东南大学MSP实验报告第三四次解析.docx

1、东南大学MSP实验报告第三四次解析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： 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P

2、WM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

3、， TIMER 的时钟分频逻辑被复位。图 3-1 Timer_A 模块框图2) Timer A 控制寄存器TA0CTL详细定义如图3-2所示。图3-2 Timer A 控制寄存器TA0CTL 3) 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 3-3 Timer_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#pargma vector = TIMER0_A0_VECTOR /中断向量定义，可查询头文件得到_interrupt void TIMER0_A0_ISR(void)/添加中

4、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：#pragma vector=TIMER0_A0_VECTOR /共源中断入口_interrupt void TIMER0_A0_ISR(void) switch(_even_in_range(TA0IV,14) /共源中断处理 case 0: fun_no(); break; / No interrupt case 2: fun_CCR1(); break; / CCR1 interrupt case 4: fun_CCR2(); break; / CCR2 interrupt

5、 case 6: fun_CCR3(); break; / CCR3 interrupt case 8: fun_CCR4(); break; / CCR4 interrupt case 10: fun_CCR5(); break; / CCR5 interrupt case 12: fun_CCR6(); break; / CCR6 interrupt case 14: fun_overflow(); break; / overflow default: fun_default(); break; / default 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

6、见图3-6。(1) Frequency 时钟频率 (2) Duty cycle 占空比 (3) Amplitude 信号幅度图3-5 PWM计数三要素示意图图3-6 PWM频率计算示意图4) 实验箱I/O硬件电路如图3-7所示。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.P1.3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

7、作就是设置寄存器计数值。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

8、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0 2）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(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

9、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#include void main(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; /

10、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TA0.2 TA0CTL |= TASSEL_1 + MC_1; / ACLK, Timer_A增计数模式 for (;) _BIS_SR(LPM3_bits); / 进入 LPM3 _NOP(); 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

11、7日评定成绩： 审阅教师： 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_ST

12、B 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MSP 430 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。图4-1 MSP430 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。图4-3 TM1638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 4-4 TM1638数据

13、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）void TM1638_Write(unsigned char DATA) /写数据函数 unsigned char i; DIO_OUT; /将DIO配置为输出状态 for(i=0;i=1; /数据左移一位(3)LED数码管显示图4-5 共阴极数码管连接图图4-5给出一个共阴数码管的连接示意图，如果让该数码管显示“0”，那你需要在 GRID1 为低电平的时候让 SEG1， SEG2， SEG3， SEG4， SEG5， SEG6 为高电平， SEG7 为低电平

14、，即在 00H 地址单元里面写数据3FH 就可以让数码管显示“0”。共阴极LED数码管编码如表4-1所示。表4-1共阴极LED数码管编码表0123456789ABCDEF3F065B4F666D7D077F6F777C395E7971(4)开发板上LED地址开发板共有8个LED 数码管,从左至右其地址分别为:08h, 0ah,0ch,0eh,00h,02h,04h,06h。例如: const uint8_t Disp8 = 0, 8, 0, 1, 2, 1, 4, 0; /要显示的学号const uint8_t Num16 = 0x3F, 0x06, 0x5B, 0x4F, 0x66, 0x6D, 0x7D, 0x07, 0x7F, 0x6F, 0x77, 0x7C, 0x39, 0x5E, 0x79, 0x71; /段码const uint8_t Addr8 = 08h, 0ah, 0ch, 0eh, 0