MSP430G2平台4 自校验DCO频率

1、LaunchPad 口袋实验平台口袋实验平台 MSP-EXP430G2篇篇1第第4讲讲 自校验自校验DCO频率频率24.1 普林斯顿结构普林斯顿结构 普林斯顿结构处理器的RAM和ROM统一编址，共用地址总线和数据总线。34.2 Flash4存储器FLASH NAND读一个扇区擦写一个扇区NOR随便读擦写一段SRAM随便读随便写4.3 Flash 控制器控制器 对Flash进行读操作无需任何硬件支持，就是读普通ROM。 对Flash写操作需要MSP430内部集成了Flash控制器。 Flash编程时钟：写太快不可靠，写太慢寿命低。5 Flash编程高压发生器 擦鞋Flash需要比读取Flash更

2、高的电压。 如图是Flash按字节写入时序过程。64.4 利用利用Flash进行掉电不失存储进行掉电不失存储7备份原数据段擦除全段数据写入目标数据还原其他数据 整段擦除为“1” 擦前备份擦 按字节写为“0” 重复写无效写4.5 Flash操作库函数操作库函数全局变量SegAddr,SegPre直接写字函数Flash_Direct_WriteWord()备份写字节函数Flash_Bak_WriteChar()初始化函数Flash_Init( )段擦除函数Flash_Erase()8初始化函数初始化函数Flash_Init( )/* 名 称：Flash_Init()* 功 能：对Flash时钟进行

3、初始化设置* 入口参数：Div：根据SMCLK频率计算的所需分频值，可设定为1-64* Seg：段号，可设为0-31或”A、B、C、D。* 出口参数：1：配置成功* 0：配置失败* 说 明：操作Flash其他函数前，需要调用该初始化函数设置时钟分频和待操作段首地址。* 其他函数中均不出现绝对地址，防止误操作。* 范 例： Flash_Init(3,B ) 3分频、对Info B段操作*/unsigned char Flash_Init(unsigned char Div,unsigned char Seg )/-设置Flash的时钟和分频，分频为恰好为最低位，直接用Div-1即可-if(Div

4、64) Div=64;FCTL2 = FWKEY + FSSEL_2 + Div-1; / 默认使用SMCLK，分频系数参数传入9初始化函数初始化函数Flash_Init( )/-操作对象为主Flash段的情况，可通过512的倍数设置段起始地址-SegPre = Seg;/获取当前段if (Seg = 31) /判断是否处于主Flash段SegAddr=0 xFFFF-(Seg+1)*512+1; /计算段起始地址 return(1);/赋值成功后即可退出并返回成功标志”1“/-操作对象为信息Flash段的情况，穷举即可-switch(Seg) /判断是否处于信息Flash段case A: c

5、asea: SegAddr=0 x10C0; break;case B: caseb: SegAddr=0 x1080; break;case C: casec: SegAddr=0 x1040; break;case D: cased: SegAddr=0 x1000; break;default: SegAddr=0 x20FF;return(0); /0 x20FF地址为空白区，保护Flashreturn(1);10擦除函数擦除函数Flash_Erase()* 名 称：Flash_Erase()* 功 能：擦除Flash的一个数据块，擦写段由初始化函数 Flash_Init()的SegA

6、ddr变量决定*/void Flash_Erase() unsigned char *Ptr_SegAddr; /Segment pointer Ptr_SegAddr = (unsigned char *)SegAddr; /Initialize Flash pointer FCTL1 = FWKEY + ERASE; /段擦除模式 FCTL3 = FWKEY; /解锁 /FCTL3 = FWKEY+LOCKA; /对InfoFlashA也解锁 _disable_interrupts(); *Ptr_SegAddr = 0; /擦除待操作段 while(FCTL3&BUSY); /B

7、usy _enable_interrupts(); FCTL1 = FWKEY; /取消擦模式 FCTL3 = FWKEY+LOCK; /上锁/ FCTL3 = FWKEY+LOCK+LOCKA; /对InfoFlashA也上锁11Flash_Direct_WriteWord()/* 名 称：Flash_Direct_WriteWord()* 功 能：强行向Flash中写入一个字型变量，而不管存储位置是否事先擦除* 入口参数：Addr:存放数据的偏移地址，仍按字节计算，需为偶数 Data:待写入的数据* 出口参数：返回出错信息 0:偏移溢出 ；1:正常工作* 范 例：Flash_Direct_

