Co so ly thuyet msp430

h a n g e Vi e N bu y c CƠ SỞ LÝ THUYẾT MSP430 I TỔNG QUAN VỀ CẤU TRÚC VÀ CHỨC NĂNG HỌ MSP430 I.1 Giới thiệu MSP430 chứa 16 bit RISC CPU, ngoại vi hệ thống định thời linh hoạt kết nối với theo cấu trúc VON-NEUMANN, có Bus liên kết như: Bus địa nhớ ( MAB), Bus liệu nhớ ( MDB) Đây xử lý đại với mô đun nhớ tương tự nhứng kết nối ngoại vi tín hiệu số, MSP430 đưa giải pháp tốt cho nhu cầu ứng dụng với tín hiệu hỗn tạp MSP430 có số phiên như: MSP430x1xx, MSP430x2xx, MSP430x3xx, MSP430x4xx, MSP430x5xx Dưới đặc điểm tổng quát họ vi điều khiển MSP430: + Cấu trúc sử dụng nguồn thấp giúp kéo dài tuổi thọ Pin - Duy trì 0.1µA dòng ni RAM - Chỉ 0.8µA real- time clock - 250 µA/ MIPS + Bộ tương tự hiệu suất cao cho phép đo xác - 12 bit 10 bit ADC-200 kskp, cảm biến nhiệt độ, Vref - 12 bit DAC - Bộ giám sát điện áp nguồn + 16 bit RISC CPU cho phép nhiều ứng dụng, thể phần kích thước Code lập trình - Thanh ghi lớn nên loại trừ trường hợp tắt nghẽn tập tin làm việc - Thiết kế nhỏ gọn làm giảm lượng tiêu thụ điện giảm giá thành - Tối ưu hóa cho chương trình ngơn ngữ bậc cao C, C++ - Có chế độ định địa - Khả ngắt theo véc tơ lớn + Trong lập trình cho nhớ Flash cho phép thay đổi Code cách linh hoạt, phạm vi rộng, nhớ Flash lưu lại nhật ký liệu I.2 Hệ thống định thời ( Clock) linh hoạt Hệ thống Clock thiết kế cách đặc biệt cho ứng dụng sử dụng nguồn cung cấp Pin Một tạo xung nhịp phụ tần số thấp ( ACLK) cung cấp trực tiếp từ dao động thạch anh 32 KHz ACLK sử dụng Real-time Clock để kích hoạt tính Một dao động kĩ thuật số tốc độ cao ( DCO) làm nguồn xung đồng hồ ( MCLK) sử dụng cho CPU kết nối ngoại vi tốc độ cao Bởi thiết kế này, DCO hoạt động ổn định 1MHz thời gian µS MSP430 thiết kế dựa giải pháp có hiệu sử dụng RISC CPU 16 bít hiệu suất cao + Bộ định thời phụ tần số thấp: Hoạt động chế độ sẵn sang sử dụng nguồn cực thấp + Bộ định thời ( Master Clock) tốc độ cao: Hoạt động xử lý tín hiệu hiệu suất cao Trang to k d o m o o c u -tr a c k w lic w w w d o hnphung15@gmail.com m C lic k to Huỳnh Ngọc Phụng w w w C bu y N O W ! XC er O W F- w PD h a n g e Vi e ! XC er PD F- c u -tr a c k c h a n g e Vi e N bu y c Hình I.1: Sơ đồ cấu trúc MSP430 I.3 Các vùng địa MSP430 thiết kế theo cấu trúc Von-Neumann có vùng địa chia thành nhiều vùng ghi hàm đặc biệt ( SFRs), ngoại vi, RAM, nhớ Flash/ROM Hình I.2: Sơ đồ nhớ MSP430 Trang to k d o m o o c u -tr a c k w lic w w w d o hnphung15@gmail.com m C lic k to Huỳnh Ngọc Phụng w w w C bu y N O W ! XC er O W F- w PD h a n g e Vi e ! XC er PD F- c u -tr a c k c h a n g e Vi e w N I.3.1 Flash/ROM Địa bắt đầu Flash/ROM phụ thuộc vào độ lớn Flash/ROM tùy thuộc vào họ vi điều khiển Địa kết thúc Flash/ROM 0x1FFFFh Flash/ROM sử dụng cho mã chương trình liệu Những bảng Byte Word tồn trử sử dụng Flash/ROM mà không cần copy vào RAM trước sử dụng chúng Những bảng véc tơ ánh xạ đến 16 Word phía vùng địa Flash/ROM với