Kitabın içerisinde yer alan konular ise şöyle;

- MSP430 Mikrodenetleyici Donanımları
- Tüm Yönleri ile Code Composer Studio
- IAR ile MSP430 Programlamak
- Port Giriş/Çıkış, Buton ve Döngü İşlemleri
- Kesmeler
- TimerA1 Sayıcı ve PWM Uygulaması
- MSP430 ile LCD Uygulaması
- MSP430 ve 74HC595
- SD16 ADC Modülü
- ΣΔ Modülasyon Tanım ve Detayları
- MSP430 Dahili Sıcaklık Sensörü Okuma
- EZ430-F2013 Donanımı

Kitabı indirmek için lütfen buraya basınız.

MSP430 UART Birimi

Bu denememde kullandığım MSP430 için kullanmamız gereken USCI_Ax modülünün UART modunun şemasını aşağıdan görebilirsiniz. Yine aşağıdaki şemadan görebileceğiniz üzere bu birim IrDA için de ayrılmış özelliklere sahip olsa da biz bu uygulamamızda bu noktaya değinmeyeceğiz.Yukarıdaki şekle tekrar bakarsak öncelikli olarak belirlememiz gereken kısım, UART birimi için gerekli olan saat kaynağımızdır. Bu kaynak UCA0CTL1 registerinden ayarlanabilir. Ben uygulamada bu kaynağı SMCLK olarak belirledim ve yapmamız gerekenleri aşağıya şöyle sıraladım.

1) UCA0CTL1‘dan parity, data ve stop bitleri gibi bilgiler belirlenir.
2) (SMCLK Frekansı/Baud Rate) formülünden çıkan sayının 15-8. bitleri UCA0BR1, 7-0. bitleri UCA0BR0 registerlerine yüklenerek baudrate ayarlanır.
3) UCA0MCTL registeri ile tam çıkmayan sonuçlarda oluşabilecek hataları engellemek için hata düzeltme değeri buraya girilir. Örneğin SMCLK frekansımı 1Mhz, baudrate değerimiz 9600 olursa 1M/9600=104,16.. şeklinde çıkar. Burada ondalıklı kısmın ilk değeri 1′i alırsak modülasyon değerimiz UCA0MCTL=UCBRS0 olur. UCBRS0 değeri UCBRS0..UCBRS7′ye kadar gitmektedir ve değerler binary şekildedir. Örneğin SMCLK frekansımız 32khz olduğunda bu değer 32k/9600=3.33 çıkar. Buradan ondalığın ilk değeri 3 çıkar ve UCA0MCTL=UCBRS1+UCBRS0 şeklinde tanımlanır. Ayrıca hata düzeltilmesi yapılmadan da UART birimi çalışabilmektedir, fakat profesyonel uygulamalarda bu tercih edilmez.
4) Bunları yaptıktan sonra UCA0CTL1 registerindenin 0. biti temizlenmelidir. Bu bit temizlenmez ise UART birimi resette kalır ve birim çalışamaz.
5) Son olarak bilgi almak için UCA0RXBUF ve göndermek için ise UCA0TXBUF registerlerini kullanabilirsiniz. Ayrıca alım ve gönderim FIFO’larının boş olup olmadıklarını ise sırasıyla IFG2 registerinin 0. ve 1. bitlerinden kontrol edebilirsiniz.
Registerlerin daha ayrıntılı kullanımları için kullandığınız MSP430′un datasheet’ine bakabilirsiniz. Yukarıda saydıklarımızı bir kütüphane haline getirirsek UART.h ve UART.c aşağıdaki gibi olmaktadır.

UART.h

#define CLK  			16000000  // SMCLK değeri
#define UART0_BAUD_RATE  	19200	  // Baudrate
#define UART0_WORD_LENGTH  	0	  // 1: 7bit, 0:8bit
#define UART0_STOP_BIT  	0	  // 0: Stop bit=1, 1: Stop bit=2/1.5
#define UART0_PARITY  		0	  // 0: Parity yok, 1: Parity var
#define UART0_PARITY_SEL  	0	  // 0: Odd, 1: Event

extern void uart_init(void);
extern void uart_putch(unsigned char c);
extern char uart_getch(void);
extern void uart_string(const char *st);

UART.c

#include "msp430.h"
#include "UART.h"

void uart_init(void)
{
  UCA0CTL0=0x00;                      // UART mode, asenkron
  UCA0CTL0=(UART0_PARITY < < 7)|(UART0_PARITY_SEL << 6)|(UART0_WORD_LENGTH << 4)|(UART0_STOP_BIT << 3);

  UCA0CTL1 |= UCSSEL_2;               // SMCLK
  UCA0BR1=(CLK/UART0_BAUD_RATE)/256;  // Baudrate hesaplanıyor
  UCA0BR0=(CLK/UART0_BAUD_RATE)%256;

  UCA0MCTL = UCBRS0;                  // Bu baud hesabına göre değişebilir
  UCA0CTL1 &= 0xFE;                   // Software reset kaldırılıyor
}

void uart_putch(unsigned char c)
{
  while(!(IFG2 & 0x02));		// Transmit gönderim FIFO'su boş mu?
    UCA0TXBUF=c;
}

char uart_getch(void)
{
  while(!(IFG2 & 0x01));		// Receive alım FIFO'su boş mu?
    return UCA0RXBUF;
}

void uart_string(const char *st)
{
  while(*st)
    uart_putch(*st++);
}

Görüldüğü üzere UART kütüphanesi oldukça sadedir. Aşağıda ise örnek için kullandığım kodları görebilirsiniz.

