MSP430 定时器A的使用

第四讲定时器A的使用MSP430F413芯片中含有TimerA3模块，如图1-2所示。

其常用的外引线有三条：TACLK、TA1和TA2。

TACLK：定时器_A输入时钟（48脚），与P1.6和ACLK输出共用同一引脚。

TA1：定时器_A的第一通道输入、输出引脚（51脚）。

捕获方式：CCI1A输入；比较方式：OUT1输出。

TA2：定时器_A的第二通道输入、输出引脚（45脚）。

捕获方式：CCI2A输入；比较方式：OUT2输出。

1．定时器A功能及结构定时器A基本结构是一个十六位计数器，由时钟信号驱动工作，结构框图如图4-1所示。

图4-1 定时器A结构图定时器A具有多种功能，其特性如下：（1）输入时钟可以有三种选择，可以是慢时钟（ACLK）、快时钟（SMCLK与单片机主时钟同频）和外部时钟。

（2）能产生的定时中断、定时脉冲和PWM（脉宽调制）信号，没有软件带来的误差。

（3）不仅能捕获外部事件发生的时间，还可选择触发脉冲沿（由上升沿或下降沿触发）。

定时器A功能模块主要包括：（1）计数器部分：输入的时钟源具有4种选择，所选定的时钟源又可以1、2、4或8分频作为计数频率，Timer_A可以通过选择4种工作模式灵活的完成定时/计数功能。

（2）捕获/比较器：用于捕获事件发生的时间或产生时间间隔，捕获比较功能的引入主要是为了提高I/O 端口处理事务的能力和速度。

不同的MSP430单片机，Timer_A模块中所含有的捕获/比较器的数量不一样，每个捕获/比较器的结构完全相同，输入和输出都取决于各自所带控制寄存器的控制字，捕获/比较器相互之间完全独立工作。

（3）输出单元：具有可选的8种输出模式，用于产生用户需要的输出信号，支持PWM输出。

2．定时器工作模式（1）停止模式：停止模式用于定时器暂停，并不发生复位，所有寄存器现行的内容在停止模式结束后都可用。

当定时器暂停后重新计数时，计数器将从暂停时的值开始以暂停前的计数方向计数。

例如，停止模式前，Timer_A工作于增/减计数模式并且处于下降计数方向，停止模式后，Timer_仍然工作于增/减计数模式，从暂停前的状态开始继续沿着下降方向开始计数。

如果不需这样，则可通过TACTL中的CLR控制位来清除定时器的方向记忆特性。

（2）增计数模式：捕获/比较寄存器CCR0用作Timer_A增计数模式的周期寄存器，因为CCR0为16位寄存器，所以该模式适用于定时周期小于65536的连续计数情况。

计数器TAR可以增计数到CCR0的值，当计数值与CCR0的值相等(或定时器值大于CCR0的值)时，定时器复位并从0开始重新计数。

增计数模式的计数过程如图4-2所示。

通过改变CCR0值，可重置计数周期。

图4-2增计数模式示意图（3）连续计数模式：在需要65536个时钟周期的定时应用场合常用连续计数模式。

定时器从当前值计数到单增到0FFFFH后，又从0开始重新计数如图4-3所示。

图4-3 连续计数模式（4）增/减计数模式需要对称波形的情况经常可以使用增/减计数模式，该模式下，定时器先增计数到CCR0的值，然后反向减计数到0。

计数周期仍由CCR0定义，它是CCR0计数器数值的2倍。

计数器的计数过程如图4-4所示。

图4-4增/减计数模式3．增计数模式应用举例增计数最大值存储器在CCR0，该值计算方法如下：选用辅助时钟时，ACLK 频率f=32768Hz ，周期T=1/32768，若选用250ms 中断，则CCR0值应为：81923276825.025.0=⨯==TN 转换成十六进制数后N=2000（H ）MSP430F413单片机定时器A 构成的时钟小系统程序清单如下： /*************************************************** * 文件名称：MSP413C 语言定时程序* 文件说明：用MSP430F413定时器A 作为定时中断源。

