如何设置系统以最低功耗运行，MSP430案例分享

MSP430系列单片机的各个模块都可以独立运行，如定时器、输入/输出端口、A/D转换、看门狗、液晶显示器等都可以在CPU休眠的状态下独立工作。若需要主CPU工作，任何一个模块都可以通过中断唤醒CPU，从而使系统以最低功耗运行。

让CPU工作于突发状态可以充分利用CPU的低功耗性能。通常，使用软件将CPU设定到某一低功耗模式，在需要时使用中断将CPU从休眠状态中唤醒，完成工作后又可以进入相应的休眠状态。如：让CPU工作在LPM3状态，通过中断事件转换到AM活动模式，根据运行需要，又可以从AM状态进入相应的低功耗模式：LPM0/LPM3或LPM4。

系统的这些低功耗特性是靠系统对中断的响应来实现的。系统响应中断的过程：

硬件自动中断服务。包括PC入栈、SR入栈;中断向量赋给PC;GIE、 CPUOFF、OSCOFF和SCG1清除;以及IFG标志位清除（单源中断标志）

执行中断处理子程序。

执行RETI指令（中断返回），包括SR出栈;PC出栈。

例如：系统初始化完成后工作于低功耗模式0，中断事件触发到活动模式，中断处理结束后进入低功耗模式3。

;主程序

……;初始化操作开始

……;

……;初始化结束

BIS #GIE+CPUOFF， SR ; 主程序中设置低功耗模式0，LPM0

;……;程序在这里停止

;中断子程序

……

……; 中断处理结束

BIS #GIE+CPUOFF+SCG1+SCG0， 0（SP） ; 设置SR为低功耗模式3，LPM3

RETI; 中断返回

;系统进入低功耗模式3

……

如果主程序期待在中断返回之后继续执行某些操作，可以在中断处理子程序中改变SR的值为AM模式，系统中断退出后根据恢复的SR和PC的值，来执行设定的某些操作。

L1 操作1

L2 操作2

…… ;中断处理开始

BIS #GIE+CPUOFF， 0（SP） ; 设置SR为活动模式，AM

RETI; 中断返回，系统进入活动模式

……

主程序执行到LPM0处停止执行，L1，L2等语句不执行。之后中断事件保存PC（L1指令地址）和SR（低功耗模式0），中断唤醒CPU，执行中断处理程序;由于在中断处理子程序中将SR设置为活动模式，所以中断返回后CPU处于活动状态，并从PC指向的L1指令处开始继续执行……

MSP430单片机学习小记1－－基础定时器

基于MSP430单片机，TI公司采用的是模块化的内部结构，每个模块，在各个不同型号的单片机内都是相同的，相同的寻址，相同的操作方式，模块有限，于是一个一个开始进行整理。

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/201608/295905.htm

第一个模块：基础定时器

参考资料：数据手册 ，使用手册 ，示例程序，以及那份特别特别有用的头文件。

Exampli Code:

进入中断示例程序

/************************************************************/

1;时钟源为ACLK，为单片机提供1/4S定时中断，LCD提供512HZ刷新频率

BTCTL=BT_ADLY_250+BT_fLCD_512; //250MS延时加512HZ刷新频率。

备注：MSP430上电复位后，BT的寄存器值并不会恢复成一个默认值

而是保持不变，因此，每次上电的时，均要进行配置，而且最好直接采用赋值

语句。一条语句足矣

/************************************************************/

/************************************************************/

/************************************************************/

/************************************************************/

Void main(void)

{

WDTCTL=WDTPW+WDTHOLD; //close the wdtdog

FLL_CTL0&= ~XTS_FLL; //可省略，默认选择低频晶振

FLL_CTL0|=XCAP18PF; //配置内部晶振

P1DIR|=BIT0; //OUTPUT

BTCTL=BT_ADLY_250+BT_fLCD_512; //250MS延时加512HZ刷新频率。

IE2|=BTIE; //打开中断

__EINT();

While(1)

