对SFR_8BIT(DCOCTL);代码的思考

Posted 2020-11-28 guochaoxxl

　　其实对MSP430F169的单片机使用有段时间了。有些代码觉得还是不是很透彻。几乎每个例程里都会有这么一句：WDTCTL = WDTPW +WDTHOLD; 这行代码初看非常简单，仔细看来其实也不是那么容易的。

　　一、从UserGuide手册中不难查到:Watchdog Timer Registers(看门狗定时器寄存器)：

　　名称：Watchdog timer control register

　　简写： WDTCTL

　　寄存器类型：Read/write

　　寄存器地址：0120h

　　初始化内容：06900h with PUC

　　寄存器的每一位信息：

　　WDTPW 　　　Bits15-8　　   Watchdog timer password. Always read as 069h. Must be written as 05Ah, ora PUC will be generated.
　　WDTHOLD 　　Bit 7 　　　　Watchdog timer hold. This bit stops the watchdog timer. Setting WDTHOLD= 1 when the WDT is not in use conserves power.
　　　　　　　　　　　　　　　　0 Watchdog timer is not stopped
　　　　　　　　　　　　　　　　1 Watchdog timer is stopped
　　WDTNMIES 　　Bit 6 　　　　Watchdog timer NMI edge select. This bit selects the interrupt edge for the NMI interrupt when WDTNMI = 1. Modifying this bit can trigger an NMI. Modify this bit when 　　　　　　　　　　　　　　　　　　WDTNMI = 0 to avoid triggering an accidental NMI.
　　　　　　　　　　　　　　　　0 NMI on rising edge
　　　　　　　　　　　　　　　　1 NMI on falling edge
　　WDTNMI　　　　 Bit 5 　　　　Watchdog timer NMI select. This bit selects the function for the RST/NMI pin.
　　　　　　　　　　　　　　　　0 Reset function
　　　　　　　　　　　　　　　　1 NMI function
　　WDTTMSEL 　　Bit 4 　　　　Watchdog timer mode select
　　　　　　　　　　　　　　　　0 Watchdog mode
　　　　　　　　　　　　　　　　1 Interval timer mode
　　WDTCNTCL 　　Bit 3 　　　　Watchdog timer counter clear. Setting WDTCNTCL = 1 clears the count value to 0000h. WDTCNTCL is automatically reset.
　　　　　　　　　　　　　　　　0 No action
　　　　　　　　　　　　　　　　1 WDTCNT = 0000h
　　 WDTSSEL 　　　Bit 2 　　　　Watchdog timer clock source select
　　　　　　　　　　　　　　　　0 SMCLK
　　　　　　　　　　　　　　　　1 ACLK
　　WDTISx 　　　　Bits1-0　　Watchdog timer interval select. These bits select the watchdog timer interval to set the WDTIFG flag and/or generate a PUC.
　　　　　　　　　　　　　　　　00 Watchdog clock source /32768
　　　　　　　　　　　　　　　　01 Watchdog clock source /8192
　　　　　　　　　　　　　　　　10 Watchdog clock source /512
　　　　　　　　　　　　　　　　11 Watchdog clock source /64

　　阅读文档后很容明白，只要对寄存器WDTCTL中的WDTPW和WDTHOLD分别设置为：05Ah和1就可以关闭看门狗了。

　　但是代码中既没有05Ah也没有1，这就是很奇怪的。

　　二、首先是借助msp430f169.h这个头文件

　　　　#define WDTPW                  (0x5A00)　　

　　　　上面代码通过宏定义完成了5A的写入，由于16位数据，只写入高八位，因此，写入的数据是0x5A00H

　　　　#define WDTHOLD                (0x0080)

　　　　上面这行代码实现了对WDTHOD的置位操作，具体如下：

　　　　通过宏定义后WDTHOLD 等效为 0000 0000 1000 0000 由于WDTHOLD正好是Bit 7，这样就实现将WDTHOLD置位的目标

　　　　通过中间的+实现或运算，实现了对需要操作的位进行操作，其他位保持不变。

　　三、接着就是WDTCTL是怎么等效成寄存器的

　　　　看到头文件里有SFR_16BIT(WDTCTL);                            /* Watchdog Timer Control */这个代码，

　　　　追踪到：#define SFR_16BIT(address)  extern volatile unsigned int address

　　　　代码稍微复杂了点：就是定义了宏函数，以后用SFR_16BIT(address)表示extern volatile unsigned int address

　　　　前者非常简单，说下后者：1、address就是地址了

　　　　　　　　　　　　　　　　2、int就是整型数据了

　　　　　　　　　　　　　　　　3、unsigned就是无符号

　　　　　　　　　　　　　　　　4、volatile是c中的关键字，表示该变量无需优化，每次都从变量中取得，不用缓存的数据

　　　　　　　　　　　　　　　　5、extern是C中的关键字，表示变量是其他文件已定义的，就是这个extern让我困惑了很久

　　　　回归到代码SFR_16BIT(WDTCTL);中，WDTCTL是个标号而已，它什么时候成地址了

　　四、继续深入挖掘：文件msp430f169.cmd中

　　　　有一行代码：WDTCTL             = 0x0120;，原来这个文件中定义了标号WDTCTL是一个地址，这个地址正好就是该寄存器的地址，也就是说，从此后用WDTCTL标号就可以表示寄存器了，完成了标号到地址的转换，实现了寄存器的标号化

　　　　由于这个标号定义在头文件之外，因此，所有的标号都是在msp430f169.cmd定义，而标号在头文件msp430f169.h中使用，可不得必须加extern吗

　　其实还有一个文件值得一看：lnk_msp430f169.cmd

　　五、这其中在ARM编程中常见的一种用法：

　　　　在嵌入式系统编程中，需要能够利用C语言访问固定的内存地址。按C语言的语法来看，在操作某个内存地址，比如0xc5时，步骤为：
    　　　若ARM是八位的寄存器，就用char，当是32位，就用long

　　　　首先将地址强制转换为指针类型，语法：

　　　　（unsigned  char * )0xc5；经过这样操作，此刻地址被强制转换成了unsigned char类型的指针，指向了地址0xc5。
   　　　　如果需要获取对应地址的量，直接对指针变量解引用 即可，语法：

　　　　　*((unsigned  chart * )0xc5)

　　　　  此刻就能象操作其他指针一样操作强制转的指针了，获取指针所指向的地址内容
    　　　 为了避免由于编译器的优化，影响数据的同步性，加上volatile关键字

　　　　 为了更好地规范代码，代码中尽量不出现字面量，因此常用宏定义#define 0xc5  addr

　　　　 总之，将所有元素考虑进去后，形成#define REG8(addr) (*(volatile unsigned char * const)(addr))

　　　　将#define宏中的参数用括号括起来，避免不必要的麻烦，有了以上定义，就可以用以下方式操作某个需要地址了：
　　　　如果有unsigned  char  temp = 12；
　　　　读取内容：temp = REG8(addr)　　　　　　//将addr值所在的地址寄存器中的内容读取到temp中
　　　　写入内容：REG8(addr) = temp　　　　　　//将temp内容写进addr值所在的地址寄存器中
　　六、c语言中@的妙用

　　　　看#define DEFC(name, address)  __no_init  volatile unsigned char name @ address

　　　　这个宏定义中其他的都比较熟悉了，只不过这个宏定义有两个参数把前边的部分替换为了 __no_init  volatile unsigned char name @ address，将连个参数连接起来而已，记得宏定义只是在替换，没有什么很高深的内容

　　七、结构体和联合体共同作用：

　　　　typedef  struct _bit{

　　　　　　char  var1:1

　　　　　　char  var2:3

　　　　　　char  var3:4

　　　　　　} BIT;

　　　　定义结构体，使用位定义，其实就是BIT.var3占据4~7位， BIT.var2占据第1~3位， BIT.var1占据第0位

　　　　typedef unino color{

　　　　　　BIT  bitc;

　　　　　　char col;

　　　　} COL;

　　　　定义一个联合体类型COL，其中包含BIT类型的变量和char型变量，由于联合体永远只有一个变量存储内容，一次可以实现对COL的变量可以按位操作，也可以整体操作。

　　　　COL  col1;

　　　　想实现第0位，第1位和第4位为1，可以只用：

　　　　col1.col = 0001 0011或者直接 col1.col = 0x13H

　　　　也可以：col1.bitc.var1 = 1

　　　　　　　　col1.bitc.var2 = 1

　　　　　　　　col1.bitc.var3 = 1

　　　　达到了最好的结合状态。