MSP430G2333下位机乘法运算需要注意的一个问题

Posted 2020-06-17

背景：

　　最近负责为主板管理电源的电源管理模块编写软体，使用的MCU为MSP430G2333。功能上很简单，即通过板子上的硬件拨码设定，或者通过IIC与主板通信，由主板的Bios决定开机及关机的延时供电时间。

正文：

　　所有功能均按预期实现，但有一个bug在最后蹦了出来，即在延时关机设定时，明明设定为15、18、48个小时，却每次在9个多小时的时候，电源被执行关闭动作。9个多小时，很有意思的数字。不用深究，问题直接锁定在时间比对函数内。

 1 // when the current time less than the setting time, return 0. Otherwize, return 1.
 2 char compare_timer(unsigned char h, unsigned char m, unsigned char s)    
 3 {
 4     unsigned long TimerCnt     = 0;
 5     unsigned long TimerSetCnt = 0;
 6     unsigned char i;
 7 
 8         // timer_s, timer_m, timer_h are increased in the 1s timer interrupt  
 9         TimerCnt = timer_h*3600  + timer_m*60 + timer_s; 
10     
11         TimerSetCnt = h*3600 + m*60 + s;    
12     
13 
14     if(TimerCnt >= TimerSetCnt) {
15           return 0;    //time is out
16     }
17     else {
18           return 1;
19     }
20 }    

 

　　根据现象，首先考虑的是溢出问题，TimerCnt 为“unsigned long”型，以最久48个小时来算，也就172800，远小于4个字节的存量。排除！

　　或许是中间变量存储问题，于是将代码更改如下（部分）

TimerCnt += timer_h*3600  
TimerCnt += timer_m*60 
TimerCnt += timer_s; 
    
TimerSetCnt += h*3600
TimerSetCnt += m*60
TimerSetCnt += s; 

　　结果然并卵。排除！

　　前面说过，9个多少小时，9*3600 = 32400，很微妙的数字。65535(0xFFFF) / 2 = 32767，差不多相等。于是，想到了乘法寄存器的问题。

　　此处，虽说保存结果的位置给了四个字节空间（“unsigned long TimerCnt”），但是在做乘法运算的时候，运算结果会放在乘法结果寄存器，由以上现象可知，乘法结果寄存器最大存放2个字节，其中最高位还得预留给符号位，所以其最大的值为32767(0x7FFF)。改正代码如下：

　　

/* 不再使用 TimerCnt = timer_h*3600 是因为其乘法结果会溢出 
 * 其实本可以有更漂亮的解决办法，但是Rom（4k）不够用了 T_T ···只能这么写    
 */
for(i = 0; i < timer_h; i++)
{
    TimerCnt += 3600;
}
TimerCnt += timer_m*60;  
TimerCnt +=    timer_s;        

　　至此，总结完毕！下次在下位机的时候，一定要注意不能再犯！

记录地点：深圳WZ

记录时间： 2016年2月29日 （四年一次，有意义~ : ) ）