實驗6實驗名稱：基本時鐘和低功耗模式

1、實驗名稱：基本時鐘和低功耗模式2)姓名： 實驗班號:學號：機器號:.實驗目的掌握其控制方法;1. 了解MSP430Gxxx基本時鐘模塊的工作原理，2. 掌握利用時鐘信號和中斷技術實現(xiàn)定時功能的方法;3 .掌握低功耗模式控制方法。二.實驗任務1. 數(shù)字示波器的使用（在實驗5中已完成）1 ）將信號源的波形在示波器上顯示出來，掌握測量周期、頻率、峰峰值的方法；2）用導線將實驗板的地信號與示波器的地信號相連，測量實驗板上的VCC電源信號是否正常。2. 測試上電復位系統(tǒng)ACLK和SMCLK寸鐘頻率，了解基本時鐘模塊控制寄存器各位作用。 新創(chuàng)建一個 MSP430G2553項目，在給出的 main.c基礎上

2、，編程輸出單片機上電復位后的ACLK和SMCLK時鐘，用示波器測量其頻率值，記錄下來。答：上電復位后的ACLK時鐘頻率為32.77kHz 上電復位后的SMCLK時鐘頻率為1.04MHz程序見程序清單中的程序 2.C思考：將實驗板上JP8中間的兩個插針接到:（1）32.768KH 晶振側(cè)，如圖 6-1;（2）P2.&P2.7 側(cè)，如圖 6-2。測得ACLK的結果有何不同？1)JPS9 卜Crv5lalCrystal* 圖6-2圖6-1答:接到32.768KH晶振側(cè)時，測得結果為32.77kHz,接到P2.6/P2.7側(cè)，測得結果為 890kHz。在debug下如圖6-3，通過View/Regis

3、ter更改System Clock模塊控制寄存器值，分別置DIVA1、 DIVA0=01、11; DIVS1、DIVS0=10 11;置 LFXT1S0 LFXT1S0=00 10,記錄示波器測量得到 的ACLK（ P1.0輸出）和SMCLK （ P1.4輸出）的頻率值，填寫在表6-1、6-2、6-3中，掌握時鐘模塊各控制寄存器相關位的作用。+1DCOCTLOkOOnBCSCTL2 BCSCTLS3BCSCTL10k20-SELS=0-XT2S0-RSELO0-DIVHO=0L XT2S1-RSELl0-DIVMl=0-RSEL20-SELMO=0-RSEL30L SELHl=0-DIVA00

4、E3BCSCTL3=OkOO000000-LFXT1OF -XT2OF-XCAP0-XCAP1-LF2T1S0 -LFXT1S1IH 00OkOO00DIVA1 XTS XT2OFF ABCSCTL2 -DIVS0 -DIVS1=0=0RegisterSystem Clock圖6-3 通過View/Register更改System Clock模塊控制寄存器值表 6-1 DIVAxx與 ACLK關系DIVA1DIVA0ACLK頻率值作用0116.39kHzACLK二分頻114.0963kHzACLK八分頻表 6-2 DIVSxx與 SMCLK關系DIVS1DIVS0SMCLK頻率值作用1026.

5、6kHzSMCLK四分頻11133.0kHzSMCLK八分頻表 6-3 LFXT1SX）與 ACLK關系LFXT1S1LFXT1S0ACLK頻率值時鐘來源0032.77kHz外部晶振1011.762kHzVLOCLK3）分析上電復位后，CPU工作的時鐘信號 MCLK頻率值是多少？答：根據(jù)上電復位后寄存器的值，可以發(fā)現(xiàn)上電復位后MCLK頻率值實際上是與 SMCLK頻率值相等的（時鐘源均為 DCO,且均為一分頻），而上電復位后測得的 SMCLK時鐘頻率為1.04MHz , 故上電復位后 MCLK頻率值為1.04MHz。4）（提高）置 RSEL3RSELO=111;1DC02DCOO=111;記錄當

6、前 SMCLK的頻率值。這是基本時鐘模 塊提供的最咼頻率值。答：SMLCK的值為 20.1MHz。3. 掌握基本時鐘模塊的編程控制參看附錄A實驗板原理圖，如圖 6-1用跳線將JP8中的插針信號接到晶振 32.768Khz側(cè)。編程控 制基本時鐘模塊，設置 ACLK分別為下面時鐘頻率，并通過P1.0輸出ACLK用示波器觀察：1） ACLK=16.384Hz （外部晶振二分頻，約為32768Hz/2）答：ACLK的頻率為32.77kHz。程序見程序清單中的程序3.1.C。2）ACLK=VLOCLK/;（內(nèi)部 VLOCLK八分頻，約為 12KHZ/8） 答：ACLK的頻率為1.4243kHz。程序見程

