【MSP430F5529测评】3. CCS开发环境 & UART 传输波形数据

wuguangtao 发表于 2020-11-5 22:08

<div class='showpostmsg'> 本帖最后由 wuguangtao 于 2020-11-7 09:44 编辑

<h1 cid="n23" mdtype="heading">MSP430F5529LP CCS开发环境 && UART通信测试</h1>

前面两节使用的energia是非常方便测试的集成软件，但是集成度过高，不太适合自定义，对于复杂需求还是需要通过CCS或者IAR等开发工具去实现。

今天着重讲讲CCS开发环境的搭建和使用，然后在CCS中通过寄存器编程实现UART 数据传输功能。并使用串口调试工具进行接收和显示波形。

<h2 cid="n25" mdtype="heading">CCS10 开发环境</h2>



 

<h3 cid="n27" mdtype="heading">下载安装CCS10</h3>

最新CCS已经是CCS10，到官网下载最新版即可。

 



 

安装过程比较简单，不断下一步就可以了。

 



 

装好后的首页是下面这样的，可以导入、新建项目。还有简单的视频教程，方便初学者入门使用。

 



 

<h3 cid="n29" mdtype="heading">resource explorer</h3>

注意到首页还有个醒目的Resource Explorer，就是资源管理器，里面有非常非常丰富的资源，包括各种TI MCU、开发板的官方资料（datasheet，开发板原理图，例程，函数库等），一定要善加利用。

 



 

插上板子以后可以自动识别MSP430F5529LP, 在左侧目录就会自动过滤出对应的开发工具和软件资源。

 


为了方便离线查阅，可以右键下载保存至本地。

 



 

软件资源中包含大量的例程，针对不同的片上外设和特定应用，分寄存器编程和函数库编程两大类，每一类都有非常详细完整的例程，我们可以根据需求将例程直接导入到CCS开发环境当中。

 


 

上图是一个最简单的寄存器例程，关闭了看门狗以后就循环闪烁LED灯。在右上角有一个导入按钮，点击后会自动出现在开发目录当中。

PS：值得说明的是，可能是国内网络的问题，resource explorer有时候无法打开，所以非常有必要下载到本地，如果软件中不能打开，也可以通过浏览器在官网下载 MSP430WARE

<h3 cid="n31" mdtype="heading">库函数</h3>

下面看看库函数，在资源管理器中有专门的Driver Library, 下面有用户手册和例程，每个例程对应一个box的图标，后面三点可以用来导入。非常方便有木有。

而且提供了一个EmptyProject，只包含函数库的头文件和一个main函数，当做模板再合适不过了。

 



其中每个例程下面都有个文件夹 driverlib，就是我们的函数库了，使用函数库的时候，有可能需要看看库函数源码，对理解和优化代码会有帮助。

 



 

<h3 cid="n33" mdtype="heading">新建项目</h3>

ok, 接下来看看如何新建项目，菜单栏 Project-> new CCS project , 如下图所示，可以创建空项目，也可以使用模板，比如LED blink

 



 

这就是寄存器例程中最简单的那个。

 



 

<h3 cid="n35" mdtype="heading">导入energia代码</h3>

从新建项目的对话框我们可以看到，CCS还支持从Resource explorer 和 energia导入，Resource explorer导入已经说过了，接下来看下energia部分。

CCS居然也支持energia代码编译，厉害了。导入流程如下：

 



 

首先选择energia的安装路径。

 



然后选择代码路径，这里可以新建。

 



 

CCS根据energia安装路径自动检索出例程，我们只需选择所需然后导入即可。

 



 

确定后来了个提示框，yes继续。

 



 

这样就出现在左侧目录了，同样可以正常编译下载。

 

好啦，至此关于CCS开发环境的基本情况就介绍完了，其它更多功能慢慢探索吧。

<h2 cid="n38" mdtype="heading">UART 通信</h2>

安装配置好了CCS，当然要实际操练起来，那么还是先拿UART下手，但是这次不是使用函数库，而是使用寄存器编程。

为了直接使用开发板集成的串口，我们需要选择USCI_A1 UART 接口，但是resource explorer并没有与之对应的例程，只有USCI_A0 UART的，没关系。只是接口不一样，导入后修改一下就可以。把例程中的P3.3 和 P3.4 改成P4.4, P4.5, 同时将对应的寄存器都从A0改为A1就可以了。

