MSP430单片机的看门狗使用方法

MSP430F5529 实验指导书（V1.0）2014年10月27日东北林业大学机电工程学院“3+1”实验室实验一基础GPIO实验实验二键盘与液晶显示实验实验三时钟系统配置实验实验四看门狗与定时器实验实验五 AD/DA实验实验六比较器实验实验七 Flash实验实验八串行通信实验实验一基础GPIO实验【实验目的】1、熟悉CCS的基本使用方法；2、掌握MSP430系列单片机程序开发的基本步骤；3、掌握MSP430 IO口的基本功能。

【实验仪器】1、SEED-EXP430F5529v1.0开发板一套；2、PC机操作系统Windows XP或Windows 7，CCSv5.1集成开发环境。

【实验原理】CCS（Code Composer Studio）是 TI 公司研发的一款具有环境配置、源文件编辑、程序调试、跟踪和分析等功能的集成开发环境，能够帮助用户在一个软件环境下完成编辑、编译、链接、调试和数据分析等工作。

CCSv5.1 为 CCS 软件的最新版本，功能更强大、性能更稳定、可用性更高，是 MSP430 软件开发的理想工具。

SEED-EXP430F5529v1.0开发板上的有8个可操作的LED灯，与MCU的IO口对应关系如图1-1所示：图1-1 LED与MCU的IO对应关系电路我们可以通过控制单片机IO口的输出电平状态来控制各个LED灯的亮灭。

开发板上还有2个可操作的按键S1，S2。

如图1-2所示。

图1-2 按键电路我们可以通过读取与按键相连的IO口的输入电平状态来执行相应的操作。

此外，S1，S2还可以作为外部中断源，触发中断。

【实验内容】1、用调用头文件的方法，使能MSP430F5529开发板上的8个LED灯依次按顺序循环点亮；2、用按键S1控制开发板上LED1的亮灭状态（查询法）；3、用按键S2控制开发板上跑马灯的循环速度（中断方式）。

【实验步骤】内容1：使能开发板上的8个LED灯依次按顺序循环点亮1、打开CCSv5并确定工作区间，然后选择File-->New-->CCS Project 弹出图1-3对话框。

Msp430定时器的介绍及其基本应用Msp430定时器的介绍及其基本应用Msp430单片机一共有5种类型的定时器。

看门狗定时器（WDT）、基本定时器（Basic Timer1）、8位定时器/计数器（8-bit Timer/Counter）、定时器A（Timer_A）和定时器B（Timer_B）。

但是这些模块不是所有msp430型号都具有的功能。

1、看门狗定时器（WDT）学过电子的人可能都知道，看门狗的主要功能就是当程序发生故障时能使受控系统重新启动。

msp430中它是一个16位的定时器，有看门狗和定时器两种模式。

2、基本定时器（Basic Timer1）基本定时器是msp430x3xx和msp430F4xx系列器件中的模块，通常向其他外围提供低频控制信号。

它可以只两个8位定时器，也可以是一个16位定时器。

3、8位定时器/计数器（8-bit Timer/Counter）如其名字所示，它是8位的定时器，主要应用在支持串行通信或数据交换，脉冲计数或累加以及定时器使用。

4、16位定时器A和B定时器A在所有msp430系列单片机中都有，而定时器B在msp430f13x/14x和msp430f43x/44x等器件中出现，基本的结构和定时器A是相同的，由于本人最先熟悉并应用的是定时器A所以在这里就主要谈一下自己对定时器A的了解和应用。

定时器A是16位定时器，有4种工作模式，时钟源可选，一般都会有3个可配置输入端的比较/捕获寄存器，并且有8种输出模式。

通过8种输出模式很容易实现PWM波。

定时器A的硬件电路大致可分为2类功能模块：一：计数器TAR计数器TAR是主体，它是一个开启和关闭的定时器，如果开启它就是一直在循环计数，只会有一个溢出中断，也就是当计数由0xffff到0时会产生一个中断TAIFG。

