Blog: DAC, LPM

#include <msp430.h>     //MSP430F2619TPM
/* main.c */
//* GPIO pin definitions */////////////////////////////////////////
// LED
#define test_LED    0b00000001          // P1.0 test_LED
#define YELLOW_LED  0b00000001          // P4.0 YELLOW_LED [TB0]
#define RED_LED     0b00000010          // P4.1 RED_LED
#define BLUE_LED    0b00000100          // P4.2 BLUE_LED
#define GREEN_LED   0b00001000          // P4.3 GREEN_LED

//CLK monitor
#define MCLK        0b00010000          // P5.4 MCLK監視    [MCLK]
#define SMCLK       0b00100000          // P5.5 SMCLK監視  [SMCLK]
#define ACLK        0b01000000          // P5.6 ACLK監視    [ACLK]

// CONTROL
#define P2LPM       0b00010000          // P2.4  [JP10]  LPMに入る/戻る指示を、ここの割り込みでやる

// ADC
#define ADC0        0b00000001          // P6.0 [A0]
#define ADC1        0b00000010          // P6.1 [A1]
#define ADC2        0b00000100          // P6.2 [A2]

// DAC
#define DAC0        0b01000000          // P6.6 [DAC0]
#define DAC1        0b10000000          // P6.7 [DAC1]
#define DA_max      4095                // 上限値
#define DA_min      2000                // 下限値: LEDの順方向電圧

// Timer B          // TBCCR: 16bitレジスタだから、最大値は2^16-1 = 65,536-1 = 65,535
#define Tpwm0       16000000/*入力CLK*/ /8/*DIVS*/ /8/*ID*/ /8000/*目標周波数*/ - 1        // TimerBの分周用カウンタ          // コンペアマッチする周期を50kHzに設定      DIVS: /8, ID: /8
#define Tpwm3       32768/*入力CLK*/ /1/*DIVA*/ /2/*ID*/ /2000/*目標周波数*/ - 1           // TimerBの分周用カウンタ          // コンペアマッチする周期を 4kHzに設定       DIVA: /1, ID: /2
#define DIV_Tpwm0   8000/*入力CLK*/ /2/*三角波だから*/ /2/*目標周波数*/                     // LPM0
#define DIV_Tpwm3   2000/*入力CLK*/ /2/*三角波だから*/ *2/*目標周波数*/                     // LPM3
//* GPIO pin definitions */////////////////////////////////////////

//* Global variables definitions */////////////////////////////////
short TIMER_INTR_FLAG = 0;      // タイマー割り込みが掛かった
short P2_INTR_FLAG = 0;         // 外部ボタン割り込みが掛かった
short LPMode_FLAG = 0;          // ローパワーモードのどこに入っているか 0:LPM0.TimerB.DCO , 1:LPM3.TimerB.LFXT
//* Global variables definitions */////////////////////////////////

//* Local function definitions  *//////////////////////////////////
static inline void SETUP( void );
static inline void GPIO_Init( void );
static inline void TIMERB_Init( void );
static inline void ADC12_Init( void );
static inline void DAC12_Init( void );
//* Local function definitions  *//////////////////////////////////

//* Initial definitions *//////////////////////////////////////////
static inline void DAC12_Init( void ){
    // ※Must be connected VeRef+(10pin) to AVcc+       // 25.3.1 DAC12_xCTL, DAC12 Control Register
    DAC12_1CTL |= DAC12SREF_2 + DAC12IR + DAC12AMP_2;   // VeRef = AVcc (3.3V) , full scale = VerRef = AVcc　に設定する
    DAC12_0CTL |= DAC12SREF_2 + DAC12IR + DAC12AMP_2;   // VeRef = AVcc (3.3V) , full scale = VerRef = AVcc　に設定する
                                                        // DAC12SREFx:Bits 14-13     DAC12 select reference voltage; initial Ref:VREF+, external Ref:VeREF+
                                                        // DAC12IR Bit 8 DAC12 input range. This bit sets the reference input and voltage output range.
                                                        //      0 DAC12 full-scale output = 3x reference voltage
                                                        //      1 DAC12 full-scale output = 1x reference voltage
                                                        // DAC12AMPx:Bits 7-5    DAC12 amplifier setting. These bits select settling time vs current consumption
                                                        //    DAC12AMPx   Input Buffer            Output Buffer
                                                        //    010         Low speed/current       Low speed/current
                                                        // DAC12ENC Bit 1 DAC12 enable conversion. This bit enables the DAC12 module when DAC12LSELx > 0. when DAC12LSELx = 0, DAC12ENC is ignored.
                                                        //      0 DAC12 disabled
                                                        //      1 DAC12 enabled
    DAC12_1DAT = 0x000;					// ここでマイコン起動後のDACの初期値を決定する
    DAC12_0DAT = 0x000;                                 // DAC12 Data Register -Bits 11-0
            　                                          // Output voltage = (Full scale)/0xFFF * DAT  =~ 0.8mV/1bit(?)
}