8、WriteWord(0,123);将常数123写入0单元 Flash_Direct_WriteWord(2,a);将整型变量a写入2单元*/char Flash_Direct_WriteWord (unsigned int Addr,unsigned int Data)unsigned int temp=0;unsigned int *Ptr_SegAddr; /Segment pointer /- 段范围限定。为了内存管理安全，只允许本段操作-if(SegPre=512) |(SegPre31&Addr=64) ) return 0;12Flash_Direct_WriteWord(

9、)13 return 0;temp=SegAddr+Addr;Ptr_SegAddr = (unsigned int *)temp; /Initialize Flash pointerFCTL1=FWKEY+WRT; /正常写状态FCTL3=FWKEY;/解除锁定/FCTL3=FWKEY+LOCKA; /解除锁定（包括A段）_disable_interrupts(); /关总中断*Ptr_SegAddr=Data;while(FCTL3&BUSY); /等待操作完成_enable_interrupts(); /开总中断FCTL1=FWKEY; /退出写状态FCTL3=FWKEY+LOC

10、K; /恢复锁定，保护数据/FCTL3=FWKEY+LOCK+LOCKA; /恢复锁定，保护数据（包括A段） return 1;备份擦写字节函数备份擦写字节函数Flash_Bak_WriteChar()/* 名 称：Flash_Bak_WriteChar()* 功 能：不破坏段内其他数据，向Flash中写入一个字节(Char型变量)* 入口参数：Addr:存放数据的地址 Data:待写入的数据* 出口参数：返回出错信息 0:偏移溢出 ；1:正常工作* 范 例：Flash_Bak_WriteChar(0,123);将常数123写入0单元 Flash_Bak_WriteChar(1,a);将变量a

11、写入1单元*/char Flash_Bak_WriteChar (unsigned char Addr,unsigned char Data)unsigned int temp=0;unsigned char *Ptr_SegAddr; /Segment pointerunsigned char BackupArray64;/开辟64字节的临时RAM备份Segunsigned char i = 0; /- 段范围限定。为了内存管理安全，只允许本段操作-if(SegPre=512) | (SegPre31&Addr64) ) return 0;14for(i=0;i64;i+) temp

12、=SegAddr+i; Ptr_SegAddr = (unsigned char *)temp; /Initialize Flash pointer BackupArrayi=*Ptr_SegAddr;/指针移位方法赋值Flash_Erase(); /擦除待操作段FCTL1 = FWKEY + WRT; /正常写入（非块写）FCTL3 = FWKEY ; /解锁/FCTL3 = FWKEY ; /解锁（含A段）for (i=0; i64; i+)_disable_interrupts(); /关总中断if(i=Addr) temp=SegAddr+Addr;15备份擦写字节函数备份擦写字节函数

13、Flash_Bak_WriteChar()16备份擦写字节函数备份擦写字节函数Flash_Bak_WriteChar()Ptr_SegAddr = (unsigned char *)temp; /Initialize Flash pointer *Ptr_SegAddr =Data; /写数据 while(FCTL3&BUSY); /等待写操作完成 else temp=SegAddr+i; Ptr_SegAddr = (unsigned char *)temp; /Initialize Flash pointer *Ptr_SegAddr = BackupArrayi; /恢复Flas

14、h内的其他数据 while(FCTL3&BUSY); /等待写操作完成_enable_interrupts();/开总中断FCTL1 = FWKEY; /清除写FCTL3 = FWKEY + LOCK; /上锁 / FCTL3 = FWKEY + LOCK; /上锁（含A段） return 1;4.6 DCO测频原理测频原理1725535/1615961.6DCOfmskHzMHz4.7 VLO测频原理测频原理 基于上次TAR值25535我们可以求得：1832.768(25535/ 45535)18.376VLOfkHzkHz4.8 自校验自校验DCO输出频率输出频率f 穷举DCO参数

15、设置，测出实际频率，即可完成校验。 4位RSELx：16个档位，每档频率步进约35%（不靠谱），可看成粗调。 3位DCOx：8个档位，每档频率步进约8%（不靠谱），可看成细调。 5位MODx：32个档位，每档步进 ，可看成微调。19321xxDCODCO确定确定RSELx与与DCOx20MODx=0 先不微调RSELx DCOx 共128种组合测出所有频率 WDT定时 TA计数存入Tempi 由i可反推出 RSELx DCOx 得到全部Temp数据后，找出最接近f但小于的f的tempi 比如是Temp35，这样我们就知道了RSELx=35/8=4，DCOx=35%8=3。确定确定MODx 固定