ưu tiên ngắt cao vùng địa cao Flash/ROM I.3.2 RAM RAM bắt đầu địa 0200h giới hạn cuối tùy thuộc vào kích thước RAM RAM sử dụng cho mã chương trình liệu I.3.3 Các module ngoại vi Trong vùng không gian địa MSP430 có vùng địa dành cho Mơ đun ngoại vi Vùng địa từ 0100 đến 01FFh sử dụng dành riêng cho mô đun ngoại vi 16 Bít Vùng địa từ 010 đến 0FFh sử dụng dành riêng cho mô đun ngoại vi Bít I.3.4 Thanh ghi hàm đặc biệt SFRs liên quan nhiều đến cho phép tính số mô đun ngoại vi dùng để truyền tín hiệu ngắt từ ngoại vi SFRs nằm 16 Byte thấp vùng địa tổ chức Byte SFRs truy cập thị Byte I.3.5 Tổ chức nhớ Byte dùng để định vị trí địa lẽ chẳn, Word sử dụng cho địa chẵn Vì sử dụng lệnh Từ có địa chẵn sử dụng Byte thấp Word số chẵn, Byte cao số lẽ Hình I.3: Bit, Byte, Word cấu trúc nhớ MSP430 Trang to k lic d o m o c bu y o c u -tr a c k w w w d o hnphung15@gmail.com m C lic k to Huỳnh Ngọc Phụng w w w C bu y N O W ! XC er O W F- w PD h a n g e Vi e ! XC er PD F- c u -tr a c k c h a n g e Vi e N II HỆ THỐNG RESET, NGẮT VÀ CÁC CHẾ ĐỘ HOẠT ĐỘNG II.1 Hệ thống reset khởi động Hệ thống mạch reset bao gồm hệ thống POR ( Power On Reset) PUC ( Power Up Claer) Hình II.1: Sơ đồ hệ thống Reset MSP430 + POR sinh kiện sau: - Cấp nguồn cho thiết bị - Tín hiệu chân RST /NMI mức thấp thiết lập cấu hình cho hệ thống Reset - SVS mức thấp PORON = + PUC ln sinh POR sinh ra, không xảy ngược lại Những kiện sau khởi động PUC: - Khi POR sinh - Watchdog timer hết hiệu lực chế độ watchdog - Khi chốt an toàn Watchdog timer, Flash memory bị vi phạm II.1.1 Power On Reset ( POR) POR sinh điều kiện liên quan đến phần cứng: + Thiết bị cấp nguồn POR sinh điện áp cung cấp giảm xuống giá trị mà thiết bị khơng làm việc xác nữa, gọi sụt áp + Khi chân RST /NMI mức thấp thiết lập chức Reset ngắt khơng khả ngụy Mặc định chức chân Reset + Ở phương án lớn có giám sát điện áp cung cấp SVS Ở ta thiết lập cấu hình, khơng giống dò sụt áp Nó đặt cờ SVSFG điện áp sụt mức lập trình Reset cách tùy chọn II.1.2 Power Up Clear ( PUC) PUC ln sinh POR sinh ra, không xảy ngược lại Những kiện sau khởi động PUC: + Watchdog timer bị tràn chế độ giám sát Trang to k d o m o c bu y o c u -tr a c k w lic w w w d o hnphung15@gmail.com m C lic k to Huỳnh Ngọc Phụng w w w C bu y N O W ! XC er O W F- w PD h a n g e Vi e ! XC er PD F- c u -tr a c k c h a n g e Vi e w N + Một cố gắn ghi vào ghi điều khiển giám sát WDTCTL mà khơng từ khóa 0x5A Byte cao Một Reset khởi động watchdog không cho phép chế độ định thời khoảng + PUC sinh truy cập địa dự trữ ghi ngoại vi đọc nhớ không thực thi II.1.3 Các điều kiện sau reset Những điều kiện ban đầu cho ghi ngoại vi sau Reset POR PUC giới thiệu tổng quát sau: + Chân RST /NMI thiết lập cho Reset, sử dụng cho kết nối JTAG vài loại F2013 + Phần lớn chân I/O thiết lập ngã vào tín hiệu số Cũng có vài ngoại lệ chân sử dụng với dao động thạch anh F2013 +Thanh ghi trạng thái Clear Điều có