MSP430定时器

MSP430的定时器中有比较捕获的概念，刚刚接触非常生疏。看了半天终于清楚：

比较模式：

这是定时器的默认模式，当在比较模式下的时候，与捕获模式相关的硬件停止工作，如果这个时候开启定时器中断，然后设置定时器终值(将终值写入TACCRx)，开启定时器，当TAR的值增到TACCRx的时候，中断标志位CCIFGx置一，同时产生中断。若中断允许未开启则只将中断标志位CCIFGx置一。

例子：比较模式就像51单片机一样，要能够软件设置定时间隔来产生中断处理一些事情，如键盘扫描，也可以结合信号输出产生时序脉冲发生器，PWM信号发生器。如：不断装载TACCRx，启动定时器，TAR和TACCRx比较产生中断处理。

捕获模式：

利用外部信号的上升沿、下降沿或上升下降沿触发来测量外部或内部事件，也可以由软件停止。捕获源可以由CCISx选择CCIxA,CCIxB,GND,VCC。完成捕获后相应的捕获标志位CCIFGx置一

捕获模式的应用：

利用捕获源的来触发捕获TAR的值，并将每次捕获的值都保存到TACCRx中，可以随时读取TACCRx的值，TACCRx是个16位的寄存器，捕获模式用于事件的精确定位。如测量时间、频率、速度等

例子：利用两次捕获的值来测量脉冲的宽度。或捕获选择任意沿，CCISx=”11“(输入选择VCC)，这样即当VCC与GND发生切换时产生捕获条件

结合利用：异步通讯

同时应用比较模式和捕获模式来实现UART异步通信。即利用定时器的比较模式来模拟通讯时序的波特率来发送数据，同时采用捕获模式来接收数据，并及时转换比较模式来选定调整通信的接受波特率，达到几首一个字节的目的

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利用MSP430单片机定时器A和捕获/比较功能模块结合使用，实现脉冲宽度的测量。

本例程用到了定时器A的CCI1A端口(例如MSP430F14X的P1.2引脚)作捕获外部输入的脉冲电平跳变，同时结合简单的软件算法就能实现脉冲宽度的测量。在实际应用中可根据例程中的start,end,overflow三个变量来计算脉冲宽度。此功能模块在实际产品应用中体现出有较高的应用价值。

2-例程

#include

unsigned int start,end;

unsigned char overflow;

void main (void)

{

WDTCTL = WDTPW+WDTHOLD; //关闭看门狗定时器

P1DIR = BIT0+BIT4; //设置P1.0方向为输出

P1SEL = BIT2; //设置P1.2端口为功能模块使用

TACTL = TASSEL0+TACLR+TAIE+MC1; //定时器A时钟信号选择ACLK,同时设置定时器A计数模式为连续增计模式

CCTL1 = MC0+SCS+CAP+CCIE; //输入上升沿捕获,CCI0A为捕获信号源

_EINT(); //中断允许

while(1); //LOOP

}

#pragma vector=TIMERA1_VECTOR //定时器A中断处理

__interrupt void timer_a(void)

{

switch(TAIV) //向量查询

{ case 2: //捕获中断

if(CCTL1&CM0) //上升沿

{

CCTL1=(CCTL1&(~CM0))|CM1; //更变设置为下降沿触发

start=TAR; //记录初始时间

overflow=0; //溢出计数变量复位

}

else if (CCTL1&CM1) //下降沿

{

CCTL1=(CCTL1&(~CM1))|CM0; //更变设置为上升沿触发

end=TAR; //用start,end,overflow计算脉冲宽度

}

break;

case 10: //定时器溢出中断

overflow++;

break; //溢出计数加1

default:break;

}

}

//例程结束

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Timer_A定时器：

注：msp430有两个16位定时器Timer_A和Timer_B.二者基本相同。

主要有TACTL,TAR,CCTL0,CCR0,CCTL1,CCR1,CCTL2,CCR2,TAIV几个寄存器。其中最主要的是TACTL寄存器，它决定Timer_A的输入时钟信号，Timer_A的工作模式，Timer_A的开启与停止，中断的申请等。