7、序清單中的程序 3.2.C。思考：可否通過對時鐘模塊編程在引腳P2.4上輸出ACLK？為什么？答:不可以，因為引腳P2.4在硬件層面上并未與 ACLK的輸出引腳相連，所以無論如何對時鐘模 塊進行編程都無法做到在引腳P2.4上輸出ACLK4. DCO出廠校驗值的頻率檢測1 ）利用出廠校驗值，編程使 DCO分別為1MHz、16MHz,通過P1.4輸出，并用示波器測量實際 值。答：1MHz的實際值為 960kHz，16MHz的實際值為 15.9MHz。程序見程序清單中的程序4.1.C。2）（提高）在實驗1例程test_2553.c基礎上，分別編程使主系統(tǒng)時鐘工作在MCLK =復位頻率/8約100KH

8、Z； （2） MCLK=DCO=16MHz 兩種不同MCLK頻率下，觀察燈的亮滅速度有何不 同，掌握主系統(tǒng)時鐘的變化對程序執(zhí)行速度的影響。答：在MCLK =復位頻率/8時，燈的亮滅速度較慢，在MCLK=DCO=16MHz時，燈的亮滅速度較快?？梢娭飨到y(tǒng)時鐘頻率越高，程序執(zhí)行的速度越快。程序見程序清單中的程序4.2.C。5.低功耗模式學習程序L6_LPM.C見下，用跳線將 P2.3與L4短接，將P2.4用長杜邦線與buzz短接，P1.1與K2短接，用示波器分別觀察P1.0、P1.4輸出的ACLK和SMCLK 了解低功耗模式的進入和退出。1） 運行程序，觀察現(xiàn)象，并記錄進入低功耗前、進入低功耗后、

9、響應中斷后、退出中斷后的 時鐘、發(fā)光二極管和蜂鳴器狀態(tài)，并做分析。答：進入低功耗前：LED燈閃亮五次，隨后蜂鳴器鳴響三次，ACLK=32.77kHz SMCLK=1.09MHz3進入低功耗后：LED燈不亮，蜂鳴器不響，ACLK與 SMCLK均無信號。響應中斷后：LED燈不亮，蜂鳴器鳴響三次，ACLK=32.81kHz SMCLK=1MHz退出中斷后：LED燈不亮，蜂鳴器不響，ACLK與 SMCLK均無信號。發(fā)生以上現(xiàn)象的原因是在程序執(zhí)行至LPM4前，程序正常執(zhí)行，時鐘有信號；程序執(zhí)行至LPM4后，單片機進入了 LPM4, CPU MCLK、SMCLK DCO均禁止，故程序不再向下執(zhí)行，時鐘無信

10、 號；中斷發(fā)生之后單片機被喚醒，恢復活動模式，中斷子程開始執(zhí)行，時鐘有信號；在退出中斷之后單片機又回到了 LPM4,故程序不再向下執(zhí)行，時鐘無信號。2）如果中斷程序中有 LPM 4_EXIT語句，運行的結果會有什么不同？請分析。答：在退出中斷之后，LED閃亮五次，蜂鳴器不響，ACLK=32.77kHz SMCLK=1.06MHz隨后LED燈不亮，蜂鳴器不響，ACLK與 SMCLK均無信號。因為中斷子程中關閉了低功耗模式，所以中斷子程結束之后單片機依舊為活動模式，所以程序繼續(xù)向下執(zhí)行，時鐘有信號。不過由于之后程序經(jīng)過循環(huán)體的循環(huán)又執(zhí)行了LPM4;語句，故單片機又回到了 LPM4，故程序不再向下進

11、行，時鐘無信號。6.（提高）利用輸出的時鐘信號做中斷源，實現(xiàn)定時功能將任務3中P1.0輸出的ACLK=VLOCLK/時鐘信號，作為 P1.7的中斷申請信號，用導線將P1.7ACLK與P1.0相連即可，在中斷函數(shù)中設置一個計數(shù)變量，計數(shù)中斷函數(shù)被執(zhí)行的次數(shù)，如果的頻率值為1.5KHz（實驗時，以實測的為準），那么中斷函數(shù)每被執(zhí)行 1500次表示一秒時間到。 利用該定時功能，將8個發(fā)光二級管設計成一個秒表，顯示秒值，每秒改變一次 8個發(fā)光二級管的顯示。答：程序見程序清單中的程序6.1.C。思考：如果要每隔5秒蜂鳴器響一聲，如何在任務6的基礎上編程實現(xiàn)？答：程序見程序清單中的程序6.2.C。程序清單

12、:程序2.C#i nclude io430.hint mai n( void )/ Stop watchdog timer to prevent time out resetWDTCTL = WDT PW + WDTHOLD;P 1.0輸出時鐘 ACLK, P1.4輸出時鐘SMCLKP1SEL FBIT0+BIT4;P1SEL2 &=(BIT0+BIT4);P1DIR |=BIT0+BIT4;while(1);程序3.1.C#i nclude io430.hun sig ned int i;int mai n( void )/ Stop watchdog timer to prevent ti

13、me out resetWDTCTL = WDT PW + WDTHOLD;P 1.0輸出時鐘 ACLK, P1.4輸出時鐘 SMCLKP1SEL |=BIT0+BIT4;P1SEL2 &=(BIT0+BIT4);P1DIR |=BIT0+BIT4;while(IFG1 & OFIFG)!=0)IFG1 &=OFIFG;for(i=0;i=0xffff;i+);BCSCTL3 |= LFXT1S_0;BCSCTL1 |= DIVA_1;while(1);程序32c#i nclude io430.hint mai n( void )/ Stop watchdog timer to prevent