nghĩa IC hoạt động hết cơng suất, có chế độ nguồn thấp trước Reset trở lại + Watchdog timer bắt đầu chế độ giám sát Đây điều cốt yếu vì đặc tính an tồn, có nghĩa bạn phải vận hành cho phép trước hết thời gian chờ Reset lại chip + Bộ đếm chương trình nạp vector Reset lưu địa 0xFFFE Nó cung cấp địa lệnh thực thi II.2 Hệ thống ngắt Hệ thống ngắt bố trí thành dãy kết nối gồm nhiều mô đun Mô đun gần CPU/NMIRS có quyền ưu tiên ngắt cao Ở có loại ngắt là: Reset hệ thống, ngắt khả ngụy, ngắt khơng khả ngụy Hình II.2: Sơ đồ hệ thống ngắt Trang to k lic d o m o c bu y o c u -tr a c k w w w d o hnphung15@gmail.com m C lic k to Huỳnh Ngọc Phụng w w w C bu y N O W ! XC er O W F- w PD h a n g e Vi e ! XC er PD F- c u -tr a c k c h a n g e Vi e w N II.2.1 Ngắt không khả ngụy Ngắt khơng khả ngụy NMI khơng bị che bít ngắt cho phép chung GIE bị che bít ngắt riêng lẽ NMIIE, ACCVIE, OFIE Khi ngắt NMI chấp nhận tất bít ngắt cho phép NMI tự động Reset Chương trình bắt đầu chạy địa lưu trữ vector ngắt không khả ngụy 0FFFCh Ngắt không khả ngụy sinh nguồn sau: + Biên chân RST /NMI thiết lập chế độ NMI + Xuất đứt gãy dao động + Có vượt liệu nhớ Flash Hình II.3: Sơ đồ khối nguồn ngắt khả ngụy Trang to k lic d o m o c bu y o c u -tr a c k w w w d o hnphung15@gmail.com m C lic k to Huỳnh Ngọc Phụng w w w C bu y N O W ! XC er O W F- w PD h a n g e Vi e ! XC er PD F- c u -tr a c k c h a n g e Vi e N  Chân RST /NMI Khi cấp nguồn, chân RST /NMI thiết lập chế độ Reset Chức chân RST /NMI chọn ghi điều khiển giám WDTCTL Nếu chân RST /NMI thiết lập để khởi động lại chức năng, CPU giữ chế độ Reset lúc chân RST /NMI mức thấp Sau chân RST /NMI lên mức cao CPU bắt đầu chạy chương trình từ địa lưu vector Reset 0FFFEh Nếu chân RST /NMI thiết lập tính NMI phần mềm người sử dụng, tín hiệu biên chọn bít WDTNMIES sinh ngắt NMI bít NMIIE Set Cờ NMIIFG Set  Sự vi phạm liệu nhớ Flash Cờ nhớ ACCVIFG Set xuất vi phạm liệu nhớ Flash Nó cho phép phát sinh ngắt NMI bít ACCVIE thiết lập Cờ ACCVIFG kiểm tra chương trình ngắt NMI NMI gây vi phạm nhớ Flash  Sự đứt gãy dao động Sự đứt gãy tín hiệu dao động báo cho ta biết dao động thạch anh bị lỗi Sự đứt gãy dao động phát sinh ngắt NMI việc thiết lập bít OFIE Tín hiệu PUC kích hoạt đứt gãy dao động ngắt mạch PUC LFXT1 chế độ LF thành tắt chế độ HF PUC tắt dao động XT2  Ví dụ điều khiển ngắt NMI Ngắt NMI ngắt nhiều nguồn Ngắt NMI tự động Reset Bit ngắt cho phép NMIIE, OFIE ACCVIE Sử dụng chương trình ngắt NMI để reset cờ ngắt cho phép lại Bit ngắt cho phù hợp với ứng dụng Hình II.4: Điều khiển ngắt NMI Trang to k d o m o c bu y o c u -tr a c k w lic w w w d o hnphung15@gmail.com m C lic k to Huỳnh Ngọc Phụng w w w C bu y N O W ! XC er O W F- w PD h a n g e Vi e ! XC er PD F- c u -tr a c k c h a n g e Vi e w N II.2.2 Ngắt khả ngụy Ngắt khả ngụy gây thiết bị ngoại vi với khả ngắt bao gồm định thời giám sát tràn đếm thời gian Mỗi nguồn ngắt khả ngụy tác