MSP430G2553-时钟系统配置

在MSP430单片机中,一个时钟周期 = MCLK晶振的倒数。如果MCLK是8MHz,则一个时钟周期为1/8us。

一个机器周期 = 一个时钟周期,即430每个动作都能完成一个基本操作。

一个指令周期 = 1~6个机器周期,具体根据具体指令而定。

另外,指令长度只是一个存储单位,与时间没有必然的关系。

MSP430G2553单片机的时钟模块主要包括:

    三个时钟:辅助时钟ACLK 、主时钟MCLK 、子系统时钟SMCLK

    三个时钟源:内部低频时钟源LFXT1 、内部数字控制RC振荡器DCO、外部低频振荡器(需要焊上晶振) 

对于时钟系统的配置,一共用到四个寄存器:DCOCTL-DCO控制寄存器、BCSCTL1-基本时钟控制寄存器1、BCSCTL2-基本时钟控制寄存器2、BCSCTL3-基本时钟控制寄存器3。

DCOCTL-DCO控制寄存器:

DCOx

DCO频率选择控制1

MODx

DCO频率校正选择,通常令MODx=0

一般不用管这个寄存器,在配置DCO时和BCSCTL2配合使用。

注意:在MSP430G2553上电复位后,默认RSEL=7DCO=3,通过数据手册查得DCO频率大概在0.8~1.5MHz之间。

2、BCSCTL1-基本时钟控制寄存器1:

XT2OFF

    不用管,因为MSP430G2553内部没有XT2提供的HF时钟

XTS

    不用管,默认复位后的0值即可

DIVAx

设置ACLK的分频数

00          /1

01          /2

10          /4

11           /8

RSELx

    DCO频率选择控制2

3、BCSCTL2-基本时钟控制寄存器2(比较常用):

SELMx

MCLK的选择控制位

00          DCOCLK

01          DCOCLK

10          LFXT1CLK或者VLOCLK

11           LFXT1CLK或者VLOCLK

DIVMx

设置MCLK的分频数

00          /1

01          /2

10          /4

11           /8

SELS

    SMCLK的选择控制位

    0            DCOCLK

    1            LFXT1CLK或者VLOCLK

DIVSx

设置SMCLK的分频数

00          /1

01          /2

10          /4

11           /8

DCOR

    DCO直流发生电阻选择,此位一般设0

0            内部电阻

1            外部电阻

4、BCSCTL3-基本时钟控制寄存器3:

XT2Sx

    不用管

LFXT1Sx(当SELMx选择2或3时,通过该寄存器来选择是LFXT1还是VLOCLK

00          LFXT1选为32.768KHz晶振

01          保留

10          VLOCLK

11          外部数字时钟源

XCAPx

    LFXT1晶振谐振电容选择

00          1pF

01          6pF

10          10pF

11           12.5pF

常用宏定义:

#ifndef __DisableCalData

  SFR_8BIT(CALDCO_16MHZ);

  SFR_8BIT(CALBC1_16MHZ);

  SFR_8BIT(CALDCO_12MHZ);

  SFR_8BIT(CALBC1_12MHZ);

  SFR_8BIT(CALDCO_8MHZ);

  SFR_8BIT(CALBC1_8MHZ);

  SFR_8BIT(CALDCO_1MHZ);

  SFR_8BIT(CALBC1_1MHZ);

  #endif

/*
功能:按下按键,系统主频在VLO和DCO之间切换,使用系统delay函数大概输出1hz和10hz的脉冲
*/
#include <msp430g2553.h>

volatile u8 flag=0;

void inter_init()
{
	P1DIR = BIT0;       // 设置P1.0为输出
	    P1DIR &=~ BIT3; //将按键1对应的IO口P1.3设置为输入
	    P1IFG &=~ BIT3; //初始化清空中断标志位
	    P1IE |= BIT3; //P1.3中断使能
	    P1IES |= BIT3; //下降沿产生中断
	    P1REN |= BIT3;//启用内部上下拉电阻
	    P1OUT |= BIT3; //P1.3设置为上拉电阻:OUT = 1; REN = 1;
	    __enable_interrupt();//开启总中断
}

#pragma vector = PORT1_VECTOR     //固定格式,声明中断向量地址,不能变
		__interrupt void Port1 (void)
		{
			P1IE &=~ BIT3; //关闭P1.3中断使能
			P1IFG &= BIT3;//因为只用到了P1.3 ,其他的中断标志全部清零。

			switch(P1IFG)
			{
			case BIT3: flag++;P1IFG=0;break; //P1.3 产生的中断
			default: break;
			}

