实验6实验名称-基本时钟和低功耗模式

-!实验名称：基本时钟和低功耗模式姓名： 学号：实验班号： 机器号：一．实验目的了解MSP430Gxxx基本时钟模块的工作原理，掌握其控制方法；感谢阅读掌握利用时钟信号和中断技术实现定时功能的方法；3．掌握低功耗模式控制方法。二.实验任务数字示波器的使用（在实验5中已完成）1）将信号源的波形在示波器上显示出来，掌握测量周期、频率、峰峰值的方法；精品文档放心下载2）用导线将实验板的地信号与示波器的地信号相连，测量实验板上的Vcc电源信号是否正常。精品文档放心下载测试上电复位系统ACLK、和SMCLK时钟频率，了解基本时钟模块控制寄存器各位作用。感谢阅读新创建一个MSP430G2553项目，在给出的main.c基础上，编程输出单片机上电复位后的ACLK、和SMCLK时钟，用示波器测量其频率值，记录下来。精品文档放心下载答：上电复位后的ACLK时钟频率为32.77kHz谢谢阅读上电复位后的SMCLK时钟频率为1.04MHz精品文档放心下载程序见程序清单中的程序2.c思考：将实验板上JP8中间的两个插针接到：32.768KH晶振侧，如图6-1；P2.6/P2.7侧，如图6-2。测得ACLK的结果有何不同?图6-1 图6-2答：接到32.768KH晶振侧时，测得结果为32.77kHz，接到P2.6/P2.7侧，测得结果为890kHz。谢谢阅读在debug下如图6-3，通过View/Register更改SystemClock模块控制寄存器值，分别置DIVA1、DIVA0=01、11；DIVS1、DIVS0=10、11；置LFXT1S0、LFXT1S0=00、10，记录示波器测量得到的ACLK（P1.0输出）和SMCLK（P1.4输出）的频率值，填写在表6-1、6-2、6-3中，掌握时钟模块各控制寄存器相关位的作用。精品文档放心下载6-3通过View/Register更改SystemClock模块控制寄存器值感谢阅读6-1DIVAxx与ACLK关系DIVA1DIVA0ACLK频率值作用0116.39kHzACLK二分频114.0963kHzACLK八分频6-2DIVSxx与SMCLK关系DIVS1DIVS0SMCLK频率值作用1026.6kHzSMCLK四分频11133.0kHzSMCLK八分频6-3LFXT1Sxx与ACLK关系LFXT1S1LFXT1S0ACLK频率值时钟来源0032.77kHz外部晶振1011.762kHzVLOCLK分析上电复位后，CPU工作的时钟信号MCLK频率值是多少？谢谢阅读答：根据上电复位后寄存器的值，可以发现上电复位后MCLK频率值实际上是与SMCLK频率值相等的（时钟源均为DCO，且均为一分频），而上电复位后测得的SMCLK时钟频率为1.04MHz，故上电复位后MCLK频率值为1.04MHz。精品文档放心下载(提高)置RSEL3~RSEL0=1111；DCO2~DCO0=111；记录当前SMCLK的频率值。这是基本时钟模块提供的最高频率值。谢谢阅读答：SMLCK的值为20.1MHz。掌握基本时钟模块的编程控制参看附录A实验板原理图，如图6-1用跳线将JP8中的插针信号接到晶振32.768Khz侧。编程控制基本时钟模块，设置ACLK分别为下面时钟频率，并通过P1.0输出ACLK，用示波器观察：谢谢阅读1）ACLK=16.384Hz；（外部晶振二分频，约为32768Hz/2）答：ACLK的频率为32.77kHz。谢谢阅读程序见程序清单中的程序3.1.c。2）ACLK=VLOCLK/8；(内部VLOCLK八分频，约为12KHz/8)谢谢阅读答：ACLK的频率为1.4243kHz。程序见程序清单中的程序3.2.c。思考：可否通过对时钟模块编程在引脚P2.4上输出ACLK？为什么？感谢阅读答：不可以，因为引脚P2.4在硬件层面上并未与ACLK的输出引脚相连，所以无论如何对时钟模块进行编程都无法做到在引脚P2.4上输出ACLK。谢谢阅读DCO出厂校验值的频率检测1）利用出厂校验值，编程使DCO分别为1MHz、16MHz，通过P1.4输出，并用示波器测量实际值。精品文档放心下载答：1MHz的实际值为960kHz，16MHz的实际值为15.9MHz。感谢阅读程序见程序清单中的程序4.1.c。2）（提高）在实验1例程test_2553.c基础上，分别编程使主系统时钟工作在(1)MCLK=复位频率/8约100KHz；(2)MCLK=DCO=16MHz；两种不同MCLK频率下，观察灯的亮灭速度有何不同，掌握主系统时钟的变化对程序执行速度的影响。谢谢阅读答：在MCLK=复位频率/8时，灯的亮灭速度较慢，在MCLK=DCO=16MHz时，灯的亮灭速度较快。可见主系统时钟频率越高，程序执行的速度越快。程序见程序清单中的程序4.2.c。