{;}

}

/************************************************************/

#pragma vector=BASICTIMER_VECTOR

__interrupt void basic_timer_ISR(void)

{

P1OUT ^= 0x01; // Toggle P1.0

}

/************************************************************

参考的头文件：

* BASIC TIMER 基础定时器的功能概述

BASIC TIMER 能在无需CPU干扰的情况下产生2的N次方个定时周期

如果我们采用32768KHZ =1/2^15次方，所以，最长的定时时间可以达到

2S钟

************************************************************/

#define __MSP430_HAS_BT__ /* Definition to show that Module is available */

#define BTCTL_ (0x0040u) /* Basic Timer Control * /SFR

DEFC( BTCTL , BTCTL_)

/* 位定义The bit names have been prefixed with "BT" */

#define BTIP0 (0x01)

#define BTIP1 (0x02)

#define BTIP2 (0x04)

#define BTFRFQ0 (0x08)

#define BTFRFQ1 (0x10)

#define BTDIV (0x20) /* fCLK2 = ACLK:256 */

#define BTHOLD (0x40) /* BT1 is held if this bit is set *，如果这个位置1，则暂停/

利用 BTCTL|=BTHOLD; //可以使其暂停。

#define BTSSEL (0x80) /* fBT = fMCLK (main clock) 位定义*/

备注：BTSSEL ，与BTDIV 确定是否对信号源进行分频。分频后它的最长延时如果使用32768KHZ的话，可以达到2S

注：为LCD提供的刷新频率没有使用分频。

快捷定义：

#define BTCNT1_ (0x0046u) /* Basic Timer Count 1 */

DEFC( BTCNT1 , BTCNT1_)

#define BTCNT2_ (0x0047u) /* Basic Timer Count 2 */

DEFC( BTCNT2 , BTCNT2_)

/* Frequency of the BTCNT2 coded with Bit 5 and 7 in BTCTL */

#define BT_fCLK2_ACLK (0x00)

#define BT_fCLK2_ACLK_DIV256 (BTDIV)

#define BT_fCLK2_MCLK (BTSSEL)