***************************************************/ #include <msp430x41x.h>/***************************************************** * 文件说明：LCD 模块*****************************************************/ #define LCD_IN_USE 10/****************************************************** * 数据定义七段译码表 *****************************************************/ const unsigned char NUM_LCD[17]={ 0xd7, 0x06, 0xe3, 0xa7, 0x36, //'0'~ '4' 0xb5, 0xf5, 0x07, 0xf7, 0xb7, //'5' ~ '9'0x77, 0xf4, 0xd1, 0xe6, 0xf1, // 'A'~ 'E'0x71, 0x00}; // 'F','全熄'unsigned char lcd_Buf[LCD_IN_USE]; // 自定义显示缓冲区，用于要显示的数据 unsigned int cont,y0,y1,y2; //秒、时、分存储变量 /******************************************************** LCD模块初始化*******************************************************/ void init_LCD(void){char tmpv;BTCTL = BT_fLCD_DIV32; // set LCD 时钟P5SEL = 0xfc; // 置为外围模块LCDCTL = LCDON+LCD4MUX+LCDP1; // 4Mux 模式for (tmpv = 0;tmpv<10;tmpv++){LCDMEM[tmpv] = 0x00; //clear LCD }}/******************************************************** LCD清零模块*******************************************************/ void cl_LCD(void){char tmpv;for (tmpv = 0;tmpv<10;tmpv++){LCDMEM[tmpv] = 0x00; //clear LCD }}/***************************************************** 更新LCD缓冲区的内容，把数据显示到LCD****************************************************/void lcd_Display(void){char tmpv;lcd_Buf[0]=y2/10; lcd_Buf[1]=y2%10;lcd_Buf[2]=16;lcd_Buf[3]=y1/10; lcd_Buf[4]=y1%10;lcd_Buf[5]=16;lcd_Buf[6]=y0/10; lcd_Buf[7]=y0%10;lcd_Buf[8]=16; lcd_Buf[9]=16;for(tmpv=0;tmpv<LCD_IN_USE-1;tmpv++){LCDMEM[tmpv] = NUM_LCD[lcd_Buf[tmpv]]; //更新LCDMEM中的内容}}/************************************************************定时器A中断服务程序************************************************************/#pragma vector=TIMERA0_VECTOR__interrupt void Timer_A(void)//interrupt[TIMERA0_VECTOR] void Timer_A (void){cont=cont+1;if(cont==4){cont=0;y0=y0+1; //秒加1if(y0==60){y0=0; y1=y1+1; //60秒为1分,分加1if(y1==60){y1=0; y2=y2+1; //60分为1小时,小时加1if(y2==24){y2=0 ; //24小时再清零}}}cl_LCD();lcd_Display();_NOP();}}void init_TA(void) //初始化定时器A{TACCR0 = 0x2000;TACTL = TASSEL0 + TACLR; // ACLK, 清零TarTACCTL0 = CCIE; // 中断使能CCR0TACTL |= MC0; // 设置增模式启动定时器A }/************************************************************主程序************************************************************/void main(void){WDTCTL = WDTPW +WDTHOLD; // 关WDTSCFQCTL |= SCFQ_4M; // 设定主时钟为4MHzinit_LCD();init_TA() ;_EINT(); // 使能中断cont=0; y0=0; y1=0; y2=0;for (;;){_BIS_SR(CPUOFF); //关CPU_NOP(); // 调试程序使用}}4．输出单元定时器A的输出单元输出模式有8种，增计数模式下输出模式如图4-5所示。

图4-5输出模式示意图各模式说明如下：（1）输出模式0—输出模式：输出信号OUTx由每个捕获/比较模块的控制寄存器CCTLx 中的OUTx位定义，并在写入该寄存器后立即更新。

最终位OUTx直通。

（2）输出模式1—置位模式：输出信号在TAR等于CCRx时置位，并保持置位到定时器复位或选择另一种输出模式为止。

（3）输出模式2—PWM翻转/复位模式：输出在TAR的值等于CCRx时翻转，当TAR的值等于CCR0时复位。

（4）输出模式3—PWM置位/复位模式：输出在TAR的值等于CCRx时置位，当TAR的值等于CCR0时复位。