今回もMSPマイコンについて備忘録2を記します。
<プログラム内容>
可変抵抗を動かしてアナログ指令値を変えることで、PWM変調にてLEDの明るさを更新させます。また、分周したクロックも別のLEDに出力することで可視化します。
ピン配置と役割は以下の通り。
P4.1 -> Red LED........; PWM変調調光
P4.2 -> Blue LED.......; 1Hz クロックで点滅
P4.3 -> Green LED.....; 2kHz クロックで点滅
P6.0 -> 可変抵抗入力..; AD変換入力
メインクロックとは別でクロックが２つもあるのは、メインクロックから別のクロックを作ってみるテストです。
まずはフローチャート
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| Timer-Bのコンペアマッチに反応してG_LEDを反転させCLK1が生成される。CLK1に従ってインクリメントするTB_CM変数がTpwm2にコンペアマッチすると、B_LEDが反転し、CLK2が生成される。 |
次に、回路図。
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| ３つのLEDはタイマーBの出力に割り当てられているポート4にそれぞれ接続。可変抵抗の中間電位をA0に入力してアナログ指令値を得る |
また、実験風景。
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| 各LEDの役割は示した通り。下記の動画では、左上の可変抵抗をグリグリ回して赤LEDの明るさを変化させる |
可変抵抗を回すことで赤LEDの明るさが変化しています。青LEDは約1Hzで、緑LEDは視認できませんが2kHzで点滅しているのが確認できます。
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| #include <msp430.h> //MSP430F2619TPM | |
| /** | |
| * main.c | |
| */ | |
| // 端子設定 ///////////////////////////////////////////////////////// | |
| // LED | |
| #define test_LED 0b00000001 // P1.0 test_LED | |
| #define RED_LED 0b00000010 // P4.1 RED_LED [TB1] | |
| #define BLUE_LED 0b00000100 // P4.2 BLUE_LED [TB2] | |
| #define GREEN_LED 0b00001000 // P4.3 GREEN_LED[TB3] | |
| // ADC | |
| #define ADC0 0b00000001 // P6.0 可変抵抗 入力 | |
| // Timer B | |
| #define Tpwm 8000000/4000 // TimerBの分周用カウンタ | |
| #define Tpwm2 4000/2 // TimerBのさらなる分周用カウンタ | |
| /////////////////////////////////////////////////////////////////// | |
| /* グローバル変数 *///////////////////////////////////////////////////// | |
| int INTERRUPT_FLAG = 0; // 割り込み種類フラグ | |
| unsigned int TB_CM = 0; // TimerBがコンペアマッチするごとにインクリメント | |
| //////////////////////////////////////////////////////////////////// | |
| /* 関数定義 *///////////////////////////////////////////////////////// | |
| void setup( void ); | |
| //////////////////////////////////////////////////////////////////// | |
| /* 初期設定 *//////////////////////////////////////////////////////// | |
| void setup() { | |
| WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD; // Stop WathcDog Timer, | |
| SVSCTL &= ~SVSFG; // 低電圧フラグを消去 Supply Voltage Supervisor | |
| SVSCTL = 0x60 + PORON; // SVS POR enabled @ 2.5V 電圧低下検出．この電圧以下ではマイコンリセット． | |
| while(!(SVSCTL & SVSON)); // 電圧監視機能がONになるまで待機 | |
| BCSCTL1 = CALBC1_8MHZ; // Set RSELx | |
| DCOCTL = CALDCO_8MHZ; // Set DCOx and MODx = MCLK :8MHZ | |
| P1DIR = test_LED; // P1.0:OUT | |