static inline void ADC12_Init( void ){
    // 主参照電圧：　AVcc 3.3V デフォルト    // The ADC12OSC is generated internally and is in the 5-MHz range
    ADC12CTL0  = SHT1_3 + SHT0_3 + REFON + ADC12ON + MSC;
    ADC12CTL1  = SHS_0 + SHP + ADC12SSEL_0 + CONSEQ_1;  // Use sampling timer, Multi-channel, single-conversion

    //// 各チャンネルの設定 ////
    ADC12MCTL0 = SREF_2 + INCH_0;                       // VRef　=　Ve_ref+, channel = A0
    ADC12MCTL1 = SREF_2 + INCH_1;                       // VRef　=　Ve_ref+, channel = A1
    ADC12MCTL2 = SREF_2 + INCH_2;                       // VRef　=　Ve_ref+, channel = A2
    ADC12MCTL3 = SREF_1 + INCH_10 + EOS;                // VRef = Vref+ (internal 1.5V), channel = A10, end of seq. CPU内部温度センサの電圧を取得
}

static inline void TIMERB_Init( void ){
    TBCTL |= TBSSEL_2 + ID_3 + MC_1;            // Timer_B Control resister (13.3.1 TBCTL, Timer_A Control Register  P.391)
    TBCCR0 = Tpwm0;                             // TBCCRx:Bits 15-0  TBCCRx:Timer_B Capture/Compare Resister  (13.3.3 TBCCRx, Timer_B Capture/Compare Register x, P.390)
    TBCCR4 = Tpwm0 * 0.2;
    TBCCTL0 |= CCIE + OUTMOD_7;                 // 13.3.4 TBCCTLx, Capture/Compare Control Register, P.
    TBCCTL4 |= OUTMOD_7;
}

static inline void GPIO_Init( void ){
    P1DIR |= test_LED;                              // P1.0:OUT

    P2DIR |= 0xFF;                                  // P2 All Output
    P2DIR &= ~P2LPM;                                // P2.4 Input
    P2OUT &= 0x00;                                  // P2.4以外  Output low

    P4DIR |= 0xFF;
    P4OUT &= 0x00;                                  // Output low
    P4SEL |= YELLOW_LED;                            // P4.4: TimerB4

    P5DIR |= MCLK | SMCLK | ACLK;                   // P5.4 ~ 5.6:OUT
    P5SEL |= MCLK | SMCLK | ACLK;                   // P5.4にはMCLKが出力される

    P6DIR &= 0x00;                                  // P6  :IN
    P6SEL |= ADC0 | ADC1 | ADC2;                    // P6.0, P6.1; Primary peripheral module function = A0, A1, A2

    // DACについては特にピン設定は必要ない

    // Port2 interrupt //  8.2.7   P1 and P2 Interrupts
    P2IE  |= P2LPM;     // P2.4 interrupt enabled [JP10]
    P2IES |= P2LPM;     // 0: low-to-high edge      1: high-to-low edge
    P2IFG &= ~P2LPM;    // P2 IFG cleared
    // Setup GPIO //////////////////////////////////////////////////////////////////
}

static inline void SETUP(void){
    // Stop WathcDog Timer //
    WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD;       // Stop WathcDog Timer,

    // Supply Voltage Supervisor //
    SVSCTL &= ~SVSFG;               // 低電圧フラグを消去    Supply Voltage Supervisor
    SVSCTL = 0x60 + PORON;          // SVS POR enabled @ 2.5V  電圧低下検出．この電圧以下ではマイコンリセット．
    while(!(SVSCTL & SVSON));       // 電圧監視機能がONになるまで待機

    // Setup Clock system /////////////////////////////////////////////
    BCSCTL1 = CALBC1_16MHZ;         // Set RSELx
    DCOCTL  = CALDCO_16MHZ;         // Set DCOx and MODx = MCLK :16MHZ