14、 time out resetWDTCTL = WDT PW + WDTHOLD;P 1.0輸出時鐘 ACLK, P1.4輸出時鐘 SMCLKP1SEL FBIT0+BIT4;P1SEL2 &=(BIT0+BIT4);P1DIR |=BIT0+BIT4;BCSCTL3 |= LFXT1S_2;BCSCTL1 |= DIVA_3;while(1);程序4.1.C#i nclude io430.hint mai n( void )/ Stop watchdog timer to prevent time out resetWDTCTL = WDT PW + WDTHOLD;P 1.0輸出時鐘 AC

15、LK, P1.4輸出時鐘SMCLKP1SEL |=BIT0+BIT4;P1SEL2 &=(BIT0+BIT4);P1DIR |=BIT0+BIT4;/ (1 )使 DCO為 1MHzif(CALBC1_1MHZ!= 0xff)BCSCTL1=CALBC1_1MH Z;DCOCTL=CALDCO_1MH Z;/ (2)使 DCO為 16MHz/*if(CALBC1_16MHZ!= 0xff)BCSCTL仁CALBC1_16MH Z;DCOCTL=CALDCO_16MH Z;*/while(1);程序4.2.C#i nclude io430.hun sig ned int i;int mai n

16、( void ) unsigned int j; /定義延時變量WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD; / 關閉看門狗/ (1) MCLK =復位頻率/8BCSCTL2 |= DIVM_3;/ (2) MCLK=DCO=16MHz /*if(CALBC1_16MHZ!= 0xff)BCSCTL1=CALBC1_16MHZ;DCOCTL=CALDCO_16MH Z;*/P 2SEL &=(BIT2+BIT5);/設置引腳P2.2和P2.5為基本輸入輸出功能P2SEL2 &=(BIT2+BIT5);P 2OUT FBIT2+BIT5;設置引腳P2.2和P2.5輸出的初值為1P2DIR

17、FBIT2+BIT5;設置端口 P2.2和P2.5為輸出方向/主循環(huán)P 2OUT A=(BIT2+BIT5);/將P2.2和P2.5的值取反后輸出for (i=0;i0xffff;i+); / 延時;程序 L6_LPM.C#i nclude io430.h#i nclude in 43O.h void delay( un sig ned int i) / 延時函數(shù)un sig ned int k;/定乂局部變量/LED 閃for (k=0;ki;k+);void Bli nk()un sig ned int i;for (i=0;i5;i+) P 2OUT &= BIT3;delay(0xe0

18、00);P 2OUT |=BIT3;delay(0xe000);/蜂鳴響;void Buzz()un sig ned int i;for (i=0;i3;i+) P 2OUT &= BIT4;delay(0xf800);P 2OUT |=BIT4;delay(0xf800);intmai n ( void )WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD; / 關閉看門狗/設置端口 P2.3輸出，控制LED,P2.4輸出，控制蜂鳴器P 2SEL &=(BIT3+BIT4);P2SEL2 &=(BIT3+BIT4);P 2OUT |= BIT3+BIT4;P2DIR |= BIT3+BIT4;

19、/設置端口 P1.1允許中斷P1SEL &=BIT1;P1SEL2 &=BIT1;P1REN |=BIT1;P1OUT |=BIT1;P1DIR &=BIT1;P1IES |=BIT1;P1IFG &=BIT1;P1IE |=BIT1;_EINT();P 1.0輸出時鐘 ACLK, P1.4輸出時鐘 SMCLKP1SEL FBIT0+BIT4;P1SEL2 &=(BIT0+BIT4);P1DIR |=BIT0+BIT4;Bli nk();Buzz();for (;)/主循環(huán)LPM4; /Bli nk();#p ragma vector= P0RT1_VECT0R_in terr uptvoid

20、 po rt_ISR()Buzz();P1IFG&=(BIT1);/清中斷標志/L PM 4_EXIT;程序6.1.C#i nclude io430.h #i nclude in430.h int mai n( void )/ Stop watchdog timer to prevent time out resetWDTCTL = WDT PW + WDTHOLD;P 1.0輸出時鐘ACLKP1SEL |=BIT0;P1SEL2 &=BIT0;P1DIR |=BIT0;/設置輸入輸出P1SEL&=BIT7;P1SEL2&=BIT7;P1DIR&=BIT7;P1SEL &=BIT1;P1SEL

21、2 &=BIT1;P1DIR |=BIT1;P1OUT |=BIT1;P2SEL = 0x00;P 2SEL2 = 0x00;P2DIR = 0xff;/設置時鐘BCSCTL3 |= LFXT1S_2;BCSCTL1 |= DIVA_3;/設置中斷P 1IES|=BIT7;P1IFG&=BIT7;P 1IE|=BIT7;_EINT();LPM0;un sig ned int count = 0;un sig ned char num = 0;#pragma vector= PORT1_VECTOR/置 P1 中斷向量_in terr upt void LED()coun t+;if(count=1424)/1424根據(jù)之前的實測值確定nu m+;P2OUT= num