| P4DIR = RED_LED | BLUE_LED | GREEN_LED; // P4.1,4.2,4.3:OUT, the others;IN | |
| P4SEL = RED_LED; // | BLUE_LED | GREEN_LED; | |
| P6SEL = ADC0; // P6.0; Primary peripheral module function = A0 | |
| // Setup ADC // // The ADC12OSC is generated internally and is in the 5-MHz range | |
| ADC12CTL0 = SHT0_2 + SHT1_2 + REFON + ADC12ON; // ADC12OSC(~5MHZ), 16 cycle, Set sampling time:xxus, turn on ADC12 | |
| ADC12CTL1 = SHP + ADC12SSEL_0; // Use sampling timer, Single-channel, single-conversion | |
| //// 各チャンネルの設定 //// | |
| ADC12MCTL0 = SREF_0 + INCH_0; // VRef = AVcc, channel = A0 | |
| // SHT0x:Bits 11-8 Sample-and-hold time. for registers ADC12MEM0 to ADC12MEM7. | |
| // 0000:4 ADC12CLK cycles 0001:8 ADC12CLK cycles | |
| // 0010:16 ADC12CLK cycles 0011:32 ADC12CLK cycles | |
| // 0100:64 ADC12CLK cycles 0101:96 ADC12CLK cycles | |
| // 0110:128 ADC12CLK cycles 0111:192 ADC12CLK cycles | |
| // 1000:256 ADC12CLK cycles 1001:384 ADC12CLK cycles | |
| // 1010:512 ADC12CLK cycles 1011:768 ADC12CLK cycles | |
| // 1100:1024 ADC12CLK cycles 1101:1024 ADC12CLK cycles | |
| // 1110:1024 ADC12CLK cycles 1111:1024 ADC12CLK cycles | |
| // setup Timer_B // | |
| TBCTL = TBSSEL_2 + ID_0 + MC_1 + TBIE; // Timer_B Control resister (13.3.1 TBCTL, Timer_A Control Register P.391) | |
| // 00 TBCLK :外部入力のタイマー用クロック（P1.0 TBCLK） | |
| // 01 ACLK :補助クロック（外部32768HZ発振子） /(div) | |
| // 10 SMCLK :サブシステムクロック（DCOから） /(div) | |
| // 11 INCLK :外部入力クロック(P2.1 TAINCLK) | |
| TBCCR0 = Tpwm; // TBCCRx:Bits 15-0 TBCCRx:Timer_B Capture/Compare Resister (13.3.3 TBCCRx, Timer_B Capture/Compare Register x, P.390) | |
| TBCCR1 = Tpwm*0.3; // | |
| TBCCTL0 = CCIE; // 13.3.4 TBCCTLx, Capture/Compare Control Register, P. | |
| TBCCTL1 = OUTMOD_7; // | |
| __bis_SR_register(GIE); // 汎用割り込み許可 | |
| ADC12CTL0 |= ENC; // ADC go working | |
| } | |
| //////////////////////////////////////////////////////////////////// | |
| //////////////////////////////////////////////////////////////////// | |
| /*!!! ************************************************ | |
| * タイマー割り込みの処理 | |
| ******************************************************/ | |
| #pragma vector = TIMERB0_VECTOR // Datasheet, Interrupt Vector Addresses P.16 | |
| __interrupt void TIMER_B0(void) // Timer interrupt 発生時に割り込む関数の定義 | |
| { | |
| TBCTL &= ~TBIFG; // タイマーの割り込みフラグのクリア | |
| INTERRUPT_FLAG = 1; | |
| TB_CM++; | |
| } | |
| //////////////////////////////////////////////////////////////////// | |