dụng cách riêng lẽ bít ngắt cho phép tất ngắt khả ngụy bị tác dụng bít cho phép ngắt GIE ghi trạng thái II.2.3 Xử lý ngắt Khi ngắt yêu cầu từ thiết bị ngoại vi, Bit ngắt cho phép Bit GIE Set, chương trình ngắt u cầu Chỉ có Bit cho phép riêng rẽ phải Set cho ngắt không khả ngụy yêu cầu  Sự chấp nhận ngắt: Thời gian trễ ngắt chu kỳ ( CPUx) chu kỳ ( CPU), bắt đầu với chấp nhận yêu cầu ngắt kéo dài đến thực lệnh chương trình ngắt Ngắt Logic thực theo bước sau: Bất kì lệnh thực thi hoàn thành Bộ đếm chương trình PC, địa lệnh đẩy lên ngăn xếp SR đẩy lên ngăn xếp Các ngắt với ưu tiên cao chọn ngắt xảy suốt trình thực thi làm trì hỗn chương trình Những cờ ngắt yêu cầu Reset cách tự động cờ nguồn đơn Nhiều cờ nguồn Set cho chương trình phần mềm SR Clear Điều chấm dứt chế độ nguồn thấp Bit GIE Clear, ngắt khơng có tác dụng Nội dung véc tơ ngắt nạp vào PC: Chương trình ngắt tiếp tục địa Hình II.5: Xử lý ngắt  Quay từ chương trình ngắt: Chương trình ngắt chấm dứt với lệnh RETI: Quay từ chương trình ngắt Sự trở lại từ chương trình ngắt chu kỳ ( CPU) chu kỳ ( CPUx) để thực thi hoạt động sau: SR với tất thiết lập trước lấy từ ngăn xếp Tất thiết lập trước GIE, CPUOFF, … có hiệu lực, bất chấp cài đặt suốt chương trình ngắt Trang to k lic d o m o c bu y o c u -tr a c k w w w d o hnphung15@gmail.com m C lic k to Huỳnh Ngọc Phụng w w w C bu y N O W ! XC er O W F- w PD h a n g e Vi e ! XC er PD F- c u -tr a c k c h a n g e Vi e w N PC lấy từ ngăn xếp bắt đầu thực thi nơi mà bị gián đoạn ngắt Hình II.6: Quay từ chương trình ngắt II.2.4 Ngắt có hướng ( Ngắt véc tơ) Ngắt véc tơ khởi đầu địa nằm dãy địa từ 0FFFFh đến 0FFC0h Một véc tơ lập trình người sử dụng với 16 bit địa ngắt tương ứng Nó đề nghị cung cấp thường trình ngắt cho véc tơ ngắt gán cho Mơ đun Một thường trình ngắt bao gồm lệnh RETI vài véc tơ ngắt trỏ đến Những véc tơ ngắt khơng định sử dụng cho mã chương cần thiết Một số mô đun Bit cho phép, Bit ngắt cho phép, cờ ngắt nằm SFRs SFRs nằm phạm vi địa thấp thực định dang Byte SFRs phải truy cập lệnh Byte Địa nguồn ngắt cờ ngắt trình bày Bảng II.1 Trang to k lic d o m o c bu y o c u -tr a c k w w w d o hnphung15@gmail.com m C lic k to Huỳnh Ngọc Phụng w w w C bu y N O W ! XC er O W F- w PD h a n g e Vi e ! XC er PD F- c u -tr a c k c h a n g e Vi e N bu y c INTERRUPT SOURCE INTERRUPT FLAG Power-up, external reset, watchdog, flash password, illegal instruction fetch PORIFG RSTIFG WDTIFG KEYV NMI, oscillator fault, NMIIFG flash memory access ACCVIFG violation OFIFG device-specific device-specific device-specific Watchdog timer device-specific device-specific device-specific device-specific device-specific device-specific device-specific device-specific device-specific device-specific device-specific device-specific device-specific device-specific device-specific device-specific device-specific device-specific device-specific device-specific device-specific