MSP430时钟系统的I/O端口有何功能

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  1.1基本时钟系统概述

  
   通过这些基本的时钟模块，我们可以得到 3 个有用的时钟信号：
  

• ACLK 辅助时钟（Auxillary Clock） ACLK 是 LFXT1CLK 时钟源经 1、2、4、8 分频后得到的。 ACLK 可由软件选择作为各个外围模块的时钟信号，一般用于低速外设。
  
• MCLK 主系统时钟（Main System Clock） MCLK 可由软件选择来自 LFXT1CLK、XT2CLK、DCOCLK 三者之一，然后经 1、2、4、8 分频。 MCLK 通常用于 CPU 运行，程序的执行和其他使用到高速时钟的模块。
  
• SMCLK 子系统时钟（Sub System Clock） SMCLK 可由软件选择来自 XT2CLK 或 DCOCLK，然后经 1、2 、4、8 分频。 SMCLK 通常用于高速外围模块。
  
  

  1.2，寄存器

  DCOCTL, DCO Control Register

  
   DCOx：
  DCO 频率选择 用来选择 8 种频率，可分段进行调节 DCOCLK 频率。该频率是建立在 RSELx 选定的频段上。 MODx：DAC 调制器设定 控制切换 DCOx 和 DCOx+1 选择的两种频率，来微调 DCO 的输出频率。 如果 DCOx 常数是 7，表示已经选择最高频率，此时 MODx 失效，不能用来进行频率调整。
  MODx：
  DAC 调制器设定 控制切换 DCOx 和 DCOx+1 选择的两种频率，来微调 DCO 的输出频率。 如果 DCOx 常数是 7，表示已经选择最高频率，此时 MODx 失效，不能用来进行频率调整。
  
   
  BCSCTL1, Basic Clock System Control Register 1

  
   XT2OFF：
  XT2 高速晶振控制 此位用于控制 XT2 振荡器的开启与关闭。
  0： XT2 高速晶振开 1： XT2 高速晶振关
  XTS：
  LFXT1 高速/低速模式选择
  0： LFXT1 工作在低速晶振模式（默认） 1： LFXT1 工作在高速晶振模式
  DIVAx：
  ACLK 分频选择 0： 不分频 1： 2 分频 2： 4 分频 3： 8 分频
  XT5V：
  不使用 通常此位复位 XT5V=0
  RSELx：
  DCO 震荡器的频段选择 该 3 位控制某个内部电阻以决定标称频率。 0： 选择最低的标称频率 ...... 7： 选择最高的标称频率。
  BCSCTL2, Basic Clock System Control Register 2

  
   SELMx：
  选择 MCLK 时钟源
  0： MCLK 时钟源为 DCOCLK（默认） 1： MCLK 时钟源为 DCOCLK 2： MCLK 时钟源为 XT2CLK 3： MCLK 时钟源为 LFXT1CLK
  DIVMx：
  选择 MCLK 分频 0： 不分频（默认） 1： 2 分频 2： 4 分频 3： 8 分频
  SELS：
  选择 SMCLK 时钟源
  0： SMCLK 时钟源为 DCOCLK（默认） 1： SMCLK 时钟源为 XT2CLK
  DIVSx：
  选择 SMCLK 分频
  0： 不分频（默认） 1： 2 分频 2： 4 分频 3： 8 分频
  DCOR：
  选择 DCO 震荡电阻 0： 内部电阻 1： 外部电阻
  IE1, Interrupt Enable Register 1

  
   振荡器故障中断使能。这个位允许OFIFG中断。
由于IE1中的其他位可能会被其他模块使用，建议使用BIS来设置或清除该位。B或BIC。B指令，0中断未启用1启用中断
  IFG1, Interrupt Flag Register 1

  
  振荡器故障中断标志。由于IFG1中的其他位可能会被其他模块使用，
0无中断挂起1中断等待

1.3时钟代码



void Clock_Init()
{
  uchar i;
  BCSCTL1&=~XT2OFF;                 //打开XT2振荡器
  BCSCTL2|=SELM1+SELS;              //MCLK为8MHZ，SMCLK为8MHZ
  do{
    IFG1&=~OFIFG;                   //清楚振荡器错误标志
    for(i=0;i<100;i++)
       _NOP();
  }
  while((IFG1&OFIFG)!=0);           //如果标志位1，则继续循环等待
  IFG1&=~OFIFG;
}
void Clock_Init_DCO(){
   