精品文档放心下载低功耗模式学习程序L6_LPM.c见下，用跳线将P2.3与L4短接，将P2.4用长杜邦线与buzz短接，P1.1与K2短接，用示波器分别观察P1.0、P1.4输出的ACLK和SMCLK，了解低功耗模式的进入和退出。感谢阅读运行程序，观察现象，并记录进入低功耗前、进入低功耗后、响应中断后、退出中断后的感谢阅读时钟、发光二极管和蜂鸣器状态，并做分析。答：进入低功耗前：LED灯闪亮五次，随后蜂鸣器鸣响三次，ACLK=32.77kHz，SMCLK=1.09MHz。感谢阅读进入低功耗后：LED灯不亮，蜂鸣器不响，ACLK与SMCLK均无信号。谢谢阅读响应中断后：LED灯不亮，蜂鸣器鸣响三次，ACLK=32.81kHz，SMCLK=1MHz。谢谢阅读退出中断后：LED灯不亮，蜂鸣器不响，ACLK与SMCLK均无信号。感谢阅读发生以上现象的原因是在程序执行至LPM4前，程序正常执行，时钟有信号；程序执行至LPM4后，单片机进入了LPM4，CPU、MCLK、SMCLK、DCO均禁止，故程序不再向下执行，时钟无信号；中断发生之后单片机被唤醒，恢复活动模式，中断子程开始执行，时钟有信号；在退出中断之后单片机又回到了LPM4，故程序不再向下执行，时钟无信号。谢谢阅读如果中断程序中有LPM4_EXIT语句，运行的结果会有什么不同？请分析。谢谢阅读答：在退出中断之后，LED闪亮五次，蜂鸣器不响，ACLK=32.77kHz，SMCLK=1.06MHz，随后LED灯不亮，蜂鸣器不响，ACLK与SMCLK均无信号。感谢阅读因为中断子程中关闭了低功耗模式，所以中断子程结束之后单片机依旧为活动模式，所以程序继续向下执行，时钟有信号。不过由于之后程序经过循环体的循环又执行了LPM4;语句，故单片机又回到了LPM4，故程序不再向下进行，时钟无信号。感谢阅读（提高）利用输出的时钟信号做中断源，实现定时功能将任务3中P1.0输出的ACLK=VLOCLK/8时钟信号，作为P1.7的中断申请信号，用导线将P1.7感谢阅读P1.0相连即可，在中断函数中设置一个计数变量，计数中断函数被执行的次数，如果ACLK的频率值为1.5KHz（实验时，以实测的为准），那么中断函数每被执行1500次表示一秒时间到。利用该定时功能，将8个发光二级管设计成一个秒表，显示秒值，每秒改变一次8个发光二级管的显示。感谢阅读答：程序见程序清单中的程序6.1.c。思考：如果要每隔5秒蜂鸣器响一声，如何在任务6的基础上编程实现？谢谢阅读答：程序见程序清单中的程序6.2.c。程序清单：程序2.c#include"io430.h"intmain(void){Stopwatchdogtimertopreventtimeoutreset精品文档放心下载WDTCTL=WDTPW+WDTHOLD;//P1.0输出时钟ACLK,P1.4输出时钟SMCLK感谢阅读P1SEL|=BIT0+BIT4;P1SEL2&=~(BIT0+BIT4);P1DIR|=BIT0+BIT4;while(1);}程序3.1.c#include"io430.h"unsignedinti;intmain(void){Stopwatchdogtimertopreventtimeoutreset感谢阅读WDTCTL=WDTPW+WDTHOLD;//P1.0输出时钟ACLK,P1.4输出时钟SMCLK谢谢阅读P1SEL|=BIT0+BIT4;P1SEL2&=~(BIT0+BIT4);P1DIR|=BIT0+BIT4;while((IFG1&OFIFG)!=0){IFG1&=~OFIFG;for(i=0;i<=0xffff;i++);};BCSCTL3|=LFXT1S_0;BCSCTL1|=DIVA_1;while(1);}程序3.2.c#include"io430.h"intmain(void){Stopwatchdogtimertopreventtimeoutreset谢谢阅读WDTCTL=WDTPW+WDTHOLD;//P1.0输出时钟ACLK,P1.4输出时钟SMCLK谢谢阅读P1SEL|=BIT0+BIT4;P1SEL2&=~(BIT0+BIT4);P1DIR|=BIT0+BIT4;BCSCTL3|=LFXT1S_2;BCSCTL1|=DIVA_3;while(1);}程序4.1.c#include"io430.h"intmain(void){Stopwatchdogtimertopreventtimeoutreset谢谢阅读WDTCTL=WDTPW+WDTHOLD;//P1.0输出时钟ACLK,P1.4输出时钟SMCLK精品文档放心下载P1SEL|=BIT0+BIT4;P1SEL2&=~(BIT0+BIT4);P1DIR|=BIT0+BIT4;//（1）使DCO为1MHzif(CALBC1_1MHZ!