Megszakítások az msp430-ban - gpio megszakítási program írása a kódszerkesztő stúdió segítségével

Vegyünk egy egyszerű digitális órát, amely úgy van programozva, hogy csak megmutassa az időt, most képzelje el, hogy módosítani szeretné az időzónáját. Mit csinálnál? Egyszerűen megnyom egy gombot, amely megváltozik a menüben, amely lehetővé teszi az időzóna megváltoztatását. Itt a rendszer nem tudja megjósolni az időmegtartási folyamatok külső megszakítását, és nem kérheti meg, hogy várjon, mivel az órája másodpercértékének növelésével van elfoglalva. Itt jönnek jól a megszakítások.

A megszakításoknak nem kell mindig külsőnek lenniük; belső is lehet. A beágyazott megszakítások többnyire megkönnyítik a CPU két perifériája közötti kommunikációt. Vegyük fontolóra egy előre beállított időzítő visszaállítását és egy megszakítást, amikor az idő eléri az időzítő regiszter értékét. A megszakításkezelő használható a többi periféria, például a DMA kezdeményezésére.

Ebben az oktatóanyagban az MSP430 külső megszakítóit használtuk a különböző LED-ek váltására. Amikor egy külső megszakítást ad az állapotváltás egy nyomógomb segítségével, a vezérlés átkerül (előre ki van töltve) az ISR-be, és megteszi a szükségeset. Az MSP430G2 indítópult CCS-környezetének alapjainak megismeréséhez kövesse ezt a linket az MSP430 használatához a CCS használatával, mert ebben az oktatóanyagban nem foglalkozunk ennek részleteivel. Ellenőrizze a többi MSP430 alapú oktatóanyagot is az Energia IDE és a CCS használatával a linkre kattintva.

Miért van szükségünk megszakításra?

Megszakításokra van szükség a lekérdezési költségek beágyazott rendszerben történő mentéséhez. Akkor hívják őket, amikor a nagyobb prioritású feladatokat az aktuálisan futó feladat előzetes törlésével kell végrehajtani. Használható a CPU felébresztésére alacsony fogyasztású üzemmódokból is. Amikor egy külső jel éle felébreszt egy GPIO porton keresztül, az ISR végrehajtásra kerül, és a CPU ismét visszatér az alacsony fogyasztású üzemmódba.

A megszakítás típusai az MSP430-ban

Az MSP430 megszakításai a következő típusokba tartoznak:

1. Rendszer visszaállítása
2. Nem maszkolható megszakítás
3. Álarcos megszakítás
4. Vektoros és nem vektoros megszakítások

Rendszer visszaállítása:

Ez bekövetkezhet a tápfeszültség (Vcc) és az alacsony jel miatt az RST / NMI tűnél a Reset mód kiválasztásával, és olyan okok miatt is előfordulhat, mint a watchdog időzítő túlcsordulása és a biztonsági kulcs megsértése.

Nem maszkolható megszakítás:

Ezeket a megszakításokat nem tudja elfedni a CPU utasításai. Az Általános megszakítás engedélyezése után a nem maszkolható megszakítást nem lehet elterelni a feldolgozásról. Ezt olyan források generálják, mint az oszcillátor hibái és az RST / NMI-nek manuálisan adott él (NMI módban).

Álarcos megszakítás:

Amikor megszakítás következik be, és ha egy CPU utasítással elfedhető, akkor maszkolható megszakítás. Nem szükséges, hogy mindig külsőek legyenek. A perifériáktól és azok funkcióitól is függenek. Az itt használt külső port megszakítások ebbe a kategóriába tartoznak.

Vektoros megszakítások és nem-megszakítások:

Vektoros: Ebben az esetben a megszakító eszközök megadják nekünk a megszakítás forrását a megszakítási vektor cím átadásával. Itt rögzítik az ISR címét, és a vezérlés átkerül erre a címre, és az ISR gondoskodik a többiről.

Nem vektoros: Itt minden megszakítónak közös ISR -je van. Ha nem vektoros forrásból származó megszakítás történik, a vezérlő átkerül a közös címre, ahová az összes nem vektoros megszakítás megoszlik.

A programvezérlés megszakítása az MSP430-ban

A megszakítás bekapcsolásakor az MCLK be van kapcsolva, és a CPU-t visszahívják KI állapotból. Mivel a program vezérlése a megszakítás bekövetkezése után átkerül az ISR címre, a program számlálóban és az állapotregiszterben szereplő értékek továbbkerülnek a verembe.