| //////////////////////////////////////////////////////////////////// | |
| int main(void) | |
| { | |
| setup(); // システム初期設定．これ以前には何も処理をしないこと | |
| int AD0 = 0; | |
| int Tpwm1 = Tpwm2; | |
| P1OUT = test_LED; | |
| P4OUT = 0x00; | |
| ADC12CTL0 |= ADC12SC; // ADC12 enable, start conversion | |
| while(1){ | |
| if(INTERRUPT_FLAG == 1){ | |
| AD0 = ADC12MEM0; | |
| ADC12CTL0 |= ADC12SC; // ADC12 enable, start conversion | |
| TBCCR1 = Tpwm*(AD0*0.7 + 4095*0.05)/4095; | |
| if(TB_CM > Tpwm1){ | |
| TB_CM = 0; | |
| P4OUT ^= BLUE_LED; | |
| } | |
| } | |
| P4OUT ^= GREEN_LED; | |
| } | |
| } |
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前回の備忘録1でも触れた内容については触れず、新しく出てきたところだけ触れていきます。
＜51行＞
50. // Setup ADC // The ADC12OSC is generated internally and is in the 5-MHz range
51. ADC12CTL0 = SHT0_2 + SHT1_2 + REFON + ADC12ON;
AD変換器に関する初期設定1
( U. G. P.575 23.3.1 ADC12CTL0, ADC12 Control Register 0 )
・SHT0x,1x : ADC12の0チャネル-7チャネル, 8チャネル-15チャネルに関する
前回の備忘録1でも触れた内容については触れず、新しく出てきたところだけ触れていきます。
＜51行＞
50. // Setup ADC // The ADC12OSC is generated internally and is in the 5-MHz range
51. ADC12CTL0 = SHT0_2 + SHT1_2 + REFON + ADC12ON;
AD変換器に関する初期設定1
( U. G. P.575 23.3.1 ADC12CTL0, ADC12 Control Register 0 )
・SHT0x,1x : ADC12の0チャネル-7チャネル, 8チャネル-15チャネルに関する
Sample Hold Timeを指定する。ADC用クロックを何周期使ってアナログ入力値を
安定させるかを決めます。
// 0000:4 ADC12CLK cycles 0001:8 ADC12CLK cycles
// 0010:16 ADC12CLK cycles 0011:32 ADC12CLK cycles
// 0100:64 ADC12CLK cycles 0101:96 ADC12CLK cycles
// 0110:128 ADC12CLK cycles 0111:192 ADC12CLK cycles
// 1000:256 ADC12CLK cycles 1001:384 ADC12CLK cycles
// 1010:512 ADC12CLK cycles 1011:768 ADC12CLK cycles
// 1100:1024 ADC12CLK cycles 1101:1024 ADC12CLK cycles
// 1110:1024 ADC12CLK cycles 1111:1024 ADC12CLK cycles
・MSC : マルチサンプリング変換フラグ。AD変換は16チャネル用意されているが、あるタイミングで
全てのチャネルの変換を開始する場合に立てる。
・REFON : 変換に使用する基準電圧をマイコン内部で生成するか決定する。使わないならエコのためOFF
・REF2_5V : 内蔵基準電圧の値を決める
// 0 : 1.5V
// 1 : 2.5V
・ADC12ON : 1を立てるとADC12が起動する
・ENC : Enable Convertion 1を立てるとAD変換が使用可能になる
・ADC12SC : 初期設定完了後に、1を立てたときからAD変換が開始される
52. ADC12CTL1 = SHP + ADC12SSEL_0;
( U. G. P.577 23.3.2 ADC12CTL1, ADC12 Control Register 1 )
AD変換器に関する初期設定2
・SHSx : Sample and Hold を開始するソースを選択する, Timerを選択するとCMがフラグとなる
// 00 : ADC12SC bit 01 : Timer_A.OUT1// 10 : Timer_B.OUT0 11 : Timer_B.OUT1
・SHP : Sample and Hold のモード選択
// 0 : SAMPCON signal is sourced from the sample-input signal.
// 1 : SAMPCON signal is sourced from the sampling timer.