=0xff){BCSCTL1=CALBC1_1MHZ;DCOCTL=CALDCO_1MHZ;}//（2）使DCO为16MHz/*if(CALBC1_16MHZ!=0xff){BCSCTL1=CALBC1_16MHZ;DCOCTL=CALDCO_16MHZ;}*/while(1);}程序4.2.c#include"io430.h"unsignedinti;intmain(void){ unsignedintj; //定义延时变量精品文档放心下载WDTCTL=WDTPW+WDTHOLD; //关闭看门狗精品文档放心下载//（1）MCLK=复位频率/8BCSCTL2|=DIVM_3;//（2）MCLK=DCO=16MHz/*if(CALBC1_16MHZ!=0xff){BCSCTL1=CALBC1_16MHZ;DCOCTL=CALDCO_16MHZ;}*/P2SEL&=~(BIT2+BIT5);//设置引脚P2.2和P2.5为基本输入输出功能P2SEL2&=~(BIT2+BIT5);P2OUT|=BIT2+BIT5;//设置引脚P2.2和P2.5输出的初值为1P2DIR|=BIT2+BIT5;//设置端口P2.2和P2.5为输出方向for(;;)//主循环{ P2OUT^=(BIT2+BIT5);//将P2.2和P2.5的值取反后输出for(i=0;i<0xffff;i++);//延时精品文档放心下载};}程序L6_LPM.c#include"io430.h"#include"in430.h"voiddelay(unsignedinti){unsignedintk;for(k=0;k<i;k++);感谢阅读

//延时函数//定义局部变量}voidBlink() //LED闪{unsignedinti;for(i=0;i<5;i++)精品文档放心下载{P2OUT&=~BIT3;delay(0xe000);谢谢阅读P2OUT|=BIT3;delay(0xe000);};}voidBuzz()

//蜂鸣响{unsignedinti;for(i=0;i<3;i++){P2OUT&=~BIT4;delay(0xf800);P2OUT|=BIT4;delay(0xf800);};}int main(void){ WDTCTL=WDTPW+WDTHOLD;精品文档放心下载

//关闭看门狗//设置端口P2.3输出，控制LED,P2.4输出，控制蜂鸣器P2SEL&=~(BIT3+BIT4);精品文档放心下载P2SEL2&=~(BIT3+BIT4);P2OUT|=BIT3+BIT4;P2DIR|=BIT3+BIT4;//设置端口P1.1允许中断P1SEL&=~BIT1;P1SEL2&=~BIT1;P1REN|=BIT1;P1OUT|=BIT1;P1DIR&=~BIT1;P1IES|=BIT1;P1IFG&=~BIT1;P1IE|=BIT1;_EINT();//P1.0输出时钟ACLK,P1.4输出时钟SMCLK感谢阅读P1SEL|=BIT0+BIT4;P1SEL2&=~(BIT0+BIT4);P1DIR|=BIT0+BIT4;Blink();Buzz();for(;;) //主循环{LPM4;//Blink();}}#pragma vector=PORT1_VECTOR谢谢阅读__interrupt void port_ISR()感谢阅读{Buzz();P1IFG&=~(BIT1); //清中断标志//LPM4_EXIT;}程序6.1.c#include"io430.h"#include"in430.h"intmain(void){Stopwatchdogtimertopreventtimeoutreset感谢阅读WDTCTL=WDTPW+WDTHOLD;//P1.0输出时钟ACLKP1SEL|=BIT0;P1SEL2&=~BIT0;P1DIR|=BIT0;//设置输入输出P1SEL&=~BIT7;P1SEL2&=~BIT7;P1DIR&=~BIT7;P1SEL&=~BIT1;P1SEL2&=~BIT1;P1DIR|=BIT1;P1OUT|=BIT1;P2SEL=0x00;P2SEL2=0x00;P2DIR=0xff;//设置时钟BCSCTL3|=LFXT1S_2;BCSCTL1|=DIVA_3;//设置中断P1IES|=BIT7;P1IFG&=~BIT7;P1IE|=BIT7;_EINT();LPM0;}unsignedintcount=0;unsignedcharnum=0;#pragmavector=PORT1_VECTOR//置P1中断向量精品文档放心下载__interruptvoidLED(){count++;if(count==1424)//1424根据之前的实测值确定感谢阅读{num++;P2OUT=~num;count=0;}