    BCSCTL1 |= XT2OFF + DIVA_0;     // XT2OFF;  1 XT2OSC stop
    BCSCTL2 |= SELM_0 + DIVM_0 /* +SELSx */ + DIVS_3;
                                    // SELMx MCLK source;     00: DCOCLK
                                    // SELSx SMCLK source;     0: DCOCLK     1: LFXT1CLK

    BCSCTL3 |= LFXT1S_0 + XCAP_3;   // Source of Low frequency : VLOCLK
                                    // LFXT1 source;  These bits select between LFXT1 and VLO when XTS = 0, and select the frequency range for LFXT1 when XTS = 1.
                                    //    When XTS = 0:   00: 32768-Hz crystal on LFXT1
                                    // XCAPx Bits 3-2 Oscillator capacitor selection.      11 ~12.5 pF
    // 種類    ソース     周波数
    // MCLK  : DCO    : 16MHz
    // SMCLK : DCO    : 250kHz
    // ACLK  : LFXT1S : 16kHz
    // Setup Clock system /////////////////////////////////////////////
}
////////////////////////////////////////////////////////////////////


////////////////////////////////////////////////////////////////////
/*!!! ************************************************
*  タイマー割り込みの処理
******************************************************/
#pragma vector = TIMERB0_VECTOR                 // Datasheet, Interrupt Vector Addresses P.16
 __interrupt void TIMER_B0(void){               // Timer interrupt 発生時に割り込む関数の定義
     //<<割り込み要件>> タイマーがCMしたとき。

     //<<割り込み処理>> LPM抜ける
     //LPMode_FLAG : 0:LPM0.TimerB.DCO , 1:LPM3.TimerB.LFXT
     if( LPMode_FLAG == 0 ){
         __bic_SR_register_on_exit(LPM0_bits);        // exit LPM3

     }else{     // LPMode_FLAG == 1
         __bic_SR_register_on_exit(LPM3_bits);        // exit LPM3
     }

     if(ADC12BUSY == 1){
         ADC12CTL0 |= ADC12SC;     // ADC12 enable, start conversion
     }

     TIMER_INTR_FLAG = 1;

     //<<割り込み処理後すること>>
     TBCTL &= ~TBIFG;                           // タイマーの割り込みフラグのクリア
 }
////////////////////////////////////////////////////////////////////

////////////////////////////////////////////////////////////////////
/*!!! ************************************************
*  P2割り込みの処理
******************************************************/
#pragma vector = PORT2_VECTOR
__interrupt void Port_2(void){
    //<<割り込み要件>> P2IES = 1: high-to-low edge --> ボタン押して、電位下げたらエッジ検出で割り込み

    //<<割り込み処理>> LPMから復帰 & フラグ立て
    P2_INTR_FLAG = ~P2_INTR_FLAG;

    //<<割り込み処理後すること>>
    P2IFG &= 0x00;                             // P2 IFG cleared
}
////////////////////////////////////////////////////////////////////

////////////////////////////////////////////////////////////////////
int main(void){
    // Initialization
    SETUP();            // クロックシステム    の初期設定．これ以前には何も処理をしないこと
    GPIO_Init();        // GPIOピン           の初期設定
    TIMERB_Init();      // TIMER B    の初期設定
    ADC12_Init();       // ADC12      の初期設定
    DAC12_Init();       // DAC12      の初期設定

    // setubp Interrupt //
    __bis_SR_register(GIE);                     // 汎用割り込み許可

    // Start command
    ADC12CTL0 |= ADC12SC | ENC;                 // ADC12 enable, start conversion
    DAC12_0CTL |= DAC12ENC;                     // DAC go working

    //* 変数定義   */ ////////////////////////////////////////////////////
    unsigned int Timer_Counter  = 0;    // TimerBがコンペアマッチするごとにインクリメント
    int Up_down_mode = 0;

    unsigned int AData_0 = 0;           // analog data buffer
    unsigned int AData_1 = 0;           // analog data buffer
    unsigned int AData_2 = 0;           // analog data buffer


// <<<< Mainループ <<<<<<<<<<<<<<<<
    while(1){
        // LPMから抜けて、ここから始まる
        AData_0 = ADC12MEM0;
        AData_1 = ADC12MEM1;
        AData_2 = ADC12MEM2;

