东南大学MSP实验报告第三,四次

08012131杨淳元0东南大学自动化学院实验报告课程名称：MCU技术及综合课程设计第3次实验实验名称：实验三：定时器输出PWM波形院（系）：自动化学院专业：自动化姓名：杨淳元学号：08012131实验室：实验组别：同组人员：实验时间：2015年5月7日评定成绩：审阅教师：08012131杨淳元1目录一、实验目的和要求........................................................................2二、实验原理....................................................................................2三、实验方案与实验步骤................................................................6四、实验设备与器材配置................................................................6五、实验记录....................................................................................6七、思考题或讨论题........................................................................8八、附上源代码................................................................................908012131杨淳元2一、实验目的和要求1)实验目的(1)学习MP430单片机的时钟原理和定时器使用方法。(2)认识学习PWM波形的作用及原理。2)实验要求编写程序输出1s周期的PWM波形，产生两路PWM波形从引脚P1.2和P1.3分别输出。CCR0中的值定义了PWM信号的周期，CCR1，CCR2中的值定义了PWM信号的占空比。定时使用32.768KHz的ACLK作为输入时钟源，P1.2上的占空比为75%，P1.3上的占空比为25%。二、实验原理1)Timer_A定时器模块框图如图3-1所示。由图3-1可知，Timer_A模块可以有三种时钟源输入。分别是ACLK，SMCLK，TAxCLK。时钟源的选择通过TASSEL信号来完成。被选择的时钟源可以直接送给TIMER模块，或者通过ID信号进行2,4,8分频。选择的时钟信号还可以通过TAIDEX信号进一步做2,3,4,5,6,7或者8分频。当TACLK信号被设置的时候，TIMER的时钟分频逻辑被复位。08012131杨淳元3图3-1Timer_A模块框图2)TimerA控制寄存器TA0CTL详细定义如图3-2所示。图3-2TimerA控制寄存器TA0CTL3)定时器中断的中断向量中包含一个独立中断和若干个共源中断，Timer_A模块的中断分类如图3-3所示。图3-3Timer_A模块的中断向量分类图1)独立中断源的中断处理TA0CCTL0=CCIE;//CCR0中断使能#pargmavector=TIMER0_A0_VECTOR//中断向量定义，可查询头文件得到__interruptvoidTIMER0_A0_ISR(void)08012131杨淳元4{//添加中断处理代码}2)共源中断向量寄存器TAxIV图3-4共源中断向量寄存器TAxIV共源中断程序switch处理方式：#pragmavector=TIMER0_A0_VECTOR//共源中断入口__interruptvoidTIMER0_A0_ISR(void){switch(__even_in_range(TA0IV,14))//共源中断处理{case0:fun_no();break;//Nointerruptcase2:fun_CCR1();break;//CCR1interruptcase4:fun_CCR2();break;//CCR2interruptcase6:fun_CCR3();break;//CCR3interruptcase8:fun_CCR4();break;//CCR4interruptcase10:fun_CCR5();break;//CCR5interruptcase12:fun_CCR6();break;//CCR6interruptcase14:fun_overflow();break;//overflowdefault:fun_default();break;//default08012131杨淳元5}}3)PWM原理PWM技术的三个要素，具体如图3-5所示,PWM频率计算见图3-6。(1)Frequency时钟频率(2)Dutycycle占空比(3)Amplitude信号幅度图3-5PWM计数三要素示意图图3-6PWM频率计算示意图4)实验箱I/O硬件电路如图3-7所示。08012131杨淳元6图3-7实验箱I/O口P1的硬件电路图三、实验方案与实验步骤四、实验设备与器材配置MSP430F6638，数据线，电脑。五、实验记录设置p1.2和p1.3为输出，并且把这两个端口接上示波器观察现象。P1.2端口输出的是占空比为75%的PWM波形.初始化捕获寄存器，设置周期，占空比，输出模式设置输出输出端口，时钟源，计数器工作模式低功耗模式循环设置时钟08012131杨淳元7P1.3端口输出的是占空比为25%的PWM波形。六、实验总结本次试验我学会了利用定时器timerA输出pwm的波形，主要的工作就是设置寄存器计数值。08012131杨淳元8通过更改控制寄存器能够使用不同的模块，这对今后的程序设计是很重要的启发七、思考题或讨论题(1)430时钟系统产生的ACLK、MCLK和SMCLK各自用于什么场合？