#include "msp430.h"
#include "uart.h"

void main( void )
{
    WDTCTL  = WDTPW + WDTHOLD;
    BCSCTL1 = CALBC1_16MHZ;   // Kristal 16MHz'e ayarlanıyor
    DCOCTL  = CALDCO_16MHZ;

    P3SEL = 0x30;             // P3.4 ve P3.5 UART için yönlendirildi
    P3DIR = 0xFF;

    uart_init();
    uart_string("Hello World\r\n");
    uart_string("www.FxDev.org");

    for(;;)
      uart_putch(uart_getch()); // Echo yaptırılıyor
}

Uygulamanın çalışan simülasyonunu da aşağıdaki resimden (tıklarsanız büyür) görebilirsiniz.Yukarıdaki uygulama görüldüğü üzere yazılım kontrollüdür ve amatörcedir. Bu uygulamaya daha fazla işlev katmak için kesmeleri kullanırsak kodumuz aşağıdaki gibi olmaktadır.

#include "msp430.h"
#include "uart.h"

volatile unsigned char i=0;

void main( void )
{
    WDTCTL  = WDTPW + WDTHOLD;
    BCSCTL1 = CALBC1_16MHZ;       // Kristal 16MHz'e ayarlanıyor
    DCOCTL  = CALDCO_16MHZ;

    P1SEL = 0x00;
    P1DIR = 0xFF;
    P1OUT = 0x00;
    P3SEL = 0x30;                 // P3.4 ve P3.5 UART için yönlendirildi
    P3DIR = 0xFF;

    uart_init();
    uart_string("Hello World\r\n");
    uart_string("www.FxDev.org");

    IE2 |= UCA0RXIE + UCA0TXIE ;  // Alım ve gönderim kesmeleri aktif

    _EINT();                      // Kesmeler açılıyor
}

// Gönderim kesmesi
#pragma vector=USCIAB0TX_VECTOR
__interrupt void USCI0TX_ISR(void)
{
   while(!(IFG2 & 0x01));                 // Receive alım FIFO'su boş mu?
    P1OUT = i++;
}

// Alım kesmesi
#pragma vector=USCIAB0RX_VECTOR
__interrupt void USCI0RX_ISR(void)
{
    while(!(IFG2 & 0x02));		// Transmit gönderim FIFO'su boş mu?
      UCA0TXBUF=UCA0RXBUF;
}

Yukarıdaki kodlara dikkat edilirse gönderim kesmesinde her bir karakter için P1′deki çıkışlar binary olarak aktif edilmektedir.
Yazımı bitirmeden önce MSP430′ların 3.3V gerilim ile çalıştıkları için MAX232 entegresi kullanılamayacaklarını belirtmek isterim. Bu iş için ya kendiniz step-up özellikli bir devre tasarlamalı ya da piyasada 3.3V için özelleştirilmiş MAX3232 entegresini MSP430 uygulamalarınız için kullanabilirsiniz. Bu uygulama ile ilgili tüm dosyaları buradan indirebilirsiniz.
Herkese çalışmalarında başarılar dilerim

Orta seviye sayılabilecek bir mikrodenetleyicinin tüm özelliklerine sahip bu mikrodenetleyici sadece 3.3V ile çalışıyor. Tüm bu rakamlar özellikle taşınabilir cihaz tasarımcıları için oldukça önemli değerler.
Örneğin elimize 2600mAh’lik ortalama bir pil olsun. MSP430′unda MIPS’inin her zaman aktif olduğunu düşünelim. Hemen oran orantı kurduğumuzda 2,600,000/200=13000saat~1,5yıl çalışma demek. Bir de MSP430′u uyku moduna aldığınızı düşünün.
Bu kadar özendirmeden sonra elbette bir örnek yapmadan olmaz.
Ben, staj yerinden temin ettiğim, resmini yukarıda görebileceğiniz USB geliştirme sticki üzerinde kodlarımı yazıp deniyorum, bu stick’in üzerinde ise yine yukarıdaki resimde görüleceği üzere MSP430F2013 bulunmakta. Ayrıca stickten dışarı pin çıkışları da alınmış, programlamlama ve debugger özelliğine sahip olan stick’te kontrol için bir tane de led koymuşlar.
MSP430′un geliştirme ortamı ise Texas’ın kullanıcılara bedava olarak sunduğu “IAR Embedded Workbench KickStart for MSP430″. Özellikle şunu belirtmek isterim ki, programı oldukça hızlı derlese de IAR’ın görünümü gerçekten “iğrenç”. Onun için her zaman AVR programlarken çok hoşlanıyorum, çünkü adamlar Eclipse gibi bir arayüz kullanıyorlar. İnternette yaptığım ufak araştırmalarda MSP430 için de geliştirilmiş Eclipse eklentileri gördüm, fakat deneme şansım daha olmadı. Fakat deneyip, olumlu sonuçlar aldığımda elbette buradan yine sizlerle paylaşacağım.