Az állapotregiszter törlődik, ezáltal törli a GIE-t és megszünteti az alacsony fogyasztású üzemmódot. A legnagyobb prioritású megszakítást úgy választja ki és hajtja végre, hogy a megszakítási vektor címet a program számlálójába helyezi. Mielőtt eljutnánk az MSP430 GPIO megszakítási példakódunkhoz, fontos megérteni a benne szereplő portregiszterek működését.

Portregiszterek a GPIO vezérléshez az MSP430-on:

PxDIR: Ez egy kikötő irányítási regiszter. Lehetővé teszi a programozó számára, hogy 0 vagy 1 beírásával kiválassza a funkcióját. Ha egy tűt 1-nek választunk, akkor kimenetként működik. Tekintsük az 1-es portot egy 8 bites portnak, és ha a 2-es és a 3-as csapokat kimeneti portokká kell rendelni, akkor a P1DIR regisztert 0x0C értékkel kell beállítani.

PxIN: Ez csak olvasható regiszter, és a port aktuális értékei ezen regiszter segítségével olvashatók.

PxOUT: Ez a regiszter felhasználható értékek közvetlen beírására a portokba. Ez csak akkor lehetséges, ha a pullup / pulldown regisztráció le van tiltva.

PxREN: Ez egy 8 bites regiszter, amelyet a pullup / pulldown regisztráció engedélyezésére vagy letiltására használnak. Ha a tűt 1-re állítják a PxREN és a PxOUT regiszterben, akkor az adott csapot felhúzza.

PxDIR	PxREN	PxOUT	I / O konfiguráció
0	0	x	Bemenet ellenállások letiltva
0	1	0	Bemenet engedélyezve a belső legördüléssel
0	1	1	Bemenet engedélyezve a belső felhúzással
1	x	x	Kimenet - A PxREN-nek nincs hatása

PxSEL és PxSEL2: Mivel az MSP430 összes csapja multiplexálva van, az alkalmazás előtt ki kell választani az adott függvényt. Amikor a PxSEL és a PxSEL2 regiszter egyaránt 0-ra van állítva egy adott tűnél, akkor az általános célú I / O kerül kiválasztásra. Ha a PxSEL értéke 1, akkor az elsődleges perifériás funkciót választják, és így tovább.

PxIE: Engedélyezi vagy letiltja a megszakításokat egy adott tűnél az x portban.

PxIES: Kiválasztja azt az élt, amelynél a megszakítás létrejön. 0-hoz egy emelkedő él, 1-hez pedig egy eső él kerül kiválasztásra.

MSP430 áramkör a GPIO megszakítás teszteléséhez

Az MSP430 megszakítási példa kódunk teszteléséhez használt MSP430 áramkör az alábbiakban látható.

A tábla földje a LED és a gomb földelésére szolgál. A nyomógomb átlósan ellentétes oldala általában nyitott kapocs, és a nyomógomb lenyomásakor összekapcsolódik. A LED előtt egy ellenállást csatlakoztatnak, hogy elkerüljék a LED nagy áramfelvételét. Általában alacsony ellenállásokat használnak 100ohm - 220ohm tartományban.

3 különböző kódot használunk, hogy jobban megértsük a port megszakításait. Az első két kód ugyanazt az áramkört használja, mint az 1. kapcsolási rajzon. Merüljünk bele a kódba. A csatlakozások létrejötte után a beállításom így néz ki.

Az MSP430 programozása megszakításokhoz

A teljes MSP430 megszakító program az oldal alján található, a kód magyarázata a következő.

Az alábbi sor megállítja a watchdog időzítő működését. A Watchdog időzítő általában két műveletet hajt végre. Az egyik a vezérlő alaphelyzetbe állításával akadályozza meg a vezérlőt a végtelen hurkokban, a másik pedig az, hogy időszakos eseményeket vált ki a beépített időzítő segítségével. Amikor a mikrovezérlőt visszaállítják (vagy bekapcsolják), időzítő módban van, és hajlamos alaphelyzetbe állítani az MCU-t 32 milliszekundum után. Ez a vonal megakadályozza a vezérlőt abban.

WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD;

Ha a P1DIR regisztert 0x07 értékre állítja, akkor a pin0, pin1 és pin2 kimenetének irányát állítja be. Ha a P1OUT értéket 0x30 értékre állítja, akkor egy bemenetet konfigurál, ahol a belső pullup ellenállások engedélyezve vannak a pin4-en és az pin5-n. A P1REN 0x30 értékre állítása lehetővé teszi a belső felhúzást ezeken a csapokon. A P1IE lehetővé teszi a megszakítást, ahol a P1IES a magas vagy alacsony átmenetet választja megszakítási élként ezeken a csapokon.