16、RSELx=4、DCOx=3，依次增加MODx的值，找到最接近f时的MODx值，比如说是12。 那么f对应的DCO参数就是RSELx=4、DCOx=3、 MODx=12。 仿照出厂校验的做法，将3个参数存在infoFLash中。21RSELx=4 DCOx=3递增MODx 共32种值测出所有频率 WDT定时 TA计数找到MODx 存入infoFlash4.9 自校验自校验DCO例程例程22 自校准1-16MHz共16个DCO配置参数（RSELx，DCOx，MODx），将参数写入InfoFlashB段中，调取校验参数，循环输出DCO的16个频率供观测。主函数主函数void main(void)W

17、DTCTL = WDTPW + WDTHOLD; /关狗/-在P1.4上输出SMCLK，这样可以全程用示波器和频率计观测DCO-P1SEL |= BIT4; P1DIR |= BIT4;/-初始化TA，开启WDT中断使能-TA0CTL = TASSEL_2+MC_2+TACLR; / SMCLK时钟源，连续计数开始IE1|=WDTIE; /开启WDT中断 _enable_interrupts(); /等同_ENT，开启总中断/-开始DCO频率校验，只运行一遍-Calibrate_Start(); /步骤1：红灯亮，表示正在校验DCOMeasure_Temp(); /步骤2：自动测量128个纯净

18、频率Find_RSELx_DCOx_Winer(); /步骤3：从128个纯净频率中，找出最接近预设频率的那几个Measure_MODx(); /步骤4：在最近接的纯净频率基础上，穷举找到最优的MODx设置Calculate_InfoFlash_Data();/步骤5：将最合适的频率设定参数组合成校验数组Write_InfoFlashB();/步骤6：将校验数组写入InfoFlahB段Calibrate_Finish();/步骤7：绿灯亮，表示完成校验DCO/-完成DCO校验，从Flash中定时取出校准值，从P1.4输出供测试-DCOTest(); /步骤8：循环输出DCO各个校验频率值，供观

19、测231、点亮红灯Calibrate_Start(); 2、测量128个“纯净”DCO频率Measure_Temp();3、找出最接近的16个“纯净”频率Find_RSELx_DCOx_Winer();4、找出最优MODxMeasure_MODx()5、合成校验数组Calculate_InfoFlash_Data()6、写入FlashWrite_InfoFlashB()7、点亮绿灯Calibrate_Finish();8、循环输出DCODCOTest()24流水账作业变量和宏定义变量和宏定义#include MSP430G2553.h#include Flash.h#define CALDCO

20、_MHz(x) * (unsigned char *)(0 x1080+(x-1)*2) /*读取InfoFlashB*/#define CALBC1_MHz(x) * (unsigned char *)(0 x1080+(x-1)*2+1)#define CAL_NUM 16 /*待校验频率点总数*/unsigned int Temp128=0; /*存放实测的128个不含小数分频MODx的“纯净”频率*/unsigned char RSELx_DCOx_WinerCAL_NUM=0; /*存放校验出的SELx和DCOx值*/unsigned char MODx_WinerCAL_NUM=0

21、; /*存放校验出的MODx值*/unsigned int InfoFlash_DataCAL_NUM=0; /*待写入infoB中的校验频率参数数组*/unsigned int Ture_FreqCAL_NUM=0; /*方便仿真时查看实测频率值*/ -待校正的频率，单位KHz-const unsigned int Calibrate_FrequenceCAL_NUM=1000,2000,3000,4000,5000,6000, 7000,8000,9000,10000,11000,12000,13000,14000,15000,16000;25 注意(x)的写法，实现宏定义“传参”操作。

22、Temp（不带MODx）和Ture_Freq（带MODx）存储的都是实际测量的频率值1、点亮红灯Calibrate_Start(); 2、测量128个“纯净”DCO频率Measure_Temp();3、找出最接近的16个“纯净”频率Find_RSELx_DCOx_Winer();4、找出最优MODxMeasure_MODx()5、合成校验数组Calculate_InfoFlash_Data()6、写入FlashWrite_InfoFlashB()7、点亮绿灯Calibrate_Finish();循环输出DCODCOTest()26流水账作业开始指示函数开始指示函数Calibrate_Start

