長時間間隔定時。

 1 #include "io430.h" 2  3 #define LED1 BIT0 //red led on G2 Launchpad 4  5 //global variables 6 char i = 0; 7  8 void main(void) 9 {10     // Stop watchdog timer to prevent time out reset11     WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD;12     13     P1OUT = 0;14     P1DIR |= LED1;15     16     // set DCO freq = 1MHz17     BCSCTL1 = CALBC1_1MHZ;18     DCOCTL = CALDCO_1MHZ;19     20     // BCM+ initial state:21     // DCOCLK -> MCLK22     // DCOCLK -> SMCLK23     // comprare/capture mode -> compare mode24     25     TA0CCR0 = 62550 - 1;26     TA0CCTL0 = CCIE; // enable compare interrupt27     TA0CTL = TASSEL_2 + ID_3 + MC_1 + TACLR;28     // input clock: SMCLK/8 -> 125kHz; 29     // timer overflow freq: 125k/(TA0CCR0+1) -> 2Hz30     // clear and start the timer, up mode31    32     __enable_interrupt();33    34     while(1)35     {36     37     }38 39 }40 41 //interrupt service routines42 #pragma vector = TIMER0_A0_VECTOR43 __interrupt void CCR0_ISR(void)44 {45     if(++i == 10) // interval: 1/2 * 10 = 5s, freq: 0.2Hz46     {47         // no flag clearing necessary; CCR0 has only one source, 48         // so it‘s automatic.49         P1OUT ^= LED1; // the sqaure wave freq: 0.2Hz/2 -> 0.1Hz50         i = 0;51     }52 }

 

MSP430 G2553 計時/計數器 Timer_A