MSP432的相关定时器

最新推荐文章于 2023-12-26 11:07:26 发布

FantasyQin

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分类专栏：基于MSP432的嵌入式系统实践文章标签： arm 单片机 mcu 嵌入式硬件嵌入式

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专栏

基于MSP432的嵌入式系统实践

定时器

定时器模块是MSP432单片机中非常重要的资源，可以用来实现定时控制、延时、频率测量、脉宽测量以及信号产生等。此外，还可以在多任务的系统中作为中断信号实现程序的切换。例如在MSP432单片机实时控制和处理系统中，需要每隔一定时间就对处理对象进行采样，再对获得的数据进行处理，这就要用到定时信号。

MSP432单片机的定时器模块功能如下：

(1)看门狗定时器：基本定时，当程序发送错误时执行一个受控的系统重启动；

(2)16位定时器A：基本定时，支持捕获输入信号、比较产生PWM波形等功能；

(3)32位定时器：基本定时，功能基本同定时器A，但比定时器A灵活，功能更强大；

(4)定时时钟：基本定时，日历功能。

看门狗相关知识

看门狗定时器

MSP432单片机内部集成了看门狗定时器，既可作为看门狗使用，也可为产生时间间隔进行进行定时。当用作看门狗时，若定时时间到，将产生一个系统复位信号；如果在用户应用程序中，不需要看门狗，可将看门狗定时器用作一般定时使用，在选定的时间间隔到达时，将发生定时中断。

看门狗定时器具有如下特点：

软件可编程的8种时间间隔选择；
看门狗模式；
定时计数模式；
对看门狗控制寄存器的更改受口令保护，若口令输入错误，则控制寄存器无法更改；
多种时钟源供选择；
可选择关闭看门狗以减少功耗；
时钟故障保护功能。

MSP432单片机的看门狗定时器逻辑结构框图如图17-1所示。由该图可知，MSP432单片机的看门狗定时器由中断产生逻辑单元、看门狗定时计数器、口令比较单元、看门狗控制寄存器、参考时钟选择逻辑单元等构成。
Figure 17-1.Watchdog Timer Block Diagram

看门狗定时计数器(WDTCNT)

看门狗定时计数器是一个32位增计数器，不能通过软件直接访问其计数值。软件可通过看门狗控制寄存器(WDTCTL)控制看门狗定时计数器及配置其产生的时间间隔。看门狗定时计数器的参考时钟源可通过WDTSSEL控制位配置为SMCLK、ACLK、VLOCLK或BCLK，产生的时间间隔可通过WDTIS控制位选择，具体请参考相应的寄存器配置。

注意：当CPU停止工作时，看门狗定时计数器会自动配置为停止计数，这样可以在程序开发和调试中，不必禁用看门狗定时器，或者当CPU停止工作时，如果计数器被允许继续运行，则不会不断地出现看门狗启动的复位。

看门狗定时器模块可以通过配置WDTCTL寄存器，使其工作在看门狗模式或定时计数模式。WDTCTL是一个16位的带密码保护的读写寄存器。对WDTCTL的配置需要先在高字节写入密码Ah，写入其它内容都会产生错误。若产生错误后，读WDTCTL高字节的结果是069h。

看门狗模式

在一个上单复位清除后，看门狗定时器被默认配置为采用SMCLK作为参考时钟源，在计数到达之前，需要通过软件设置或停止WDT。例如，如果SMCLK默认来源于设置为3MHz的DCO，则会产生大约10.92ms的看门狗间隔窗口。用户必须在看门狗复位时间间隔期满或另一个复位信号产生之前，配置、停止或清除看门狗定时器。当看门狗定时器被配置工作在看门狗模式时，利用一个错误的口令密码操作看门狗控制寄存器(WDTCTL)或选择的时间间隔期满都将产生一个PUC复位信号，一个PUC复位信号可将看门狗定时器复位到默认状态。

定时计数模式

将WDTTMSEL控制位选择为1，看门狗定时器被配置为定时计数模式。这个模式可以被用来产生周期性中断，在定时计数模式下，当选定的时间间隔到来时，将置位看门狗定时计数中断标志位(WDTIFG),但并不产生PUC复位信号。当看门狗定时计数中断允许控制位(WDTIE)置位，而且在NVIC中启动看门狗定时计数中断时，CPU将响应WDTIFG中断请求。中断请求被响应后，单片机将自动清除看门狗定时计数中断标志。当然，也可以通过软件手动清除看门狗定时计数中断标志位。

看门狗定时器中断

看门狗定时器中断利用以下两个寄存器控制看门狗定时器中断；

(1)看门狗中断标志位WDTIFG；

(2)看门狗中断允许控制位WDTIE。

当看门狗定时器工作正在看门狗模式时，看门狗中断标志位WDTIFG来源于一个复位向量中断。复位中断复位程序可利用看门狗中断标志位WDTIFG来判定看门狗定时器是否产生了一个系统复位信号。若WDTIFG标志置位，看门狗定时器产生一个复位条件，要么复位定时时间到，要么口令密码错误。

当看门狗定时器工作在定时计数模式时，当定时时间到，将置位看门狗中断标志位WDTIFG。若WTDIE使能，则可响应看门狗定时计数中断。

时钟故障保护功能

看门狗定时器提供了一个时钟故障保护功能，确保在看门狗模式下，参考时钟不失效，这就意味着低功耗模式将有可能影响看门狗定时器参考时钟的选择。如果SMCLK或ACLK作为定时器参考时钟源时失效，看门狗定时器将自动选择VCOCLK作为其参考时钟源。当看门狗定时器工作于定时计数模式时，看门狗定时器没有时钟故障保护功能。

低功耗模式下的看门狗操作

MSP432单片机具有多种低功耗模式，在不同的低功耗模式下，启用不同的时钟信号。程序的需要以及所选时钟的类型决定了看门狗定时器的配置，例如如果用户想用低功耗模式3(LPM3)，需要将时钟源设置为BCLK或VLOCLK。当不需要看门狗定时器时，可利用WDTHOLD控制位关闭看门狗计数器(WDTCNT)，以减少单片机功耗。

看门狗定时器控制寄存器

看门狗定时控制寄存器(WDTCTL)列表如表6-8所示。
表6-8

定时器A(Timer_A)

Timer_A定时器为16位定时器，具有高达7个捕获比较寄存器。Timer_A支持多路捕获/比较、PWM输出和定时计数。Timer_A也具有丰富的中断能力，当定时时间到或满足捕获/比较条件时，将可触发定时器A中断。

定时器A具有如下特点：

4种运行模式的异步16位定时/计数器；
参考时钟源可选择配置；
高达7个可配置的捕获/比较寄存器
可配置的PWM输出；
异步输入和输出锁存；
具有可对Timer_A中断快速响应的中断向量寄存器。

基本结构

工作模式

单次计数模式：计数器计数到0就产生中断并停止计数
循环计数模式：每次计数器计数到0便产生一次中断，随后重新载入初始值计数器的值，继续计数

特性

输入捕获；
输出比较；
脉宽调制PWM（Pulse width modulation mode）。

MSP432中的定时器——Timer32

Timer32模块包含两个独立的递减计数器，每个都能配置为16位或32位。
三种运行模式——自由运行模式、周期定时器模式或单次定时器模式
- 自由运行模式：在计数器计数至0时，继续从最大值开始倒计时
- 周期定时器模式：计数器以一定的间隔产生中断，并在计数至0时重新载入最初设定的值
- 单次定时器模式：指计数器只产生一次中断，即计数器计数至0时，定时器挂起，直到用户对其进行重新编程