・ADC12SSELx : AD変換のクロックソースを選択
// 00 : ADC12OSC 01 : ACLK// 10 : MCLK 11 : SMCLK
54. ADC12MCTL0 = SREF_0 + INCH_0; // VRef = AVcc, channel = A0
( U. G. P.578 23.3.4 ADC12MCTL0, ADC12 Conversion Memory Control resisters )
AD変換器に関する初期設定3
AD変換器に関する初期設定3
・EOS : End of sequency 1を立てると、複数チャネルを同時に変換するモードにて最後のチャネルであることを示す
・SREFx : AD変換に使用する基準電圧を+側・－側ともに選択
// 000 VR+ = AVCC and VR- = AVSS
// 001 VR+ = VREF+ and VR- = AVSS
// 010 VR+ = VeREF+ and VR- = AVSS
// 011 VR+ = VeREF+ and VR- = AVSS
// 100 VR+ = AVCC and VR- = VREF-/ VeREF-
// 101 VR+ = VREF+ and VR- = VREF-/ VeREF-
// 110 VR+ = VeREF+ and VR- = VREF-/ VeREF-
// 111 VR+ = VeREF+ and VR- = VREF-/ VeREF
・INCHx : AD変換するチャネルを選択 ( 1010のTDは内部温度を測れる内蔵温度センサ )
// 0000 A0, 0001 A1, 0010 A2, 0011 A3, 0100 A4,// 001 VR+ = VREF+ and VR- = AVSS
// 010 VR+ = VeREF+ and VR- = AVSS
// 011 VR+ = VeREF+ and VR- = AVSS
// 100 VR+ = AVCC and VR- = VREF-/ VeREF-
// 101 VR+ = VREF+ and VR- = VREF-/ VeREF-
// 110 VR+ = VeREF+ and VR- = VREF-/ VeREF-
// 111 VR+ = VeREF+ and VR- = VREF-/ VeREF
・INCHx : AD変換するチャネルを選択 ( 1010のTDは内部温度を測れる内蔵温度センサ )
// 0101 A5, 0110 A6, 0111 A7, 1000 VeREF+, 1001 VREF- /VeREF-
// 1010 Temperature diode, 1011 (AVCC - AVSS) / 2
// 1100 GND, 1101 GND, 1110 GND, 1111 GND
＜68行＞
67. // setup Timer_B //
68. TBCTL = TBSSEL_2 + ID_0 + MC_1 + TBIE;
タイマーBに関する初期設定1
( U. G. P.391 13.3.1 Timer_B Control Register TBCTL )
・TBSSEL : タイマーBのクロックソースを選択
// 00 TBCLK :外部入力のタイマー用クロック（P1.0 TBCLK）
// 01 ACLK :補助クロック（外部32768HZ発振子） /(div)
// 10 SMCLK :サブシステムクロック（DCOから） /(div)
// 11 INCLK :外部入力クロック(P2.1 TAINCLK)
＜74-75行＞
74. TBCCR0 = Tpwm;
75. TBCCR1 = Tpwm*0.3;
・TBCCRx : 各チャネルごとにコンペアマッチする値を指定する(タイマーの周期やデューティを指定)
＜76-77行＞
76. TBCCTL0 = CCIE;
77. TBCCTL1 = OUTMOD_7; //
・TBCCTLx : 各チャネルごとにタイマーの設定をする
＜89-100行＞
93. #pragma vector = TIMERB0_VECTOR // Datasheet; Interrupt Vector Addresses P.16
94. __interrupt void TIMER_B0(void) // Timer interrupt 発生時に割り込む関数の定義
95. {
99. } ・タイマーBによる割り込み動作を記述する
＜117行＞
117. ADC12CTL0 |= ADC12SC; // ADC12 enable, start conversion
・SCフラグを立ててADC12の変換開始する。変換が終了すると自動的にSC=0となるから、
もう一度変換をかけたいときはもう一度SC=1とすればいい。
＜122行＞
122. if(INTERRUPT_FLAG == 1){ }
・タイマーBの割り込み時にINTERRUPT_FLAGが立つので、そのつど if ルートに入る
＜123行＞
123. AD0 = ADC12MEM0;
・A0の変換結果はADC12MEM0に格納されるので、int型変数AD0に読みだす。
以上。
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これで、ボタンスイッチ入力・PWM出力・AD変換・割り込み[タイマー、AD変換]までできるようになりました。
次回はポートからの割り込みとLCDへの出力あたりを書けたらなと思います。
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