MSP430 için ilk örneğimizde, 16 bitlik TIMERA ve kesmesini kullanarak bir ledin 1sn’de yanıp sönmesini sağlayacağız. Krital kaynağımızı ise DCO seçeceğiz.
Örnek kodlarımız ve açıklamalarını aşağıda görebilirsiniz.

#include "msp430.h"       	  // MSP430 başlık dosyası

void main( void )
{
	WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD; // Watchdog Timer'ı durdur.

	BCSCTL1= CALBC1_1MHZ;     // Kristal şu anlık 1MHz ayarlanıyor
	DCOCTL = CALDCO_1MHZ;
	BCSCTL3= LFXT1S_2;

	TAR=0x0000;      // TAR değeri sıfırlanıyor
	TACTL=0x02D6;    // SMCLK seçili, MOD1, 1:8, Interrupt Enable, Interrupt Flag temizleniyor
	TACCR0=62500;    // TACCR0 değerine 1.000.000/8=125.000/2=62500 yükleniyor

	P1DIR=0xFF;   // P1 çıkış olarak ayarlanıyor

	for(;;)
	{
		if((TACTL&0x0001)==0x0001)    // TimerA kesmesi bekleniyor
		{
			P1OUT^=0xFF;   // Kesme gelince P1 çıkışları tersleniyor
			TACTL&=0xFFFE; // Kesme bayrağı temizleniyor
		}
	}
}

Yukarıda yazdığımız kod TIMERA’nın kesme bayrağına sonsuz döngüde bakıyor. Bu, basit uygulamalar için uygulanabilir gözükse de oldukça amatörcedir. Bunun yerine her zaman TIMER kesmesi kullanılması tercih edilmelidir. Aynı işlemi yapan kod ise aşağıda gözükmektedir.

#include "msp430.h"         // MSP430 başlık dosyası

// TimerA kesme vektörü
#pragma vector=TIMERA0_VECTOR
__interrupt void Timer_A (void)
{
  P1OUT^=0xFF;              // Kesme gelince P1 çıkışları tersleniyor
}

void main( void )
{
  WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD; 	// Watchdog Timer'ı durdur.

  BCSCTL1= CALBC1_1MHZ;   // Kristal şu anlık 1MHz ayarlanıyor
  DCOCTL = CALDCO_1MHZ;
  BCSCTL3= LFXT1S_2;

  TAR=0x0000;             // TAR değeri sıfırlanıyor
  TACTL=0x02D6;           // SMCLK seçili, MOD1, 1:8, Interrupt Enable, Interrupt Flag temizleniyor
  TACCR0=62500;           // TACCR0 değerine 1.000.000/8=125.000/2=62500 yükleniyor
  TACCTL0=CCIE;           // CCIFG interrupt'ı açılıyor  

  P1DIR=0xFF;             // P1 çıkış olarak ayarlnıyor

  _EINT();                // Genel kesmeler açılıyor

  for(;;);
}

Görüleceği üzere bu kod daha sağlıklı olmuştur. Yukarıdaki kodda göreceğiniz üzere MSP430′da kesmelere gitmeden önce vektörel olarak tanımlama yapılmalıdır. Yine yukarıda görüldüğü gibi kesmeye gidildiğinde MSP430, o kesmeye ait bayrağı kendisi silmektedir.
Yazdığımız kodun çalışırken çekilmiş videosu ise aşağıda gözükmektedir.

Click here to view the embedded video.

Görüldüğü gibi o ya da bu mikrodenetleyici olsun her şey registerleri kontrol etmekte bitiyor. Onun için ben, yeni bir mikrodenetleyici öğrenirken öncelikle çevresel birimleri ve registerleri ele alıyorum. Daha sonrası kod yazmak olduğu için gerisi o ya da bu şekilde devam eder. Fakat registerler öğrenilmeden, bir led yakıp söndürmek bile işkence haline gelebilir.

İlerleyen zamanlarda yavaş da olsa bu konu üzerine eğilmek istiyorum.
Her türlü sorunuzu bana yorum kısmından sorabilirsiniz.
Herkese iyi çalışmalar.