device-specific device-specific device-specific device-specific device-specific WDTIFG SYSTEM INTERRUPT WORD ADDRESS PRIORITY RESET 0FFFEh 31 (non)-maskable (non)-maskable (non)-maskable 0FFFCh 30 0FFFAh 0FFF8h 0FFF6h 0FFF4h 0FFF2h 0FFF0h 0FFEEh 0FFECh 0FFEAh 0FFE8h 0FFE6h 0FFE4h 0FFE2h 0FFE0h 0FFDEh 0FFDCh 0FFDAh 0FFD8h 0FFD6h 0FFD4h 0FFD2h 0FFD0h 0FFCEh 0FFCCh 0FFCAh 0FFC8h 0FFC6h 0FFC4h 0FFC2h 0FFC0h 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 maskable Bảng II.1: Những nguồn ngắt, cờ ngắt véc tơ ngắt Trang 10 to k d o m o o c u -tr a c k w lic w w w d o hnphung15@gmail.com m C lic k to Huỳnh Ngọc Phụng w w w C bu y N O W ! XC er O W F- w PD h a n g e Vi e ! XC er PD F- c u -tr a c k c h a n g e Vi e N bu y c CONSEQx 00 01 10 11 Chế độ biến đổi Hoạt động Single channel single biến đổi kênh Sequence-of-channels biến đổi dãy kênh Repeat single channel biến đổi kênh lặp lại Repeat sequence-of-channels biến đổi dãy kênh lặp lại Bảng IX.1: Các chế độ biến đổi IX.2.5.1 Single-channel-single Mỗi kênh đơn lựa chọn INCHx biến đổi kênh Kết lưu ghi ADC10MEM Bit ADC10SC dùng để kích hoạt biến đổi ENC phải đảo trạng thái sau lần biến đổi Hình IX.4: Lưu đồ biến đổi chế độ Single channel single Trang 50 to k d o m o o c u -tr a c k w lic w w w d o hnphung15@gmail.com m C lic k to Huỳnh Ngọc Phụng w w w C bu y N O W ! XC er O W F- w PD h a n g e Vi e ! XC er PD F- c u -tr a c k c h a n g e Vi e w N IX.2.5.2 sequence-of-channels biến đổi dãy kênh kênh bắt đầu lựa chọn Bit INCHx, kết thúc kênh A0 Kết lưu ghi ADC10MEM Bit ADC10SC dùng để kích hoạt biến đổi ENC phải đảo trạng thái sau lần biến đổi Hình IX.5: Lưu đồ biến đổi chế độ Sequence-of-channels IX.2.5.3 Repeat-single-channel Mỗi kênh đơn chọn Bit INCHx lấy mẫu biến đổi tiếp tục Kết ADC lưu ADC10MEM Trang 51 to k lic d o m o c bu y o c u -tr a c k w w w d o hnphung15@gmail.com m C lic k to Huỳnh Ngọc Phụng w w w C bu y N O W ! XC er O W F- w PD h a n g e Vi e ! XC er PD F- c u -tr a c k c h a n g e Vi e N bu y c Hình IX.6: Lưu đồ biến đổi chế độ Repeat single channel IX.2.5.4 Repeat-sequence-of-channels Một dãy kênh lấy mẫu biến đổi trở lại Kênh bắt đầu lựa chọn Bit INCHx, kết thúc kênh A0 Kết lưu ghi ADC10MEM Dãy kết thúc kênh A0 lần kích hoạt bắt đầu lại dãy Trang 52 to k d o m o o c u -tr a c k w lic w w w d o hnphung15@gmail.com m C lic k to Huỳnh Ngọc Phụng w w w C bu y N O W ! XC er O W F- w PD h a n g e Vi e ! XC er PD F- c u -tr a c k c h a n g e Vi e N bu y c Hình IX.7: Lưu đồ biến đổi chế độ Repeat sequence-of-channels IX.2.5.5 Sử dụng Bit MSC Khi MSC = CONSEQx > cạnh lên SHI kích hoạt biến đổi Sự biến đổi tiếp tục dãy kênh biến đổi xong trình biến đổi xuất xung cạnh lên tín hiệu kích hoạt SHI Chức Bit ENC khơng thay đổi sử dụng Bit MSC IX.2.6 Bộ điều khiển chuyển giao liệu ADC10 ADC10 có điều khiển chuyển giao liệu ( DTC), tự động chuyển kết biến đổi A-D từ ghi ADC10MEM sang nhớ Chip DTC cho phép thiết lập ghi ADC10DTC1 có giá trị khác Khi DTC cho phép, ADC10 hoàn thành việc biến đổi lưu kết vào ghi ADC10MEM việc chuyển giao liệu kích hoạt Mỗi DTC yêu cầu CPU MCLK Tránh việc sử dụng Bus suốt trình chuyển giao liệu, CPU tạm ngừng Sự chuyển giao khơng kích hoạt ADC10 bận Trang 53 to k d o m o o c u -tr a c k w lic w w w d o hnphung15@gmail.com m C lic k to Huỳnh Ngọc Phụng w w w C bu y N O W ! XC er O W F- w PD h a n g e Vi e ! XC er PD F- c u -tr a c k c h a n g e Vi e w N IX.2.6.1 Chế độ chuyển giao khối Được kích hoạt Bit ADC10TB Reset Giá trị n ADC10TC1 xác định số lương chuyển giao cho khối Địa bắt đầu khối ghi 16 Bit ADC10SA Địa kết thúc ADC10SA + 2n – Hình IX.8: Chế độ chuyển giao khối Địa trỏ bên khởi tạo ADC10SA đếm chuyển giao khởi tạo ‘n’ DTC chuyển giao giá trị từ ADC10MEM sang địa trỏ ADC10SA Sau lần chuyển giao địa trỏ tăng đếm giảm DTC tiếp tục chuyển giao từ ADC10MEM đếm giảm xuống băng Khi sử dung DTC chế độ chuyển giao khối cờ ADC10IFG Set sau khối chuyển giao hoàn thành Trang 54 to k lic d o m o c bu y o c u -tr a c k w w w d o hnphung15@gmail.com m C lic k to Huỳnh Ngọc Phụng w w w C bu y N O W ! XC er O W F- w PD h a n g e Vi e ! XC er PD F- c u -tr a c k c h a n g e Vi e N bu y c Hình IX.9:Sơ đồ chuyển giao liệu chế độ chuyển giao khối Trang 55 to k d o m o o c u -tr a c k w lic w w w d o hnphung15@gmail.com m C lic k to Huỳnh Ngọc Phụng w w w C bu y N O W ! XC er O W F- w PD h a n g e Vi e ! XC er PD F- c u -tr a c k c h a n g e Vi e N IX.2.6.2 Chế độ chuyển giao khối Được chọn Bit ADC10TB Set Giá trị n ADC10TC1 xác định số chuyển giao khối Địa ghi ADC10SA Địa kết thúc khối ADC10SA + 2n – Dãy địa khối thứ xác định từ SA + 2n đến SA + 4n – Địa trỏ bên khởi tạo ADC10SA đếm chuyển giao khởi tạo ‘n’ DTC chuyển giao giá trị từ ADC10MEM sang địa trỏ ADC10SA Sau lần chuyển giao địa trỏ tăng đếm giảm DTC tiếp tục chuyển giao từ ADC10MEM đếm giảm xuống Ở thời điểm này, khối thứ đầy, cờ ADC10IFG Bit ADC10B1 Set DTC tiếp tục với khối Bộ đếm chuyển giao bên tự động nạp lại giá trị n DTC bắt đầu chuyển kết biến đổi từ ADC10MEM sang khối Sau n lần chuyển giao hồn thành khối đầy Cờ ADC10IFG Set, Bit ADC10B1 clear Hình IX.10: Chế độ chuyển giao hai khối Trang 56 to k d o m o c bu y o c u -tr a c k w lic w w w d o hnphung15@gmail.com m C lic k to Huỳnh Ngọc Phụng w w w C bu y N O W ! XC er O W F- w PD h a n g e Vi e ! XC er PD F- c u -tr a c k c h a n g e Vi e N bu y c Hình IX.11: Sơ đồ chuyển giao liệu chế độ chuyển giao hai khối Trang 57 to k d o m o o c u -tr a c k w lic w w w d o hnphung15@gmail.com m C lic k to Huỳnh Ngọc Phụng w w w C bu y N O W ! XC er O W F- w PD h a n g e Vi e ! XC er PD F- c u -tr a c k c h a n g e Vi e N IX.2.6.3 Chu kỳ thời gian chuyển đổi DTC Bảng IX.2: Chu kỳ thời gian chuyển đổi DTC IX.2.8 Ngắt ADC10 Một ngắt véc tơ ngắt ghép với ADC10 Khi DTC không sử dụng ( ADC10DTC1 = 