系统复位时三种时钟输出的默认值为多少？ACLK为低速时钟，主要为片内一些低速设备提供低速时钟。MCLK一般为CPU提供运行时钟，但是也可以用于其他高速模块（如定时器和数模转换模块）。SMCLK为高速时钟，主要为片内一些高速外设提供高速时钟。(2)MSP430F6638有哪些定时器模块？其中Timer_A0有多少捕获/比较器？三个Timer_A,一个Timer_B。Timer_A0有5个捕获/比较器。(3)定时器有哪几种工作模式？各种工作模式的特点和定时周期如何计算？其最大定时周期分别是多少？1）4种，通过设定MC1,MC2实现。00：停止模式：定时器停止01：增计数模式：定时器重复从0计数到TAxCCR010：连续计数模式：定时器重复从0计数到0FFFFh11：增\减计数模式：定时器重复从0计数到TAxCCR0，再减计算到02）特点如上。定时周期取决于所选择的时钟，周期为计数最大值除以时钟频率。最大定时周期：增计数模式：（TAxCCR0+1）/时钟源。连续奇数:10000h/时钟源增减计数：（2*TAxCCR0+1）/时钟源08012131杨淳元9(4)PWM控制技术主要运用在哪些场合？如何根据指定的PWM定时周期和占空比来计算计数周期？电机驱动控制转速。定时周期乘以占空比。八、附上源代码#includemsp430f6638.hvoidmain(void){WDTCTL=WDTPW+WDTHOLD;//关闭看门狗UCSCTL6&=~XCAP_3;//配置内接电容值TA0CCR0=512-1;//PWM周期TA0CCTL1=OUTMOD_7;//复位/置位输出方式TA0CCR1=384;//占空比384/512=75%TA0CCTL2=OUTMOD_7;//复位/置位输出方式TA0CCR2=128;//占空比128/512=25%P1DIR|=BIT2+BIT3;//P1.2和P1.3输出P1SEL|=BIT2+BIT3;//P1.2和P1.3设置为第二功能：TA0.1和TA0.2TA0CTL|=TASSEL_1+MC_1;//ACLK,Timer_A增计数模式for(;;){_BIS_SR(LPM3_bits);//进入LPM3_NOP();}}08012131杨淳元10东南大学自动化学院实验报告课程名称：MCU技术及综合课程设计第4次实验实验名称：实验四：LED数码管的使用院（系）：自动化学院专业：自动化姓名：杨淳元学号：08012131实验室：实验组别：同组人员：实验时间：2015年5月7日评定成绩：审阅教师：08012131杨淳元11目录一、实验目的和要求..............................................................................12二、实验原理..........................................................................................12三、实验方案与实验步骤......................................................................16四、实验设备与器材配置......................................................................16五、实验记录..........................................................................................16七、思考题或讨论题..............................................................................17八、附上源代码......................................................................................1708012131杨淳元12一、实验目的和要求1）实验目的(1)了解TM1638芯片工作原理与使用方法；(2)掌握LED数码管的动态显示控制。2）实验要求通过MSP430F6638端口控制TM1638芯片以实现LED数码管显示，例如用数码管显示自己八位学号。二、实验原理(1)TM1638控制芯片TM1638是带键盘扫描接口的LED驱动控制专用电路，内部集成有MCU数字接口、数据锁存器、LED高压驱动、键盘扫描等电路。主要应用于冰箱、空调、家庭影院等产品的高段位显示屏驱动。TM1638原理图如4-1所示，其中SEG_DIO，SEG_CLK，SEG_STB与MSP430芯片中P3.5，P3.4，P3.2三个IO口相连，仅占用3个端口即可完成数据的输入输出，大大节约单片机的IO口和开发板的空间，降低了布线的难度。TM1638与MSP430实验箱连接示意图如图4-1所示，实验开发板LED数码管对应关系见图4-2。08012131杨淳元13图4-1MSP430与TM1638连接示意图图4-2实验开发板LED数码管对应关系图TM1638的各引脚定义如图4-3所示。08012131杨淳元14图4-3TM1638各引脚定义(2)TM1638接收数据串行数据传输格式：读取和接收1个BIT都在时钟的上升沿操作。数据接收（写数据）时序如图4-4所示。图4-4TM1638数据接收时序图以下写数据代码仅作为参考。（更多关于TM1638的程序请参考给出的TM1638.h和TM1638.c两个文件以及芯片说明书）voidTM1638_Write(unsignedcharDATA)//写数据函数{unsignedchari;DIO_OUT;//将DIO配置为输出状态for(i=0;i8;i++){CLK_low;if(DATA&0x01){DIO_high;}else{DIO_lo