MSP430的软硬件C延时程序设计
发布时间:2008/6/3 0:00:00 访问次数:1129
    
    
    来源:单片机及嵌入式系统应用 作者:太原理工大学 贺虎 秦建敏
    
    msp430是超低功耗16位单片机,越来越受到电子工程师亲睐并得到广泛应用。c程序直观,可读性好,易于移植和维护,已被很多单片机编程人员所采用。msp430集成开发环境(如iar embedded workbench和aq430)都集成了c编译器和c语言级调试器c—spy。但是c语言难以实现精确延时,这一直困扰着很多msp430单片机程序员。笔者在实际项目开发过程中,遇到很多需要严格时序控制的接口器件,如单总线数字温度传感器dsl8820、实时时钟芯片pcf8563(需要用普通]/o模拟12c总线时序)、三线制数字电位器ad8402、cf卡(compact flash card)等都需要μs级甚至纳ns级精确延时;而一些慢速设备只需要ms到s级的延时。为此,笔者提出了适合于不同延时级别需要的软件或硬件精确延时方法,并已实际应用,效果良好,大大缩短了开发周期。
    
    1 硬件延时
    
    msp430单片机系统程序多采用事件驱动机制,即在没有外部事件触发的情况下cpu休眠于低功耗模式中。当外部事件到来时,产生中断激活cpu,进入相应的中断服务程序(isr)中。中断响应程序只完成两个任务,一是置位相应事件的标志,二是使mcu退出低功耗模式。主程序负责使mcu在低功耗模式和事件处理程序之间切换,即在主程序中设一个无限循环,系统初始化以后直接进入低功耗模式。mcu被唤醒后,判断各标志是否置位。如果是单一标志置位,那么mcu执行相应的事件处理程序,完成后转入低功耗模式;若是有多个标志同时置位,主程序按照事先排好的消息队列对它们依次判别并进行处理,所有事件处理完毕以后mcu休眠,系统进入低功耗状态(该消息队列的顺序是按照任务的重要性设定的优先级)。在这种前后台系统中,由于主程序是无限循环,就必须关闭看门狗,与其闲置,不如用其定时器的功能作硬件延时。使用msp430单片机看门狗定时器实现任意时长精确延时,既满足了系统实时低功耗的要求,也弥补了使用无限循环延时的时间难确定和占用cpu时间长的缺点。通过下例,讲解在同一wdt isr中完成不同时长延时的技巧。
    
     #pragma vector=wd_r_vector
    
     interrupt void wdt_delay(void){
    
    //看门狗中断服务程序
    
    if((delaytime&delay500ms)==delay500ms){
    
    //判断需要500 ms延时的标志是否置位
    
    static unsigned int n250ms=o;
    
    n250ms++;
    
    if(n250ms==2){//延时250ms×2=500ms
    
     n250ms=0;//清零计数器
    
     delaytime&=~delay500ms;//复位标志位
    
    wdtctl=wdthold+wdtpw;
    
    1el&=~wdtle;//关闭看门狗定时器并禁止其中断
    
     }
    
    }
    
    if((delaytime&delay30s)==delay30s){
    
    //判断需要的30 s延时标志是否置位
    
    static unsigned int ns=0;
    
    ns++;
    
    if(ns==30){//延时1 s×30=30 s
    
    ns=0;//清零计数器
    
    delaytime&=~delay30s;//复位标志位
    
    wdtctl=wdthold+wdtpw;
    
    iel&=~wdtle; //关闭看门狗定时器并禁止其中断
    
    }
 
    
    
    来源:单片机及嵌入式系统应用 作者:太原理工大学 贺虎 秦建敏
    
    msp430是超低功耗16位单片机,越来越受到电子工程师亲睐并得到广泛应用。c程序直观,可读性好,易于移植和维护,已被很多单片机编程人员所采用。msp430集成开发环境(如iar embedded workbench和aq430)都集成了c编译器和c语言级调试器c—spy。但是c语言难以实现精确延时,这一直困扰着很多msp430单片机程序员。笔者在实际项目开发过程中,遇到很多需要严格时序控制的接口器件,如单总线数字温度传感器dsl8820、实时时钟芯片pcf8563(需要用普通]/o模拟12c总线时序)、三线制数字电位器ad8402、cf卡(compact flash card)等都需要μs级甚至纳ns级精确延时;而一些慢速设备只需要ms到s级的延时。为此,笔者提出了适合于不同延时级别需要的软件或硬件精确延时方法,并已实际应用,效果良好,大大缩短了开发周期。
    
    1 硬件延时
    
    msp430单片机系统程序多采用事件驱动机制,即在没有外部事件触发的情况下cpu休眠于低功耗模式中。当外部事件到来时,产生中断激活cpu,进入相应的中断服务程序(isr)中。中断响应程序只完成两个任务,一是置位相应事件的标志,二是使mcu退出低功耗模式。主程序负责使mcu在低功耗模式和事件处理程序之间切换,即在主程序中设一个无限循环,系统初始化以后直接进入低功耗模式。mcu被唤醒后,判断各标志是否置位。如果是单一标志置位,那么mcu执行相应的事件处理程序,完成后转入低功耗模式;若是有多个标志同时置位,主程序按照事先排好的消息队列对它们依次判别并进行处理,所有事件处理完毕以后mcu休眠,系统进入低功耗状态(该消息队列的顺序是按照任务的重要性设定的优先级)。在这种前后台系统中,由于主程序是无限循环,就必须关闭看门狗,与其闲置,不如用其定时器的功能作硬件延时。使用msp430单片机看门狗定时器实现任意时长精确延时,既满足了系统实时低功耗的要求,也弥补了使用无限循环延时的时间难确定和占用cpu时间长的缺点。通过下例,讲解在同一wdt isr中完成不同时长延时的技巧。
    
     #pragma vector=wd_r_vector
    
     interrupt void wdt_delay(void){
    
    //看门狗中断服务程序
    
    if((delaytime&delay500ms)==delay500ms){
    
    //判断需要500 ms延时的标志是否置位
    
    static unsigned int n250ms=o;
    
    n250ms++;
    
    if(n250ms==2){//延时250ms×2=500ms
    
     n250ms=0;//清零计数器
    
     delaytime&=~delay500ms;//复位标志位
    
    wdtctl=wdthold+wdtpw;
    
    1el&=~wdtle;//关闭看门狗定时器并禁止其中断
    
     }
    
    }
    
    if((delaytime&delay30s)==delay30s){
    
    //判断需要的30 s延时标志是否置位
    
    static unsigned int ns=0;
    
    ns++;
    
    if(ns==30){//延时1 s×30=30 s
    
    ns=0;//清零计数器
    
    delaytime&=~delay30s;//复位标志位
    
    wdtctl=wdthold+wdtpw;
    
    iel&=~wdtle; //关闭看门狗定时器并禁止其中断
    
    }