<h3 cid="n55" mdtype="heading">基本通信</h3>

下面就是使用例程修改接口后的UART程序。

<pre>
<code class="language-cpp">//******************************************************************************
// MSP430F552x Demo - USCI_A1, 115200 UART Echo ISR, DCO SMCLK
//
// Description: Echo a received character, RX ISR used. Normal mode is LPM0.
// USCI_A1 RX interrupt triggers TX Echo.
// Baud rate divider with 1048576hz = 1048576/115200 = ~9.1 (009h|01h)
// ACLK = REFO = ~32768Hz, MCLK = SMCLK = default DCO = 32 x ACLK = 1048576Hz
// See User Guide for baud rate divider table
//
// MSP430F552x
// -----------------
// /|\| |
// | | |
// --|RST |
// | |
// | P4.4/UCA1TXD|------------>
// | | 115200 - 8N1
// | P4.5/UCA1RXD|<------------
//
// Bhargavi Nisarga
// Texas Instruments Inc.
// April 2009
// Built with CCSv4 and IAR Embedded Workbench Version: 4.21
//******************************************************************************

#include <msp430.h>

int main(void)
{
WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD; // Stop WDT

P4SEL |= BIT4+BIT5; // P4.4,5 = USCI_A1 TXD/RXD
UCA1CTL1 |= UCSWRST; // **Put state machine in reset**
UCA1CTL1 |= UCSSEL_2; // SMCLK
UCA1BR0 = 9; // 1MHz 115200 (see User's Guide)
UCA1BR1 = 0; // 1MHz 115200
UCA1MCTL |= UCBRS_1 + UCBRF_0; // Modulation UCBRSx=1, UCBRFx=0
UCA1CTL1 &= ~UCSWRST; // **Initialize USCI state machine**
UCA1IE |= UCRXIE; // Enable USCI_A1 RX interrupt

__bis_SR_register(LPM0_bits + GIE); // Enter LPM0, interrupts enabled
__no_operation(); // For debugger
}

// Echo back RXed character, confirm TX buffer is ready first
#if defined(__TI_COMPILER_VERSION__) || defined(__IAR_SYSTEMS_ICC__)
#pragma vector=USCI_A1_VECTOR
__interrupt void USCI_A1_ISR(void)
#elif defined(__GNUC__)
void __attribute__ ((interrupt(USCI_A1_VECTOR))) USCI_A1_ISR (void)
#else
#error Compiler not supported!
#endif
{
switch(__even_in_range(UCA1IV,4))
{
case 0:break; // Vector 0 - no interrupt
case 2: // Vector 2 - RXIFG
while (!(UCA1IFG&UCTXIFG)); // USCI_A1 TX buffer ready?
UCA1TXBUF = UCA1RXBUF; // TX -> RXed character
break;
case 4:break; // Vector 4 - TXIFG
default: break;
}
}</code></pre>

例程首条指令都是关闭看门狗，然后配置UCSI_A1的UART接口、时钟SMCLK、波特率(115200bps), 之后开启UART接收终端，最后进入LPM0低功耗模式，并开启全局中断使能GIE。

在接收中断中，将接收到的字节原封不动的发送回去，就是这么简单。测试过程就不写了，比较简单。

<h3 cid="n67" mdtype="heading">传输波形数据</h3>

接下来再来修改下例程，除了自动回传外，我们来发送一些波形数据，然后在PC端使用串口调试工具（Windows 应用商店下载的串口调试工具），这款工具有个根据串口数据自动绘图的功能，有点意思，拿来测试再好不过啦。

<pre>
<code class="language-cpp">#include <msp430.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>

void send_char(char c)
{
while (!(UCA1IFG&UCTXIFG)); // USCI_A1 TX buffer ready?
UCA1TXBUF = c;
}

void send_strings(char *str)
{
while(*str != '\0') {
 send_char(*str++);
}
}

int main(void)
{
WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD; // Stop WDT