P1DIR - = 0x07; P1OUT = 0x30; P1REN - = 0x30; P1IE - = 0x30; P1IES - = 0x30; P1IFG & = ~ 0x30;

A következő sor lehetővé teszi az alacsony fogyasztású üzemmódot, és engedélyezi a GIE- t az állapotregiszterben, hogy a megszakításokat fogadni lehessen.

__bis_SR_register (LPM4bits + GIE)

A programszámlálót az 1. port vektor címével állítják be a makró segítségével.

PORT1_VECTOR . #pragma vector = PORT1_VECTOR __interrupt void Port_1 (void)

Az alábbi kód egyesével kapcsolja be a pin0, pin1, pin2 csatlakozó LED-eket.

if (számláld% 3 == 0) { P1OUT ^ = BIT1; P1IFG & = ~ 0x30; szám ++; } else if (számláld meg% 3 == 1) { P1OUT ^ = BIT1; P1IFG & = ~ 0x30; szám ++; } else { P1OUT ^ = BIT2; P1IFG & = ~ 0x30; szám ++; }

2. kapcsolási rajz:

Hasonlóképpen próbálkozzunk egy másik tűvel, hogy sokkal jobban megértsük a fogalmat. Tehát itt a nyomógomb a 2.0 tűhöz van csatlakoztatva az 1.5 tű helyett. a módosított áramkör a következő. Ismét ezt az áramkört használják az MSP430 gombmegszakító program tesztelésére.

Itt a 2-es portot használjuk a bevitelhez. Tehát más megszakítási vektort kell használni. P1.4 és P2.0 veszi a bemeneteket.

Mivel a 2-es portot csak bemenetként használják, a P2DIR 0-ra van állítva. A 2-es port pin0-ának bemenetként való beállításához, engedélyezve a belső felhúzási ellenállásokat, a P2OUT és a P2REN regisztereket 1 értékkel kell beállítani. megszakítás a 2. port pin0-ján, és a megszakítás szélének kiválasztásához a P2IE és a P2IES értéke 1 lesz. A zászló alaphelyzetbe állításához a 2-es portban a P2IFG törlődik, hogy a zászló újra beállítható legyen a megszakítás bekövetkezése.

P2DIR - = 0x00; P2OUT = 0x01; P2REN - = 0x01; P2IE - = 0x01; P2IES - = 0x01; P2IFG & = ~ 0x01;

Amikor a megszakítás forrása az 1. portról származik, akkor az 1. port 1. érintkezőjéhez csatlakoztatott LED világít. Ha a megszakítás forrása a 2. porthoz tartozik, akkor az 1. port 2. érintkezőjéhez csatlakoztatott LED világít.

#pragma vector = PORT1_VECTOR __interrupt void Port_1 (void) { P1OUT ^ = BIT1; P1IFG & = ~ 0x10; mert (i = 0; i <20000; i ++) { } P1OUT ^ = BIT1; } #pragma vector = PORT2_VECTOR __interrupt void Port_2 (érvénytelen) { P1OUT ^ = BIT2; P2IFG & = ~ 0x01; mert (j = 0; j <20000; j ++) { } P1OUT ^ = BIT2; }

Program feltöltése az MSP430-ba a CCS-ből

A projekt betöltéséhez az indítópultra és a hibakereséshez jelölje ki a projektet, majd kattintson az eszköztár hibakeresési ikonjára. Alternatív megoldásként nyomja meg az F11 billentyűt, vagy kattintson a RunàDebug gombra a hibakeresési módba való belépéshez.

Miután a hibakeresési módba lépett, nyomja meg a zöld színű futtatás gombot a betöltött kód szabad futtatásához az MCU-ban. Most, amikor a nyomógombot lenyomják, a megszakítást az élváltozás váltja ki, ami a LED állapotának megváltoztatását ösztönzi.

Program megszakítása az MSP430-on

A kód sikeres feltöltése után egyszerűen tesztelhetjük a nyomógomb használatával. A LED-minta a programunknak megfelelően változik, ha a nyomógomb segítségével megszakítás történik.

A teljes munka megtalálható az alábbi linkre kattintva. Remélem, tetszett a bemutató, és valami hasznosat tanultál. Ha bármilyen kérdése van, hagyja őket a megjegyzés részben, vagy más technikai kérdésekhez használja fórumunkat.