定时器A大致可分为四个功能模块：计数器、比较/捕获寄存器0、比较/捕获寄存器1、比较/捕获寄存器2。计数器是主体它是一个开启和关闭的定时器，如果开启它就是一直在循环计数，只会有一个溢出中断，也就是当计数由0xffff到0时会产生一个中断。那怎么实现定时功能呢?这就要靠三个比较/捕获寄存器了以后用CCRx表示。CCR0比较特殊，通过他可以改变计数器的最大计数值，也就是当计数器计数到CCR0的值时自动会将计数器清零。但这需要设置相应的工作模式，模式列表如下：

0——停止模式，用于定时器的暂停

1——增计数模式，计数器计数到CCR0，再清零计数

2——连续计数模式，计数器增计数到0xffff，再清零计数

3——增/减计数模式，增计数到CCR0，再减计数到0

当计数器计数到CCR0时，CCR0单元会产生一个中断。同样当计数器计数到CCR1和CCR2时，两个单元也都会个产生一个中断。这样我们可以通过定时器A得到三个定时时间了。

看程序中的定时器初始化模块。CCTLx是相应比较/捕获寄存器的控制寄存器。它可对比较/捕获寄存器进行设置，在这里只用到比较功能，也就是当计数到CCRx时产生中断，由于CCTLx默认的是比较功能，所以一般也就只用到CCIE这个控制字，就是开启相应比较器的中断。CCRx就是相应比较器的值。

下面介绍几个Timer_A的重要寄存器：

TACTL寄存器：

SSEL_1 SSEL_0 是时钟源的选择

0——TACLK，使用外部引脚信号作为输入

1——ACLK，辅助时钟

2——SMCLK，子系统主时钟

3——INCLK，外部输入时钟

对TACTL进行模式设置的同时也开启了定时器，要停止只需把MC_0赋值给TACTL就可以。

ID1 ID0 是时钟源的分频选择

00——不分频

01——2分频

10——4分频

11——8分频

MC1 MC0 是模式选择

0——停止模式，用于定时器的暂停

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1——增计数模式，计数器计数到CCR0，再清零计数

2——连续计数模式，计数器增计数到0xffff，再清零计数

3——增/减计数模式，增计数到CCR0，再减计数到0

CLR——————定时器清楚位

TAIE——————定时器中断允许位

TAIFG——————定时器溢出标志位

TAR寄存器：

16位计数器，是执行计数的单元，是计数器的主体。我的理解：即存储你的计数值，0——>CCR0

CCTLx寄存器：

捕获比较控制寄存器：

CAPTMOD1~0:选择捕获模式

0 0————禁止捕获模式

0 1————上升沿捕获

1 0————下降沿捕获

1 1————上升沿与下降沿都捕获

CCIS1~0: 捕获事件输入源

0 0————选择CCIxA

0 1————选择CCIxB

1 0————选择GND

1 1————选择Vcc

SCS——选择捕获信号与定时器时钟同步、异步关系

0：异步捕获

1：同步捕获(实际中经常使用同步模式，捕获总是有效的)

SCCIx——比较相等信号EQUx将选中的捕获/比较输入信号CCIx(CCIxA，CCIxB，Vcc和GND)进行锁存，然后可由SCCIx读出。

CAP——选择捕获模式还是比较模式。

0：比较模式

1：捕获模式

OUTMODx: 选择输出模式

0 0 0————输出

0 0 1————置位

0 1 0————PWM翻转/复位

0 1 1————PWM置位/复位

1 0 0————翻转

1 0 1————复位

1 1 0————PWM翻转/置位

1 1 1————PWM复位/置位

CCIEx——捕获/比较模块中断允许位

0：禁止中断

1：允许中断

CCIx——捕获/比较模块的输入信号

捕获模式：由CCIS0和CCIS1选择的输入信号可通过该位读出

比较模式：CCIx复位

OUT——输出信号(如果OUTMODx选择输出模式0，则该位对应于输入状态)