二：比较/捕获寄存器CCRX如何实现定时功能呢？这就要靠三个比较/捕获寄存器了（以后用CCRx表示）。

当计数器TAR的计数值等于CCRx时（这就是捕获/比较中的比较的意思：比较TAR是否等于CCRx），CCRx单元会产生一个中断。

54MSP430 G2553 5低功耗模式1，TI msp430单片机是一个特别强调超低功耗的单片机系列。

对于低功耗的实现，丰富的中断和合理的时钟系统是必须的，另外相对独立的外设，可以不在CPU的干预下独立地工作，这样减小了CPU的工作时间，也大幅降低了系统功耗。

2，msp430能够用中断迅速把CPU从低功耗模式中唤醒，唤醒时间小于1us。

这就保证了系统的低功耗。

让CPU工作在脉冲状态，最大限度地让CPU处于休眠状态，只有在一些需要CPU干预的操作或计算时，才把CPU 唤醒。

另外，把一些无关的外围模块也都关闭，使一些需要的模块尽量单独工作，从而可以把CPU休眠。

合理地利用中断，在需要的时间唤醒cpu。

3，msp430应用系统价格和电流消耗等因素会影响CPU与外围模块对时钟的需求，所以系统使用不同的时钟信号：ACLK, MCLK, SMCLK。

用户通过程序可以选择低频或高频，这样可以根据实际需要来选择合适的系统时钟频率，这3种不同的频率的时钟输出给出不同的模块，从而更合理地利用系统的电源，实现整个系统的超低功耗。

4，单片机的工作模式有：活动模式是（AM），低功耗模式0（LPM0）~低功耗模式4（LPM4）。

不同的低功耗模式禁止不同的模块，适应不同的需求。

5，各种低功耗模式的配置有控制位：SCG1，SCG2，OscOff, CPUOff 由软件来配置。

而各种低功耗模式又可通过中断的方式会到活动模式。

在CCS的编译系统中，已经做好了各种低功耗模式的宏定义，在软件中直接调用就可以了，宏定义如下：#ifdef __ASM_HEADER__#define LPM1 (SCG0+CPUOFF)#define LPM2 (SCG1+CPUOFF)#define LPM3 (SCG1+SCG0+CPUOFF)#define LPM4 (SCG1+SCG0+OSCOFF+CPUOFF)#else#define LPM0_bits (CPUOFF)#define LPM1_bits (SCG0+CPUOFF)#define LPM2_bits (SCG1+CPUOFF)#define LPM3_bits (SCG1+SCG0+CPUOFF)#define LPM4_bits (SCG1+SCG0+OSCOFF+CPUOFF)#include "in430.h"#define LPM0 _bis_SR_register(LPM0_bits)#define LPM0_EXIT _bic_SR_register_on_exit(LPM0_bits)#define LPM1 _bis_SR_register(LPM1_bits)#define LPM1_EXIT _bic_SR_register_on_exit(LPM1_bits)#define LPM2 _bis_SR_register(LPM2_bits)#define LPM2_EXIT _bic_SR_register_on_exit(LPM2_bits)#define LPM3 _bis_SR_register(LPM3_bits)#define LPM3_EXIT _bic_SR_register_on_exit(LPM3_bits)#define LPM4 _bis_SR_register(LPM4_bits)#define LPM4_EXIT _bic_SR_register_on_exit(LPM4_bits)#endif6，具体的例子就不再举了，就是在CPU不需要工作的时候进入低功耗模式，在需要工作的时候，通过中断唤醒。

016：MSP430_WDT看门狗定时器1, 看门狗定时器概述看门狗定时器（WDT）是 MSP430 系列单⽚机中常⽤的⼀种部件。

在⼯业现场，往往会由于供电电源、空间电磁⼲扰或其他原因引起强烈的⼲扰噪声。

这些⼲扰作⽤于数字器件，极易使其产⽣误动作，从⽽失去应有的控制功能，引起 MSP430 发⽣“程序跑飞”事故。

若不进⾏有效的处理，程序就不能回到正常的状态，从⽽失去应有的控制功能。

看门狗定时器正是为了解放这类问题⽽产⽣的，尤其是在具有循环结构的程序任务中更为有效。

在正常操作器件，⼀次 WDT 定时时间到，将产⽣⼀次器件复位。

如果通过编制程序使 WDT 定时时间稍⼤于程序执⾏⼀遍所⽤的时间时，并且程序执⾏过程中都有对看门狗定时器清零的指令，使计数器重新计数，则程序正常执⾏时，就会在 WDT 定时时间到达之前对 WDT 清零，不会产⽣ WDT 溢出，如果由于⼲扰使程序跑飞，则不会在 WDT 定时时间到达之前执⾏ WDT 清零指令，WDT 就会产⽣溢出，从⽽产⽣系统复位 CPU 需⽤重新运⾏⽤户程序，这样程序就可以⼜恢复正常运⾏状态。

MSP430 看门狗除了具有上述系统监测的特定⽤途之外，还可以作为内部定时器来使⽤，当选择的时间到达之后，和其他定时器⼀样产⽣⼀个定时中断。

此外 WDT 还可以被完全停⽌活动以⽀持超低功耗应⽤2 看门狗定时器结构3 看门狗定时器寄存器[1] WDTCTL 看门狗控制寄存器WDTCTL 由两部分组成：⾼ 8 位是对 WDT 操作的控制命令。

