基于MSP430的软硬件C延时程序设计

　　MSP430是超低功耗16位单片机，越来越受到电子工程师亲睐并得到广泛应用。C程序直观，可读性好，易于移植和维护，已被很多单片机编程人员所采用。MSP430集成开发环境(如IAR Embedded Workbench和AQ430)都集成了C编译器和C语言级调试器C—SPY。但是C语言难以实现精确延时，这一直困扰着很多MSP430单片机程序员。笔者在实际项目开发过程中，遇到很多需要严格时序控制的接口器件，如单总线数字温度传感器DSl8820、实时时钟芯片PCF8563(需要用普通]/o模拟12C总线时序)、三线制数字电位器AD8402、CF卡(Compact Flash Card)等都需要μs级甚至纳ns级精确延时;而一些慢速设备只需要ms到s级的延时。为此，笔者提出了适合于不同延时级别需要的软件或硬件精确延时方法，并已实际应用，效果良好，大大缩短了开发周期。

　　1 硬件延时

　　MSP430单片机系统程序多采用事件驱动机制，即在没有外部事件触发的情况下CPU休眠于低功耗模式中。当外部事件到来时，产生中断激活CPU，进入相应的中断服务程序(ISR)中。中断响应程序只完成两个任务，一是置位相应事件的标志，二是使MCU退出低功耗模式。主程序负责使MCU在低功耗模式和事件处理程序之间切换，即在主程序中设一个无限循环，系统初始化以后直接进入低功耗模式。MCU被唤醒后，判断各标志是否置位。如果是单一标志置位,那么MCU执行相应的事件处理程序，完成后转入低功耗模式;若是有多个标志同时置位，主程序按照事先排好的消息队列对它们依次判别并进行处理，所有事件处理完毕以后MCU休眠，系统进入低功耗状态(该消息队列的顺序是按照任务的重要性设定的优先级)。在这种前后台系统中，由于主程序是无限循环，就必须关闭看门狗，与其闲置，不如用其定时器的功能作硬件延时。使用MSP430单片机看门狗定时器实现任意时长精确延时，既满足了系统实时低功耗的要求，也弥补了使用无限循环延时的时间难确定和占用CPU时间长的缺点。通过下例，讲解在同一WDT ISR中完成不同时长延时的技巧。

　　#pragma vector=WD_r_VECTOR

　　interrupt void WDT_Delay(void){

　　//看门狗中断服务程序

　　if((DelayTime&Delay500ms)==Delay500ms){

　　//判断需要500 ms延时的标志是否置位

　　static unsigned int n250MS=O;

　　n250MS++;

　　if(n250MS==2){ //延时250ms×2=500ms

　　n250MS=0; //清零计数器

　　DelayTime&=~Delay500ms;//复位标志位

　　WDTCTL=WDTHOLD+WDTPW;

　　1El&=～WDTlE;//关闭看门狗定时器并禁止其中断

　　}

　　}