23、()/* * 名 称：Calibrate_Start() * 功 能：红色LED亮，表明正在校验中 * 说 明：DCO校验的时间比较长，利用红灯指示可以方便调试程序*/void Calibrate_Start() /步骤1：红灯亮，表示正在校验DCOP1DIR |=BIT0+BIT6;P1OUT |= BIT0; /红亮绿灭表示正在校验P1OUT &=BIT6;27 在很多时候，一个小小的LED可以给程序调试乃至设备维护，故障排查带来很大方便。 本例中，红色LED亮表示校验正在进行。1、点亮红灯Calibrate_Start(); 2、测量128个“纯净”DCO频率Measure_Te

24、mp();3、找出最接近的16个“纯净”频率Find_RSELx_DCOx_Winer();4、找出最优MODxMeasure_MODx()5、合成校验数组Calculate_InfoFlash_Data()6、写入FlashWrite_InfoFlashB()7、点亮绿灯Calibrate_Finish();循环输出DCODCOTest()28流水账作业测频函数测频函数Measure_Temp() * 名 称：Measure_Temp() * 功 能：自动依次测定128种纯净DCO的频率，并存入Temp数组* 说 明：纯净频率是指MOD=0时的非混频 */void Measure_Temp(

25、) /步骤2：自动测量128个纯净频率unsigned long Freq_Temp=0;unsigned char RSELx_DCOx_Num=0;for(RSELx_DCOx_Num=0;RSELx_DCOx_Num128;RSELx_DCOx_Num+) DCO_Set_Freq(RSELx_DCOx_Num,0);/-定时测频代码开始-TA0CTL |=TACLR; /计数开始WDTCTL=WDT_ADLY_1_9;/WDT定时长度为精心选择过的，20MHz计数到39063 _bis_SR_register(LPM0_bits); /CPU精确休眠1.9ms(1/512秒)WDTCT

26、L=WDTPW+WDTHOLD;Freq_Temp = TA0R; /读取计数，这个值就是DCO在1/512秒中断区间的脉冲数/-定时测频代码结束-TempRSELx_DCOx_Num=(Freq_Temp)*512)/1000; /计算DCO准确频率29配置配置DCO的函数的函数DCO_Set_Freq()/* * 名 称：DCO_Set_Freq() * 功 能：根据传入参数，设定DCO频率 * 入口参数：Num：Num的02位表示DCOx，36位表示RSELx modTemp：MODx参数* 说 明：Num参数身兼二职，包含DCOx和RSELx的信息 * 范 例：DCO_Set_Freq

27、(10,5)，表示将DCO设定为RSELx=1，DCOx=2，MODx=5*/void DCO_Set_Freq(unsigned char Num,unsigned char modTemp) /参数设定DCO频率DCOCTL = (Num%8)5)+modTemp; /数据拆分BCSCTL1 &=0 x0F;BCSCTL1 |=Num/8;_delay_cycles(15000); /等待DCO频率稳定30WDT定时中断服务子函数定时中断服务子函数/* * 名 称：WDT_ISR() * 功 能：响应WDT定时中断服务* 说 明：程序内部只有1句唤醒CPU代码，这种写法即用到了WD

28、T的定时功能,同时避免将 * 大量代码写入中断服务函数中，影响程序的可读性。*/#pragma vector=WDT_VECTOR_interrupt void WDT_ISR(void) _bic_SR_register_on_exit(LPM0_bits ); /退出中断时，唤醒CPU31 WDT定时中断仅起到了延时唤醒的作用。1、点亮红灯Calibrate_Start(); 2、测量128个“纯净”DCO频率Measure_Temp();3、找出最接近的16个“纯净”频率Find_RSELx_DCOx_Winer();4、找出最优MODxMeasure_MODx()5、合成校验数组Cal

29、culate_InfoFlash_Data()6、写入FlashWrite_InfoFlashB()7、点亮绿灯Calibrate_Finish();循环输出DCODCOTest()32流水账作业比较函数比较函数Find_RSELx_DCOx_Winer()/* * 名 称：Find_RSELx_DCOx_Winer() * 功 能：从128个Temp中，找出与16个校验频率最接近的Temp的序号* 说 明：Temp的序号里包含了RSELx和DCOx的取值信息*/void Find_RSELx_DCOx_Winer() /步骤3：从128个纯净频率中，找出最接近d的预设频unsigned ch