			__delay_cycles(1000);//消抖
			 P1IE |= BIT3; //P1.3中断使能
		}

void main(void)
{
           WDTCTL = WDTPW | WDTHOLD;                 // 关闭看门狗
           IFG1 &=~OFIFG;                           // 晶振接触不良导致错误之后,便会使OSCFault标志位置1。这个是一个不可屏蔽中断。
           //__bis_SR_register(SCG1 + SCG0);           // 关闭 DCO
           inter_init();
   while (1)
  {
	  	  	if(flag%2)
	  	  		{
	  	  	    BCSCTL2 = SELM_0 + DIVM_3; // 主频选择DCO,8分频(试试在这里用
	  	  	                               //BCSCTL2 |= SELM_0 + DIVM_3,会发现不能切换了
	  	  		DCOCTL = CALDCO_1MHZ;      //DCO选择1MHZ
	  	  	    BCSCTL1 = CALBC1_1MHZ;     //设置基础时钟寄存器1为1Mhz时钟时的设置,一般和DCOCTL一起使用
	  	  	    P1OUT ^= BIT0;
	  	  		__delay_cycles(12500);//延时10hz
	  	  		}
	  	  	else{
	  	  		BCSCTL3 |= LFXT1S_2;  // 确定VLOC
	  	  	    BCSCTL2 |= SELM_3 + DIVM_3;  // 选择 LFXT1CLK或者VLOCLK,8分频
	  	  	    P1OUT ^= BIT0;
	  	  		__delay_cycles(1500);//延时1hz
	  	  		}

   }
}

参考文章:1.https://blog.youkuaiyun.com/blank_king/article/details/46543813 点击打开链接

2.https://blog.youkuaiyun.com/hongkangwl/article/details/16971399 点击打开链接

3.https://wenku.baidu.com/view/0088ee96d1d233d4b14e852458fb770bf78a3b6b.html 点击打开链接

### MSP430G2553 SMCLK 配置用于 WS2812 时钟系统教程 在配置 MSP430G2553 的 SMCLK(子系统主时钟)以驱动 WS2812 LED 灯带时,需要特别注意时序要求。WS2812 对信号的时序非常敏感,因此必须确保生成的 PWM 信号符合其规格。 #### 1. WS2812 时序要求 WS2812 的数据协议规定了严格的时序要求。逻辑“1”和逻辑“0”的脉冲宽度分别为: - **逻辑“1”**:高电平持续时间约为 700 μs,低电平持续时间约为 600 μs[^2]。 - **逻辑“0”**:高电平持续时间约为 350 μs,低电平持续时间约为 900 μs[^2]。 这些时序可以通过 MSP430G2553 的定时器模块(Timer_A 或 Timer_B)结合 SMCLK 来实现。 #### 2. MSP430G2553时钟系统 MSP430G2553时钟系统包括以下几种时钟源: - ACLK:辅助时钟,通常由 LFO 或外部晶振提供。 - MCLK:主系统时钟,用于 CPU 和外设。 - SMCLK:子系统主时钟,可配置为 DCO、XT1 或其他来源。 为了满足 WS2812 的时序要求,SMCLK 通常被配置为使用内部 DCO(数字控制振荡器),并将其频率调整到适当的值(例如 8 MHz 或更高)[^3]。 #### 3. 配置 SMCLK 以下是配置 SMCLK 的步骤: 1. **启用 DCO 并设置其频率** 使用 BCS+ 模块配置 DCO 的频率。例如,将 SMCLK 设置为 8 MHz: ```c // 初始化 BCS+ 模块 BCSCTL1 = CALBC1_8MHZ; // 设置 DCO 调谐值 DCOCTL = CALDCO_8MHZ; // 设置 DCO 频率为 8 MHz ``` 2. **启用 SMCLK 输出** 将 SMCLK 分配到特定引脚(如 P1.5)。这需要配置端口寄存器: ```c P1DIR |= BIT5; // 设置 P1.5 为输出 P1SEL |= BIT5; // 将 P1.5 配置为功能模式(SMCLK) ``` #### 4. 使用 Timer_A 生成 WS2812 信号 为了生成符合 WS2812 时序的信号,可以使用 Timer_A 模块。以下是一个示例代码片段,展示如何生成单个逻辑“1”或逻辑“0”信号: ```c // 配置 Timer_A 为连续模式 TA0CTL = TASSEL_2 + MC_2 + ID_3; // 使用 SMCLK,分频比为 8,连续模式 TA0CCTL0 = OUTMOD_7; // 设置比较模式为重载/复位 void sendBit(unsigned char bit) { if (bit) { TA0CCR0 = 70; // 高电平持续时间约为 700 μs (8 MHz / 8 = 1 MHz, 70 * 1 μs = 700 μs) } else { TA0CCR0 = 35; // 高电平持续时间约为 350 μs } __delay_cycles(100); // 确保低电平时间足够长 } ``` #### 5. 注意事项 - **时钟稳定性**:确保 DCO 的频率稳定且误差较小,否则可能导致 WS2812 解码失败[^3]。 - **电源电压**:MSP430G2553 的工作电压范围为 1.8V 至 3.6V,而 WS2812 的输入信号需要 5V。如果两者直接连接,可能需要使用电平转换电路[^4]。 - **代码优化**:为了提高效率,可以将数据缓冲区中的所有位一次性发送,而不是逐位处理。 ---
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