要写⼊操作 WDT 的控制命令，出于安全原因必须先正确写⼊⾼字节看门狗⼝令。

⼝令位 5AH，如果⼝令写错将导致系统复位。

读 WDTCTL 时，不需要⼝令，可直接读取地址 120H 中的内容，读出数据低字节位 WDTCTL 的值，⾼字节始终位 69H。

WDTCTL 除了看门狗定时器的控制位之外，还有两个⽤于设置 NMI 引脚功能。

WDTISx：选择看门狗定时器的计时输出其中 T 是 WDTCNT 的输⼊时钟源周期。

单片机看门狗(Watchdog)的工作原理及其应用2010年05月16日星期日 23:00在由单片机构成的微型计算机系统中，由于单片机的工作常常会受到来自外界电磁场的干扰，造成程序的跑飞，而陷入死循环。

程序的正常运行被打断，由单片机控制的系统无法继续工作，会造成整个系统的陷入停滞状态，发生不可预料的后果。

所以，出于对单片机运行状态进行实时监测的考虑，便产生了一种专门用于监测单片机程序运行状态的芯片，俗称"看门狗"(watchdog)。

看门狗电路的应用，使单片机可以在无人状态下实现连续工作，其工作原理是：看门狗芯片和单片机的一个I/O引脚相连，该I/O引脚通过程序控制它定时地往看门狗的这个引脚上送入高电平(或低电平)，这一程序语句是分散地放在单片机其他控制语句中间的，一旦单片机由于干扰造成程序跑飞后而陷入某一程序段进入死循环状态时，写看门狗引脚的程序便不能被执行。

这个时候，看门狗电路就会由于得不到单片机送来的信号。

便在它和单片机复位引脚相连的引脚上送出一个复位信号。

使单片机发生复位，即程序从程序存储器的起始位置开始执行，这样便实现了单片机的自动复位。

看门狗，又叫 watchdog timer，是一个定时器电路。

一般有一个输入，叫喂狗(kicking the dog or service the dog)，一个输出到MCU的RST端，MCU 正常工作的时候，每隔一端时间输出一个信号到喂狗端，给 WDT 清零。

如果超过规定的时间不喂狗，(一般在程序跑飞时)，WDT 定时超过，就会给出一个复位信号到MCU，是MCU复位，防止MCU死机。

看门狗的作用就是防止程序发生死循环，或者说程序跑飞。

工作原理：在系统运行以后也就启动了看门狗的计数器，看门狗就开始自动计数，如果到了一定的时间还不去清看门狗，那么看门狗计数器就会溢出从而引起看门狗中断，造成系统复位。

所以，在使用有看门狗的芯片时要注意清看门狗。

MSP430单片机基础与实践——March 3, 20111.部分英文缩写●UCLK：外部时钟2.MSP430单片机的选型●在芯片的选型上，主要需要考虑以下几个方面：①系统功耗资源要求；②芯片功耗要求（考虑引脚、体积）；③系统存储器容量要求。

3.系统复位●上电复位信号：POR（Power On Reset）●上电清除信号：PUC（Power Up Clear）POR信号是器件的复位信号，此信号只有在以下事件发生时才会产生：1) 器件上电时；2) RST/NMI引脚配置为复位模式，当RST/NMI引脚产生低电平时。

当POR信号产生时，必然会产生PUC信号；而PUC信号产生时不会产生POR 信号。

会引起产生PUC信号的事件如下：1) POR信号发生时；2) 启动看门狗，看门狗定时器计满时；3) 向看门狗写入错误的安全参数值时；4) 向片内Flash写入错误的安全参数值时。

4.系统复位后器件的初始化当POR信号或PUC信号发生时引起器件复位后，器件的初始化状态为：1) RST/NMI引脚配置为复位模式；2) I/O引脚为输入模式；3) 状态寄存器复位；4) 程序计数器（PC）装入复位向量地址0FFFEH，CPU从此地址开始执行。

●下面介绍POR和PUC两者之间的关系。

POR信号的产生会导致系统复位并产生PUC信号，而PUC信号不会导致POR信号的产生。

无论是PUC或者是POR信号产生复位后，都会使MSP430从地址0FFFEH开始读取复位中断向量，程序从中断向量所指向的地址开始执行。

触发PUC信号复位的条件中，除了POR信号产生以外，其他都可以通过读取相应的中断向量来判断是什么原因引发了中断。

●系统在POR复位后的状态：1) RST/NMI引脚配置为复位模式；2) 所有I/O引脚被设置为输入；3) 外围模块被初始化，其寄存器为器件手册上的默认值；4) 状态寄存器SR复位；5) 看门狗激活，进入工作模式；6) 程序计数器PC装入0FFFEH处的地址，微处理器从此地址开始执行程序。