本文主要介紹TIMSP430微控制器軟件編程設(shè)計(jì)中的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和應(yīng)用技巧。

第一部分講述基于中斷的標(biāo)準(zhǔn)程序流程模式，適用于大多數(shù)的產(chǎn)品應(yīng)用編程；另外一部分講述MSP430微控制器編程人員在開(kāi)發(fā)產(chǎn)品時(shí)需要注意的一些關(guān)鍵問(wèn)題、重要方法與注意事項(xiàng)，如：程序初始化流程，晶振初始化時(shí)的注意事項(xiàng)等，利用這些方法可以極大程度地減少產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期和提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性。

1．MSP430微控制器標(biāo)準(zhǔn)軟件設(shè)計(jì)流程

MSP430微控制器軟件設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)流程均可參考圖1。該標(biāo)準(zhǔn)的軟件流程可將系統(tǒng)整體功耗降至最低。

圖1

圖1所描述的軟件流程代碼是基于中斷程序的，平時(shí)MCU處于睡眠狀態(tài)，直到有中斷產(chǎn)生時(shí)MCU被喚醒，最大程度降低系統(tǒng)功耗，優(yōu)化電源效率。

理解圖1所示的中斷服務(wù)子程序(1SRs)流程，能更好的掌握MSP430微控制器處理低功耗的模式。MSP430微控制器的低功耗模式由狀態(tài)寄存器SR的控制位控制，在執(zhí)行中斷服務(wù)子程序之前，狀態(tài)寄存器SR的低功耗模式控制位可以被優(yōu)先壓棧。當(dāng)中斷服務(wù)子程序返回時(shí)，主程序調(diào)用中斷之前的低功耗模式控制位，從而進(jìn)入中斷之前的低功耗模式狀態(tài)。當(dāng)然，如果我們?cè)贗SR中斷服務(wù)子程序返回前修改了保存在SR中的低功耗模式控制位，那么ISR中斷子程序執(zhí)行完之后，主程序流程可以轉(zhuǎn)到另一個(gè)不同的低功耗工作模式。

中斷喚醒機(jī)制作為MSP430微控制器內(nèi)部低功耗模式的一部分，允許系統(tǒng)快速喚醒，響應(yīng)中斷事件。例如，當(dāng)一中斷事件發(fā)生之前MSP430微控制器處于低功耗LPM0模式，MCU在執(zhí)行中斷服務(wù)子程序之前首先向堆棧保存SR中的低功耗模式控制位值然后清除SR值，清除SR值使MCU從LPMO模式進(jìn)入到執(zhí)行中斷活動(dòng)模式狀態(tài)。在ISR中斷服務(wù)子程序中，軟件設(shè)計(jì)者可以寫(xiě)一條語(yǔ)句清除SR中的低功耗模式控制位，當(dāng)中斷程序完成后，MCU從堆棧中重新裝載調(diào)用各自寄存器的狀態(tài)值。如果沒(méi)有修改SR的低功耗模式控制位，退出中斷后系統(tǒng)仍然返回進(jìn)入LPM0低功耗模式，若此時(shí)已修改SR控制位，當(dāng)從ISR中斷程序退出后，系統(tǒng)會(huì)工作于活動(dòng)模式時(shí)，并且按進(jìn)入中斷之前的PC指針?biāo)傅牡刂防^續(xù)執(zhí)行程序。

由于可以在fSR中斷服務(wù)子程序中改變低功耗模式，所以設(shè)計(jì)者可以選擇在ISR程序中執(zhí)行全部任務(wù)，也可以選擇在ISR喚醒MCU后在主程序中處理任務(wù)。

在ISR程序中處理時(shí)確保能立即響應(yīng)中斷事件，中斷事件發(fā)生時(shí)即能立刻處理中斷任務(wù)，但是，在處理一個(gè)中斷事件時(shí)，其它中斷將不能被載入，直到該中斷任務(wù)完成，而這樣長(zhǎng)時(shí)間的中斷將會(huì)降低系統(tǒng)的響應(yīng)靈敏，所以設(shè)計(jì)者須根據(jù)不同系統(tǒng)要求選擇最佳處理方式。

圖1所示的流程圖中主程序需處理兩個(gè)中斷事件，這兩個(gè)中斷事件所要處理的任務(wù)是在主循環(huán)中處理的。ISRs執(zhí)行兩個(gè)不同的事件任務(wù)。第一個(gè)中斷，ISRs改變了保存在堆棧中SR的值，可以使系統(tǒng)退出中斷后進(jìn)入活動(dòng)工作模式，中斷事件是在主程序中被執(zhí)行，中斷事件可以是一任意應(yīng)用事件，例如定時(shí)器、按鍵處理、AD轉(zhuǎn)換等。第二個(gè)中斷，在ISR中斷服務(wù)子程序設(shè)置一標(biāo)志位，在主程序檢測(cè)該標(biāo)志位來(lái)判斷是否執(zhí)行相應(yīng)的任務(wù)。如果需處理的中斷事件能在較短的時(shí)間內(nèi)迅速完成，這樣就能夠在中斷服務(wù)子程序中直接執(zhí)行，無(wú)需進(jìn)入主程序處理，此時(shí)ISR中斷服務(wù)子程序沒(méi)必要設(shè)置標(biāo)志位或改變SR低功耗控制位退出睡眠模式，退出ISR中斷服務(wù)子程序后MCU仍然返回到睡眠模式。該流程可以根據(jù)系統(tǒng)應(yīng)用的復(fù)雜性來(lái)定，例如，只有一個(gè)中斷事一件可喚醒主程序時(shí)，則無(wú)需設(shè)置系統(tǒng)標(biāo)志位，此時(shí)，通過(guò)中斷喚醒主程序，然后主程序進(jìn)行相應(yīng)的任務(wù)操作，最后MCU重新進(jìn)入睡眠模式。

圖1中所提到的睡眠模式LPMn是系統(tǒng)所要用到的睡眠低功耗模式，每種應(yīng)用所涉及的模式可能會(huì)有所不同，實(shí)際的睡眠模式由整個(gè)系統(tǒng)所用到的模塊(如定時(shí)器、AD、串口等)決定，取決于系統(tǒng)模塊在相應(yīng)的睡眠模式下可否被中斷喚醒。例如由MCU的定時(shí)器負(fù)責(zé)喚醒CPU，且該定時(shí)器時(shí)鐘為ACLK時(shí)，則ACLK必須保持活動(dòng)模式，則MCU可以工作在LPM3模式；但是如果定時(shí)器時(shí)鐘為DCO時(shí)，則MCU必須工作在LPMO。