0), ADC10IFG Set kết biến đổi A-D tải xuống ADC10MEM Khi DTC sử dụng ( ADC10DTC1 > 0), ADC10IFG Set chuyển giao khối hoàn thành đếm chuyển giao Nếu hai Bit ADC10IE GIE Set, ADC10IFG sinh ngắt yêu cầu Cờ ADC10IFG tự động Reset ngắt u cầu trì Reset phần mềm Hình IX.12: Hệ thống ngắt ADC10 IX.3 Các ghi ADC10 Các ghi ADC10 trình bày bảng sau: Trang 58 to k d o m o c bu y o c u -tr a c k w lic w w w d o hnphung15@gmail.com m C lic k to Huỳnh Ngọc Phụng w w w C bu y N O W ! XC er O W F- w PD h a n g e Vi e ! XC er PD F- c u -tr a c k c h a n g e Vi e N bu y c Bảng IX.3: Các ghi ADC10 IX.3.1 ADC10CTL0, ADC10 control register + SREFx: Lựa chọn tham chiếu 000 VR+ = Vcc VR- = Vss 001 VR+ = VREF+ VR- = Vss 010 VR+ = VeREF+ VR- = Vss 011 VR+ = Buffered VeREF+ VR- = Vss 100 VR+ = Vcc VR- = VREF-/VeERF101 VR+ = VREF+ VR- = VREF-/VeERF110 VR+ = VeREF+ VR- = VREF-/VeERF111 VR+ = Buffered VeREF+ VR- = VREF-/VeERF+ ADC10SHTx: Thời gian giữ lấy mẫu 00 x ADC10CLKs 01 x ADC10CLKs 10 16 x ADC10CLKs 11 64 x ADC10CLKs + ADC10SR: Tốc độ lấy mẫu Thiết lập ADC10SR làm giảm dòng tiêu thụ đệm qui chiếu Bộ đệm qui chiếu hỗ trợ 200 ksps Trang 59 to k d o m o o c u -tr a c k w lic w w w d o hnphung15@gmail.com m C lic k to Huỳnh Ngọc Phụng w w w C bu y N O W ! XC er O W F- w PD h a n g e Vi e ! XC er PD F- c u -tr a c k c h a n g e Vi e N Bộ đệm qui chiếu hỗ trợ 50 ksps + REFOUT: Ngã qui chiếu Ngã qui chiếu tắt Ngã qui chiếu mở + REFBURST: Truyền khối qui chiếu Bộ đệm qui chiếu liên tục Bộ đêm qui chiếu trình lấy mẫu biến đổi + MSC: Tổ hợp lấy mẫu biến đổi Quá trình lấy mẫu yêu cầu xung cạnh lên SHI để kích hoạt lần lấy mẫu biến đổi Xung cạnh lên SHI kích hoạt định thời lấy mẫu Nhưng ra, lấy mẫu biến đổi sử dụng cách tự động đến chu kỳ biến đổi hoàn thành REF2_5V: Bộ sinh điện áp qui chiếu REFON phải Set 1.5V 2.5V + REFON: Điều khiển tham chiếu Tắt tham chiếu Mở tham chiếu + ADC10ON: Điều khiển ADC10 Tắt ADC10 Bật ADC10 + ADC10IE: Cho phép ngắt ADC10 Không cho phép ngắt Cho phép ngắt + ADC10IFG: Cờ ngắt ADC10 Không ngắt Ngắt + ENC: Cho phép biến đổi A-D ADC10 không cho phép ADC10 cho phép + ADC10SC: Bắt đầu biến đổi A-D Lấy mẫu biến đổi chưa bắt đầu Bắt đầu lấy mẫu biến đổi Trang 60 to k d o m o c bu y o c u -tr a c k w lic w w w d o hnphung15@gmail.com m C lic k to Huỳnh Ngọc Phụng w w w C bu y N O W ! XC er O W F- w PD h a n g e Vi e ! XC er PD F- c u -tr a c k c h a n g e Vi e N bu y c IX.3.2 ADC10CTL1, ADC10 control register + INCHx: Lựa chọn kênh ngã vào 0000 A0 0001 A1 0010 A2 0011 A3 0100 A4 0101 A5 0110 A6 0111 A7 1000 VeERF+ 1001 VERF-/VeERF1010 Cảm biến nhiệt độ 1011 ( Vcc - Vss)/2 1100 ( Vcc - Vss)/2, A12 MSP430x22xx 1101 ( Vcc - Vss)/2, A13 MSP430x22xx 1110 ( Vcc - Vss)/2 , A14 MSP430x22xx 1111 ( Vcc - Vss)/2, A15 MSP430x22xx + SHSx: Lựa chọn nguồn thời gian giữ lấy mẩu 00 ADC10SC 01 Timer A.OUT1 10 Timer A.OUT0 11 Timer A.OUT2 + ADC10DF: Định dạng liệu ADC10 Nhị