TI - MCU - MSP430使用指南3 -> SYS系统控制

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MSP430 MCU的内部系统控制主要包括以下几块：

• 上电及复位控制
• 中断管理
• MCU运行模式
• TLV数据

对于MSP430的系统控制吧，如果仅仅是站在应用层的角度来说，可以不用太怎么了解，毕竟使用起来的话，SYS模块的的寄存器直接默认就好啦，不会有什么问题，基本都是存在比较深的解决不了的问题时才会牵扯到这一块的内容，因此我的讲解也比较有限，主要说一些关键的内容吧（主要是 我了解的也不是特别深。。。。）。下面开始进入我们今天的分享：

• 上电及复位管理

BOR：Brownout Reset，也就是掉电复位。

POR：Power on Reset，上电复位。

PUC：Power up Clear，通电清除

这三个有什么区别呢？为什么TI要设计三个复位模式呢？下面首先来看一下内部的复位结构图。

可以看到，BOR的影响最大，其次是POR，再其次是PUC，也就是说只要产生了BOR复位，那么肯定会生成POR复位和PUC复位。如果产生了POR复位，那么肯定会生成PUC复位但不一定会生成BOR复位。那么哪些条件下会产生响应的复位呢？

对于BOR：

1. 设备上电
2. RST/NMI引脚出现低电平，进入复位模式
3. 从LPM3.5或LPM4.5模式下唤醒
4. SVS电压监控模块出现了低，也就是内核电压再规定范围外。（SVS内容请参见指南4）
5. 软件BOR事件

对于POR：

1. BOR产生
2. 软件POR事件

对于PUC：

1. BOR或POR产生
2. 看门狗定时时间到
3. 看门狗定时器密码写入错误
4. FRAM写密码错误（FRAM内容请参见指南9）
5. PMM写密码错误（PMM内容请参见指南4）
6. 其他外围条件

PS：有些不同的芯片 这个条件不一样的，具体哪些条件需要看芯片的datasheet和user guide。

那么这三个不同的复位由不同的条件产生，那么产生后的结果是什么呢：

1. RST/NMI引脚设置成RST模式
2. 所有I/O设置成通用I/O中的输入引脚模式
3. 其他外设初始化，这个初始化成什么模式需要看外设寄存器中复位后的状态
4. 状态寄存器SR复位
5. 看门狗开启并初始化成Active模式
6. PC指针指向复位中断向量0x0FFFE处，开始执行boot code

（PS：多说一点，在MCU上电开始正常执行程序之前，最初是在复位中断向量处的，执行boot code程序，这一块程序是MCU在生产时就固化在MCU内部的程序，这一块程序主要负责搬运程序到RAM中，初始化一些参数等）

那么看起来，这三种复位模式产生后对MCU动作都是一样的，那么为什么要这样设置呢？ 放心TI工程师肯定不会闲着无聊做没有意义事情，那么原因就在PMM模块上，PMM模块四MSP430可以做到30nA功耗的核心了，就是这个电源管理（请参见指南4），其实在这里BOR，POR和PUC的区别就是会有不同的标志位，BOR和POR标志位时PMMBORIFG和PMMPORIFG，PUC的产生条件很多，因此要根据每个模块去看，基本在每个模块中都有PUC产生的标志。

那么，就知道啦，当复位后，我们就可以通过检查寄存器的值来确定复位源，从而执行不同的操作，比如保存数据呀，记录复位原因呀等等。

• 中断管理

学习过微型计算机基础的可能都很熟悉这一块，中断管理嘛，本质上就是一个优先级问题。首先分为可屏蔽中断和不可屏蔽中断，不可屏蔽中断NMI肯定是优先级最高的，只要产生这个中断，那么不论MCU在做什么，立马停下来响应这个中断。其他的则可以使能响应中断，也可以失能。当遇到两个中断情况，则要看这两个中断的优先级来决定了，中断服务程序的响应过程也是比较简单的，入栈PUSH和出栈POP嘛，所以MCU会有一个中断向量表，对应着每个中断的入口地址。

MSP430 MCU不支持硬件上设置中断优先级的，有ICC模块的除外，有ICC模块的时可以设置优先级的。

比如下图时MSPFR2355的中断优先级：（PS：FR2355是有ICC模块的，可以设定比较优先级）

 

• MCU运行模式

先上一个比较乱的运行模式切换图，如上图所示，什么复位呀，LPM模式呀，Active模式呀等等，如何切换到呀，哪些模块运行呀，比较乱，下面稍微讲解一下。

MSP430 MCU之所以能做到超低功耗，主要就是有多种低功耗模式LPM，每种模式下关闭不同的时钟或者资源，甚至时CPU，以实现降低功耗的效果，但是关闭这些资源的时候，肯定会留响应的唤醒机制，如下表所示：

SCG0和SCG1时在SR状态寄存器里的时钟生成标志位（参考指南2）。还有OSC晶振，CPU等，主要就是通过不同的模式下关闭不同的资源，其中LPM3.5/LPM4.5模式是在LPM3/LPM4模式的基础上关闭特定的点实现的，功耗最低，当然在使用过程中也要时刻注意着唤醒的方法和唤醒时间。

如何退出，或者进入指定的LPM模式可以参见user guide，不过使用起来其实就是两条语句：

__bis_SR_register(LPM0_bits | GIE);                   // Enter LPM0 w/ interrupts

__bic_SR_register_on_exit(LPM0_bits); // Exit LPM0

但是使用起来你会发现只有LPM0_bits, LPM1_bits , LPM2_bits , LPM3_bits, LPM4_bits,那么如何进入LPM3.5和LPM4.5模式呢？

如下是进入LPM3.5模式下的程序：（其实就是进入LPM3的基础上关闭PMM）

PMMCTL0_H = PMMPW_H;                    // Open PMM Registers for write
PMMCTL0_L |= PMMREGOFF;                 // and set PMMREGOFF
__bis_SR_register(LPM3_bits | GIE);

注意，从LPM3.5模式下唤醒，肯定是会从复位模式开始的，不过有响应的标志位给用户用来确定是LPM3.5唤醒导致的复位。

LPM4.5模式类似：

PMMCTL0_H = PMMPW_H;                // Open PMM Registers for write 
PMMCTL0_L |= PMMREGOFF;             // and set PMMREGOFF
PMMCTL0_H = 0;                      // Lock PMM Registers
__bis_SR_register(LPM4_bits | GIE);

唤醒后也是从Reset中断向量开始执行。

• TLV数据

TLV是个什么东西呢？ 其实就是一个保存MCU内部一些信息的数据，包括MCU的代号，Die的位置等，当然还有一些校准的数据供用户使用，比如ADC的校准数据，CS的校准数据等。如下图所示：

如上图所示，是MSP430FR2355的TLV数据，可以看到里面包含的基本信息和ADC，DCO的校准信息。