P4SEL |= BIT4+BIT5; // P4.4,5 = USCI_A1 TXD/RXD
UCA1CTL1 |= UCSWRST; // **Put state machine in reset**
UCA1CTL1 |= UCSSEL_2; // SMCLK
UCA1BR0 = 9; // 1MHz 115200 (see User's Guide)
UCA1BR1 = 0; // 1MHz 115200
UCA1MCTL |= UCBRS_1 + UCBRF_0; // Modulation UCBRSx=1, UCBRFx=0
UCA1CTL1 &= ~UCSWRST; // **Initialize USCI state machine**
UCA1IE |= UCRXIE; // Enable USCI_A1 RX interrupt

__delay_cycles(50000); // waiting for device ready
send_strings("hello world!\r\n");
__bis_SR_register( GIE); // Enter LPM0, interrupts enabled

unsigned int i=0;
unsigned int line1, line2;
char tmp = {0};
while(1){
 i++;
 line1 = 20 * i + 1; // y = 20x + 1
 line2 = i * i / 4; // y = x^2 / 4

 memset(tmp, 0, sizeof(tmp));
 sprintf(tmp, "line1=%d, line2=%d\r\n", line1, line2);
 send_strings(tmp);

 __delay_cycles(500000);

 if (line2 >= 32768)
 break;
}
__bis_SR_register(LPM0_bits); // Enter LPM0
__no_operation();
}

// Echo back RXed character, confirm TX buffer is ready first
#if defined(__TI_COMPILER_VERSION__) || defined(__IAR_SYSTEMS_ICC__)
#pragma vector=USCI_A1_VECTOR
__interrupt void USCI_A1_ISR(void)
#elif defined(__GNUC__)
void __attribute__ ((interrupt(USCI_A1_VECTOR))) USCI_A1_ISR (void)
#else
#error Compiler not supported!
#endif
{
switch(__even_in_range(UCA1IV,4))
{
case 0:break; // Vector 0 - no interrupt
case 2: // Vector 2 - RXIFG
while (!(UCA1IFG&UCTXIFG)); // USCI_A1 TX buffer ready?
UCA1TXBUF = UCA1RXBUF; // TX -> RXed character
break;
case 4:break; // Vector 4 - TXIFG
default: break;
}
}

</code></pre>

 

代码功能比较简单，实现了一个UART发送字符串的功能函数send_string, 然后在发送一个hello world!之后开始发送两条波形数据。

发送格式参考调试工具的说明信息：

<pre>

<code>波形通讯协议：

名称 = 数值 + "\r\n" 。一行中包含多条数据可以用 ‘,’ 分割。

例：

添加两条曲线，名称分别为 Line1 Line2

两种字符串格式
Line1=10.0 , Line2=200\r\n 以回车换行结束。
Line1=10.0 , Line2=200, 以逗号结束。</code></pre>

编译下载

 

使用工具栏的工具进行编译(build), 下载(flash) 或者调试(debug)

 



 

以上操作会伴随着一些log，如下所示，有编译过程，已经对代码的优化建议等等。如果编译出错会有error信息。

 



 

UART波形数据接收显示测试

 

好啦，一切准备就绪，编译上述代码，flash到开发板，然打开串口调试工具。

下面来看看测试结果，首先看到的是hello world!, 然后是不断接收到的两组波形数据。



 

然后切到波形显示界面，这里需要我们手动添加曲线名称，名称和发送的要保持一致，否则无法显示。

 



 

由于自动回传功能还在，我们还可以使用调试工具发送一个数据帧，搞些小破坏。这样调试工具收到后就多了些尖刺，哈哈。

 



 

小结

 

工欲善其事必先利其器，学会开发工具的使用是非常必要的，同时善于查阅官方资料也是非常重要的，本章首先讲述了CCS软件的安装和使用，最后以UART串口通信为例说明其开发流程，结合串口调试工具完成了一个简单的测试。
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w494143467 发表于 2020-11-5 22:42

之前大学电子设计大赛用的就是这款芯片，还不错，你这写的步骤有点详细，点赞！

freebsder 发表于 2020-11-6 22:02

CCS集成energia了？好怪异。

wuguangtao 发表于 2020-11-7 09:37

freebsder 发表于 2020-11-6 22:02
CCS集成energia了？好怪异。

类似插件吧，可以导入energia用的库，也可以正常编译下载，挺方便的。

okhxyyo 发表于 2020-11-8 22:45

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alan000345 发表于 2020-11-9 21:00

挺好的，谢谢分享

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