phân tiêu chuẩn 2s số bù + ISH: Đảo tín hiệu giữ lấy mẫu Khơng đảo tín hiệu vào lấy mẫu Đảo tín hiệu vào lấy mẫu Trang 61 to k d o m o o c u -tr a c k w lic w w w d o hnphung15@gmail.com m C lic k to Huỳnh Ngọc Phụng w w w C bu y N O W ! XC er O W F- w PD h a n g e Vi e ! XC er PD F- c u -tr a c k c h a n g e Vi e N + ADC10DIVx: Bộ chia 000 /1 001 /2 010 /3 011 /4 100 /5 101 /6 110 /7 111 /8 + ADC10SSELx: Lựa chọn nguồn xung Clock ADC10 00 ADC10OSC 01 ACLK 10 MCLK 11 SMCLK + CONSEQx: Lựa chọn chế độ biến đổi A-D 00 Single channel single 01 Sequence-of-channels 10 Repeat single channel 11 Repeat sequence-of-channels + ADC10BUSY: ADC10 bận Không hoạt động Tham chiếu, lấy mẫu, biến đổi hoạt động IX 3.3 ADC10AE0, Analog enable control register ADC10AE0x: Khơng cho phép tín hiệu vào tương tự Cho phép tín hiệu vào tương tự IX.3.4 ADC10AE1, Analog enable control register 1: ( có MSP430x22xx) ADC10AE1x: Khơng cho phép tín hiệu vào tương tự Cho phép tín hiệu vào tương tự Trang 62 to k d o m o c bu y o c u -tr a c k w lic w w w d o hnphung15@gmail.com m C lic k to Huỳnh Ngọc Phụng w w w C bu y N O W ! XC er O W F- w PD h a n g e Vi e ! XC er PD F- c u -tr a c k c h a n g e Vi e N IX.3.5 ADC10MEM Thanh ghi lưu trử kết biến đổi A-D định dạng nhị phân Bit 10 đến 15 IX.3.6 ADC10DTC0 + ADC10TB: Lựa chọn chế độ chuyển giao khối chuyển giao khối chuyển giao khối + ADC10CT: Dừng chuyển giao liệu khối khối hoàn thành Dữ liệu chuyển liên tục DTC dừng ADC10CT clear ADC10SA ghi + ADC10B1: Bit xác định khối làm đầy kết biến đổi A-D chế độ chuyển giao khối ADC10B1 hợp lệ cờ ADC10IFG set lần đầu suốt hoạt động DTC ADC10TB phải set Khối đầy Khối đầy + ADC10FETCH: Bình thường Bit Reset IX.3.7 ADC10DTC1 Bit xác định số chuyển giao khối Khi Bit DTC khơng cho phép Trang 63 to k d o m o c bu y o c u -tr a c k w lic w w w d o hnphung15@gmail.com m C lic k to Huỳnh Ngọc Phụng w w w C bu y N O W ! XC er O W F- w PD h a n g e Vi e ! XC er PD F- c u -tr a c k c h a n g e Vi e N 01h-0FFh số chuyển giao khối IX.3.8 ADC10SA Đây ghi địa bắt đầu ADC10 Bit bắt đầu địa cho DTC Bit khơng sử dụng ln có giá trị Trang 64 to k d o m o c bu y o c u -tr a c k w lic w w w d o hnphung15@gmail.com m C lic k to Huỳnh Ngọc Phụng w w w C bu y N O W ! XC er O W F- w PD h a n g e Vi e ! XC er PD F- c u -tr a c k c ... DCOx tần số cao thiết lập DCOx + Khi DCOx = 07h bit MODx khơng chịu ảnh hưởng DCO thiết lập cao cho việc lựa chọn dãy RSELx Hình IV.5: Dãy DCOx bước RSELx Đối với MSP430F2xx hiệu chỉnh ghi DCOCTL... range MOV.B &CALDCO_1MHZ,&DCOCTL ; Set DCO step + modulation IV.2.5 Bộ điều khiển DCO Bộ điều khiển trộn tần số DCO fDCO fDCO+ cung cấp tần số phụ có ích fDCO fDCO+ mở rộng lượng Clock, giảm nhiễu... trộn fDCO fDCO+ cho 32 chu kỳ DCOCLK thiết lập với Bit MODx Khi MODx = điều khiển tắt Phương trình điều khiển : t =(32− MODx) × tDCO + MODx × tDCO +1 Bởi fDCO thấp tần số hiệu dụng fDCO+1 cao