30、ar i=0;unsigned int Delta_Min=0;unsigned int Delta_Now=0;unsigned char Calibrate_Num=0;for(Calibrate_Num=0;Calibrate_NumCAL_NUM;Calibrate_Num+) Delta_Min=65530; /第一次比较时，故意定一个大差值33比较函数比较函数Find_RSELx_DCOx_Winer() for(i=0;i128;i+) /-单方向取最小差值，一定要小于预设值- if(TempiCalibrate_FrequenceCalibrate_Num) Delta_Now

31、=Calibrate_FrequenceCalibrate_Num-Tempi; if (Delta_NowDelta_Min)/如果当前差值比“世界记录”还小时 RSELx_DCOx_WinerCalibrate_Num=i;/新Winner诞生 Delta_Min=Delta_Now; /取代前“世界记录” 341、点亮红灯Calibrate_Start(); 2、测量128个“纯净”DCO频率Measure_Temp();3、找出最接近的16个“纯净”频率Find_RSELx_DCOx_Winer();4、找出最优MODxMeasure_MODx()5、合成校验数组Calculate_I

32、nfoFlash_Data()6、写入FlashWrite_InfoFlashB()7、点亮绿灯Calibrate_Finish();循环输出DCODCOTest()35流水账作业测频比较函数测频比较函数Measure_MODx()/* * 名 称：Measure_MODx() * 功 能：基于已校验成功的RSELx和DCOx，进一步校验出最合适的MODx* 说 明：本函数将固定RSELx和DCOx，穷举32种MODx的取值，然后判断最优的MODx*/void Measure_MODx() /步骤4：在最近接的纯净频率基础上，穷举找到最优的MODx设置unsigned char mod_x =

33、 0;unsigned long Freq_Temp = 0;unsigned int Delta_Now=0;unsigned int Delta_Min=0;unsigned char Calibrate_Num=0;for(Calibrate_Num=0;Calibrate_NumCAL_NUM;Calibrate_Num+)Delta_Min=65530;/第一次比较时，故意定一个大差值36测频比较函数测频比较函数Measure_MODx()/-RSELx和DCOx一定时，测量mod_x改变时的系列频率-for(mod_x=0;mod_x 32;mod_x+)DCO_Set_Freq(

34、RSELx_DCOx_WinerCalibrate_Num,mod_x);/改变mod_x设置DCO/-定时测频代码开始-TA0CTL |=TACLR;WDTCTL=WDT_ADLY_1_9;_bis_SR_register(LPM0_bits ); /CPU精确休眠1.9ms(1/512秒)WDTCTL=WDTPW+WDTHOLD;Freq_Temp = TA0R;/读取测频值 /-定时测频代码结束-Freq_Temp=(Freq_Temp)*512)/1000; /计算DCO准确频率 /-与Find_RSELx_DCOx_Winer()不同，这里的要求是正负差值最小-if(Freq_Tem

35、pCalibrate_FrequenceCalibrate_Num)Delta_Now=Calibrate_FrequenceCalibrate_Num-(unsigned int) Freq_Temp; elseDelta_Now=(unsigned int ) Freq_Temp - Calibrate_FrequenceCalibrate_Num;if (Delta_NowDelta_Min) /如果当前差值比“世界记录”还小时MODx_WinerCalibrate_Num=mod_x;/新Winner诞生Ture_FreqCalibrate_Num=(unsigned int )Fre

36、q_Temp; /记录校验后的准确频率Delta_Min=Delta_Now; /取代前“世界记录”371、点亮红灯Calibrate_Start(); 2、测量128个“纯净”DCO频率Measure_Temp();3、找出最接近的16个“纯净”频率Find_RSELx_DCOx_Winer();4、找出最优MODxMeasure_MODx()5、合成校验数组Calculate_InfoFlash_Data()6、写入FlashWrite_InfoFlashB()7、点亮绿灯Calibrate_Finish();循环输出DCODCOTest()38流水账作业数据合成函数数据合成函数Calculate_InfoFlash_Data()/* * 名 称：Calculate_InfoFlash_Data() * 功 能：基于已校验成功的RSELx、DCOx和MODx封装待写入Flash的数据* 说 明：16位数据的格式完全仿照出厂校验参数，最高4位固定1000，然后依次为RSLEx、DCOx和MODx。*/void Calculate_InfoFlash_Data() /步骤5：将最合适的频率设定参数组合成校验数组unsigned char RSELx=0;unsigned char DCOx=0;unsigned char i=0;for