/* Interrupt interval time fINT coded with Bits 0-2 in BTCTL */

#define BT_fCLK2_DIV2 (0x00) /* fINT = fCLK2:2 (default) */

#define BT_fCLK2_DIV4 (BTIP0) /* fINT = fCLK2:4 */

#define BT_fCLK2_DIV8 (BTIP1) /* fINT = fCLK2:8 */

#define BT_fCLK2_DIV16 (BTIP1+BTIP0) /* fINT = fCLK2:16 */

#define BT_fCLK2_DIV32 (BTIP2) /* fINT = fCLK2:32 */

#define BT_fCLK2_DIV64 (BTIP2+BTIP0) /* fINT = fCLK2:64 */

#define BT_fCLK2_DIV128 (BTIP2+BTIP1) /* fINT = fCLK2:128 */

#define BT_fCLK2_DIV256 (BTIP2+BTIP1+BTIP0) /* fINT = fCLK2:256 */

/* Frequency of LCD coded with Bits 3-4 */

#define BT_fLCD_DIV32 (0x00) /* fLCD = fACLK:32 (default) */

#define BT_fLCD_DIV64 (BTFRFQ0) /* fLCD = fACLK:64 */

#define BT_fLCD_DIV128 (BTFRFQ1) /* fLCD = fACLK:128 */

#define BT_fLCD_DIV256 (BTFRFQ1+BTFRFQ0) /* fLCD = fACLK:256 */

/* LCD frequency values with fBT=fACLK */

#define BT_fLCD_1K (0x00) /* fACLK:32 (default) */

#define BT_fLCD_512 (BTFRFQ0) /* fACLK:64 */

#define BT_fLCD_256 (BTFRFQ1) /* fACLK:128 */

#define BT_fLCD_128 (BTFRFQ1+BTFRFQ0) /* fACLK:256 */

//ACLK提供时钟源，来提供LCD的刷新频率。

/* LCD frequency values with fBT=fMCLK */

#define BT_fLCD_31K (BTSSEL) /* fMCLK:32 */

#define BT_fLCD_15_5K (BTSSEL+BTFRFQ0) /* fMCLK:64 */

#define BT_fLCD_7_8K (BTSSEL+BTFRFQ1+BTFRFQ0) /* fMCLK:256 */

////MCLK提供时钟源，来提供LCD的刷新频率。

/* with assumed vlues of fACLK=32KHz, fMCLK=1MHz */

/* fBT=fACLK is thought for longer interval times */

#define BT_ADLY_0_064 (0x00) /* 0.064ms interval (default) */

#define BT_ADLY_0_125 (BTIP0) /* 0.125ms " */

#define BT_ADLY_0_25 (BTIP1) /* 0.25ms " */

#define BT_ADLY_0_5 (BTIP1+BTIP0) /* 0.5ms " */

#define BT_ADLY_1 (BTIP2) /* 1ms " */

#define BT_ADLY_2 (BTIP2+BTIP0) /* 2ms " */

#define BT_ADLY_4 (BTIP2+BTIP1) /* 4ms " */

#define BT_ADLY_8 (BTIP2+BTIP1+BTIP0) /* 8ms " */

#define BT_ADLY_16 (BTDIV) /* 16ms " */

#define BT_ADLY_32 (BTDIV+BTIP0) /* 32ms " */

#define BT_ADLY_64 (BTDIV+BTIP1) /* 64ms " */

#define BT_ADLY_125 (BTDIV+BTIP1+BTIP0) /* 125ms " */

#define BT_ADLY_250 (BTDIV+BTIP2) /* 250ms " */

#define BT_ADLY_500 (BTDIV+BTIP2+BTIP0) /* 500ms " */

#define BT_ADLY_1000 (BTDIV+BTIP2+BTIP1) /* 1000ms " */

#define BT_ADLY_2000 (BTDIV+BTIP2+BTIP1+BTIP0) /* 2000ms " */

//注：ACLK提供定时频率，利用宏定义进行设置延时。

/* fCLK2=fMCLK (1MHz) is thought for short interval times */

/* the timing for short intervals is more precise than ACLK */

/* NOTE */

/* Be sure that the SCFQCTL-Register is set to 01Fh so that fMCLK=1MHz */

/* Too low interval time results in interrupts too frequent for the processor to handle! */

#define BT_MDLY_0_002 (BTSSEL) /* 0.002ms interval *** interval times */

#define BT_MDLY_0_004 (BTSSEL+BTIP0) /* 0.004ms " *** too short for */

#define BT_MDLY_0_008 (BTSSEL+BTIP1) /* 0.008ms " *** interrupt */

#define BT_MDLY_0_016 (BTSSEL+BTIP1+BTIP0) /* 0.016ms " *** handling */

#define BT_MDLY_0_032 (BTSSEL+BTIP2) /* 0.032ms " */

#define BT_MDLY_0_064 (BTSSEL+BTIP2+BTIP0) /* 0.064ms " */

#define BT_MDLY_0_125 (BTSSEL+BTIP2+BTIP1) /* 0.125ms " */

#define BT_MDLY_0_25 (BTSSEL+BTIP2+BTIP1+BTIP0)/* 0.25ms " */

//选择fCLK2=fMCLK (1MHz)来提供时钟源而产生的时钟延时。适合比较短的延时。但是单片机就不能进入LPM3状态了。

/* Reset/Hold coded with Bits 6-7 in BT(1)CTL */

/* this is for BT */

//#define BTRESET_CNT1 (BTRESET) /* BTCNT1 is reset while BTRESET is set */

//#define BTRESET_CNT1_2 (BTRESET+BTDIV) /* BTCNT1 .AND. BTCNT2 are reset while ~ is set */

/* this is for BT1 */

#define BTHOLD_CNT1 (BTHOLD) /* BTCNT1 is held while BTHOLD is set */

#define BTHOLD_CNT1_2 (BTHOLD+BTDIV) /* BT1CNT1 .AND. BT1CNT2 are held while ~ is set */

/* INTERRUPT CONTROL BITS */

/* #define BTIE 0x80 */ 位于IE2中断控制位

/* #define BTIFG 0x80 */

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