  //BCSCTL1|=XT2OFF; //关闭外部高速晶振；不能关闭低速晶振
  //BCSCTL2&=~DCOR;     //震荡电阻选用内部,可忽略
  BCSCTL1|=RSEL0+RSEL1+RSEL2;//设置震荡频率：111为最高
  DCOCTL|=DCO0+DCO1+DCO2;  //在以上基础再次选择最大频率（111）
  BCSCTL2|=SELM0;      //选用内部时钟；为MCLK
  //BCSCTL2&=~SELS;    //选用内部时钟为SMCLK//可忽略
  //注意在此基础没有设置关闭外部低速晶振和高速晶振
  //还有就是我们的ACLK不能被内部晶振提供
}
  

  2.1，特点

  
  
  
   当系统时钟发生器基本功能建立之后，状态寄存器 SR 中的 SCG1、SCG0、OscOff 和 CPUOff 是重 要的低功耗控制位。只要任意中断被响应，上述控制位就被压入堆栈保存，中断处理后，又可恢复先前工 作方式。 在中断处理子程序中可以间接访问堆栈数据从而修改这些控制位；在中断返回后单片机会以另一种功 耗方式继续运行。各控制位的功能如下： SCG1： 当 SCG1 复位时，使能 SMCLK； 当 SCG1 置位时则禁止 SMCLK。
  SCG0： 当 SCG0 复位时，直流发生器被激活； 只有当 SCG0 置位且 DCOCLK 信号未用于 MCLK 或 SMCLK，直流发生器才被禁止。
  （编者按：直流发生器为 BCS 中的 DC Generator，也有翻译成数控发生器） 注意：当电流关闭时（SCG=0），DCO 的下次启动会有一些微秒级的延迟。
  OscOff：当 OscOff 复位时，LFXT 晶体振荡器被激活； 当 OscOff 被置位且不用于 MCLK 或 SMCLK，LFXT 晶体振荡器才被禁止。
  CPUOff：当 CPUOff 复位时，用于 CPU 的时钟信号 MCLK 被激活； 当 CPUOff 置为，MCLK 停止。
  2.2低功耗各个模式

  
  

• 进入 LPM0 模式，可以通过调用__low_power_mode_0();函数来完成。
  
• 进入 LPM1 模式，可以通过调用__low_power_mode_1();函数来完成。
  
• 进入 LPM2 模式，可以通过调用__low_power_mode_2();函数来完成。
  
• 进入 LPM3 模式，可以通过调用__low_power_mode_3();函数来完成。
  
• 进入 LPM4 模式，可以通过调用__low_power_mode_4();函数来完成。
  
• 退出 LPM 模式，则调用__low_power_mode_off_on_exit();来实现。
  
  

  2.3，低功耗代码

#include
// P1 中断服务子程序
#pragma vector = PORT1_VECTOR
__interrupt void P1_IRQ(void)
{
P1IFG = 0; // 清除中断标志
__low_power_mode_off_on_exit(); // 退出低功耗模式
}
void main(void)
{
WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD;
P1DIR &= BIT0; // P1.0 输入
P1IE |= BIT0; // P1.0 开中断
P1IES |= BIT0; // P1.0 下降沿中断
_EINT();

while(1)
{
_NOP(); // 空语句
__low_power_mode_0(); // 进入 LPM0 模式
// 当程序执行到上述语句后, 程序会停止到该语句, 并进入低功耗状态
// 当 P1.0 出现下降沿的时候, 在 P1 的中断服务子程序退出低功耗模式
// 则会再次运行_NOP();语句, 然后在进入底功耗
}
}

  三， I/O口讲解

  3.1，特点

  MSP430设备有多达6个数字I/O端口实现，P1 - P6。每个端口有8个I/O引脚。每个I/O引脚单独可配置为输入或输出方向，每个I/O线可以单独读或写。
  P1和P2端口具有中断能力。P1和P2 I/O线的每个中断可以单独启用并配置为在输入信号的上升沿或下降沿上提供中断。所有P1 I/O线源一个单一的中断向量，所有P2 I/O线源一个不同的、单一的中断向量。
  