0：输出低电平

1：输出高电平

COV——捕获溢出标志

0：没有捕获溢出

1：发生捕获溢出

当CAP=0时，选择比较模式。捕获信号发生复位。没有使COV置位的捕获事件

当CAP=1时，选择捕获模式。如果捕获寄存器的值被读出前再次发生捕获事件，则COV置位。程序检测COV来判断原值读出前是否又发生捕获事件。读捕获寄存器时不会使溢出标志复位，须用软件复位。

CCIFGx——捕获比较中断标志

捕获模式：寄存器CCRx捕获了定时器TAR值时置位

比较模式：定时器TAR值等于寄存器CCRx值时置位

//******************************************************************************

// Date: 2009.8.4

// Author: xurafreedom

// Email: freedomxura@gmail.com / mxh20999@163.com

// Blog: http://xurafreedom.cublog.cn

//

// Description: Toggle P3.4 using software and TA_0 ISR. Toggles every

// 50000 SMCLK cycles. SMCLK provides clock source for TACLK.

// During the TA_0 ISR, P3.4 is toggled and 50000 clock cycles are added to

// CCR0. TA_0 ISR is triggered every 50000 cycles. CPU is normally off and

// used only during TA_ISR.

// ACLK = n/a, MCLK = SMCLK = TACLK = default DCO ~800kHz

// Software release:IAR Assembler for MSP430 V4.09A/W32 (4.9.1.9)

//******************************************************************************

#include

/********************函数声明******************/

void InitClock();

/********************主函数********************/

void main(void)

{

WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD; // Stop WDT

InitClock(); // Initialize the clock

P3DIR |= BIT4; // P3.4 output

CCTL0 = CCIE; // CCR0 interrupt enabled

CCR0 = 500;

TACTL = TASSEL_2 + MC_1; // SMCLK, Up to CCR0 mode

_BIS_SR(LPM0_bits + GIE); // Enter LPM0 w/ interrupt

}

/*******************************************

函数名称：InitClock

功 能：初始化时钟函数

参 数：无

返回值 ：无

********************************************/

void InitClock()

{

unsigned int oscdly;

BCSCTL1 &= ~XT2OFF; //------------清OSCOFF/XT2,使XT2振荡器有效

do

{

IFG1 &=~OFIFG; //------------清OFIFG

oscdly=255;

while(oscdly--); //------------延时等待

}

while(IFG1 & OFIFG); //------------直到OFIFG=0为止

//-------------------------------------------------------------

DCOCTL |= DCO0 + DCO1 + DCO2; // Max DCO

BCSCTL1 |= RSEL0 + RSEL1 + RSEL2; // XT2on, max RSEL

//这两句设置DCOCTL和BCSCTL1,设置DCO的频率

//一般来说，PUC复位之后，如果没有特定设置系统时钟MCLK,MCU将默

//认DCO振荡器产生的频率为系统时钟，不过如果设置BCSCTL2来选定[!--empirenews.page--]

//MCLK的时钟源的话(如：BCSCTL2 |= SELM_2+SELS;)系统时钟就是由

//XT2振荡而来.

//-------------------------------------------------------------

BCSCTL2 |= SELM_2+SELS; //SMCLK and MCLK uses XT2

//这一句设置BCSCTL2,选定MCLK和SMCLK的时钟源

//注意：ACLK只能来源于LFXT1.可以在BCSCTL1里设置ACLK的分频。

//-------------------------------------------------------------

}

/*******************************************

函数名称：Timer_A

功 能：定时器A中断服务子函数,当

参 数：无

返回值 ：无

********************************************/

// Timer A0 interrupt service routine

#pragma vector=TIMERA0_VECTOR

__interrupt void Timer_A (void)

{

P3OUT ^= BIT4; // Toggle P3.4

}

[/td][/tr]

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其实捕获相当于51的外部中断?只不过，MSP430里，把捕获和定时器做在了一起。