        // <<<<< P2のボタンを押された割り込み後の処理 <<<<<<<<<<<<<<<<
        // P2が押されると、P2_INTR_FLAGが反転( 0 <-> 1 )される。
        if( LPMode_FLAG != P2_INTR_FLAG ){
            if( LPMode_FLAG == 0 ){

                //LPMode_FLAG = 0;          // ローパワーモードのどこに入っているか 0:LPM0.TimerB.DCO , 1:LPM3.TimerA.LFXT
                // 0(LPM0)  ->  1(LPM3)
                LPMode_FLAG = 1;
                P2_INTR_FLAG = 1;

                // 変数の初期化
                Timer_Counter = 0;;
                Up_down_mode = 0;       // DOWN mode -> UP mode
                TIMER_INTR_FLAG = 0;

                // Timerの設定変更
                TBCTL &= 0x00;
                TBCTL |= TBSSEL_1 + ID_1 + MC_1;    //   01 ACLK  :（外部32768HZ発振子）　/(div)

                TBCCR4 = (Tpwm3 >> 2 );
                TBR = Tpwm3;
                TBCTL |= TBCLR;

            }else if( LPMode_FLAG == 1 ){
                //LPMode_FLAG = 1;          // ローパワーモードのどこに入っているか 0:LPM0.TimerB.DCO , 1:LPM3.TimerA.LFXT
                // 1(LPM3)  ->  0(LPM0)
                LPMode_FLAG = 0;
                P2_INTR_FLAG = 0;

                // 変数の初期化
                Timer_Counter = 0;
                Up_down_mode = 0;       // DOWN mode -> UP mode
                TIMER_INTR_FLAG = 0;

                // Timerの設定変更
                TBCTL &= 0x00;
                TBCTL |= TBSSEL_2 + ID_3 + MC_1;    //   10 SMCLK   :サブシステムクロック（DCOから） /(div)

                TBCCR0 = Tpwm0;
                TBCCR4 = (Tpwm0 >> 3 );
                TBR = Tpwm0;
                TBCTL |= TBCLR;
            }
        }
        // <<<<< P2のボタンを押されたときの割り込み処理 <<<<<<<<<<<<<<<<

        //// TimerB ////        //TimerBが割り込みを掛けた。　カウンタのインクリメント　と　クリア
        if( TIMER_INTR_FLAG == 1 ){
            Timer_Counter = Timer_Counter + 1 - Up_down_mode;   // UpならTimer_Counter + 1, DownならTimer_Counter - 1
            if( LPMode_FLAG == 0 ){     // LPM0 mode
                if(Timer_Counter > DIV_Tpwm0 ){         // UP mode -> DOWN mode
                    Up_down_mode = 2;
                    P4OUT |= BLUE_LED;

                }else if( Timer_Counter <= 0 ){         // DOWN mode -> UP mode
                    Up_down_mode = 0;
                    P4OUT &= ~BLUE_LED;
                }else{}

            }else{  // ( LPMode_FLAG == 1 )  // LPM3
                if(Timer_Counter > DIV_Tpwm3 ){         // UP mode -> DOWN mode
                    Up_down_mode = 2;
                    P4OUT |= BLUE_LED;

                }else if( Timer_Counter <= 0 ){         // DOWN mode -> UP mode
                    Up_down_mode = 0;
                    P4OUT &= ~BLUE_LED;
                }else{}
            }
            TIMER_INTR_FLAG = 0;
        }
        //// TimerB ////        //TimerBが割り込みを掛けた。　カウンタのインクリメント　と　カウンタのクリア

        //// DAC ////
        DAC12_0DAT = DA_min + Timer_Counter * 0.8;			// YELLOW_LED Vth:1.69V => 2097
        DAC12_1DAT = ( AData_0 + AData_0 + AData_1 + AData_2 ) >> 2;
        //// DAC ////

        // <<<<< Enter LPM <<<<<<<<<<<<<<<<
        if( LPMode_FLAG == 0 ){
            __bis_SR_register(LPM0_bits + GIE);     // Enter LPM0 w/ interrupts
            P4OUT |= GREEN_LED;              // LPM0
            P4OUT &= ~RED_LED;               // LPM3

        }else{      // LPMode_FLAG == 1
            __bis_SR_register(LPM3_bits + GIE);     // Enter LPM3 w/ interrupts
            P4OUT &= ~GREEN_LED;             // LPM0
            P4OUT |= RED_LED;                // LPM3
        }
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