• MSP430 各种端口有大量的控制寄存器供用户使用，从而提高了端口的输入/输出灵活性。其中 P1 和 P2 有 7 个寄存器，P3～P6 各有 4 个寄存器。通过设置寄存器，可实现以下功能：
  
• ① 每个 I/O 都可独立编程
  
• ② 允许任意组合输入、输出和中断
  
• ③ P1 和 P2 所有 8 位全都可做外部中断处理
  
• ④ 可以使用所以指令对寄存器操作
  
• ⑤ 可以按字节输入、输出，也可按位进行操作
  
  

  3.2，寄存器

  PxSEL 引脚功能选择寄存器
  PxSEL.x：引脚功能选择              0： 该引脚的普通 O/I 端口 1： 该引脚的功能端口
    PxDIR 输入/输出方向寄存器
  PxDIR.x：端口输入输出方向控制        0： 输入模式 1： 输出模式
  P1DIR |=BIT4; // P1.4 作输出，其余各位端口方向不变。
  PxIN 输入寄存器
  该寄存器是只读寄存器。只能通过读取该寄存器内容才能知道 Px 口的输入信号的状态。
  对于 Px 口设为输出的那些位，一般来说，PxIN.x = PxOUT.x
  PxIN.x：端口输入的电平       0： 端口输入低电平 1： 端口输入高电平
  PxOUT 输出寄存器
  PxOUT.x：端口输出的电平        0： 端口输出低电平 1： 端口输出高电平
  PxIFG 中断标志寄存器
  该寄存器只有 P1 和 P2 口才有，该寄存器有 8 个标志位，标志相应引脚是否有中断请求。
  PxIFG.x：中断标志       0： 该引脚无中断请求 1： 该引脚有中断请求
  PxIE 中断允许寄存器
  该寄存器只有 P1 和 P2 口才有，该寄存器有 8 个标志位，标志相应引脚是否能响应中断请求。
  PxIE.x：中断允许标志      0： 该引脚中断禁止 1： 该引脚中断允许
  PxIES 中断触发沿控制寄存器
  该寄存器只有 P1 和 P2 口才有，该寄存器有 8 个标志位，标志相应引脚的中断触发沿。 PxIES.x：中断触发沿选择         0： 上升沿产生中断 1： 下降沿产生中断

  #include
void main(void)
{
WDTCTL=WDTPW+WDTHOLD;
P4SEL&=~(BIT0+BIT1+BIT2+BIT3+BIT4+BIT5+BIT6+BIT7);
P4DIR |= BIT0+BIT1+BIT2+BIT3+BIT4+BIT5+BIT6+BIT7;
P4OUT = BIT0+BIT1+BIT2+BIT3+BIT4+BIT5+BIT6+BIT7;

P1OUT = 0xff;//?????
P1DIR |= BIT4+BIT5+BIT6+BIT7 ; // 高四位为输出，低四位输入
P1IES |= BIT0+BIT1+BIT2+BIT3; // 低四位中断下降沿有效
P1IFG = 0;                     //先清楚中断标志
P1IE |= BIT0+BIT1+BIT2+BIT3; // 开低四位中断
_EINT(); // 开总中断
while(1)
_BIS_SR(LPM4_bits); // 进入低功耗模式 4
}
#pragma vector = PORT1_VECTOR
__interrupt void PORT1_ISR(void) // 键盘中断
{
unsigned int i;
unsigned char temp;
temp = P1IFG;
for(i=0;i<0x1fff;i++); // 消抖
if((P1IN&temp)==(!temp))  //
{
switch(temp)
{
case 1: P4OUT ^=0X01;break; //P4.4 状态改变，即 LED1 状态改变
case 2: P4OUT ^=0X02;break; //P4.4 状态改变，即 LED2 状态改变
case 4: P4OUT ^=0X04;break; //P4.4 状态改变，即 LED2 状态改变
case 8: P4OUT ^=0X08;break; //P4.4 状态改变，即 LED2 状态改变
}
}
P1IFG = 0; // 清除中断请求位
}