MSP430系列16位超低功耗單片機原理與實踐

MSP430系列16位超低功耗單片機原理與實踐

本書以TI公司的MSP430系列16位超低功耗單片機為核心,介紹了MSP430單片機的特點和選型,詳細講述了MSP430單片機的結構和指令系統,對MSP430全系列單片機(包括最新的F15X、F16X)所涉及的片內外圍模組的功能、原理、套用作了詳盡的描述。並介紹了MSP430單片機的開發環境、彙編語言、C語言程式設計方法,以及單片機常用接口電路設計和軟體編程。

基本信息

MSP430系列16位超低功耗單片機原理與實踐

內容簡介

本書融合了作者6年講授“MSP430單片機原理與套用”課程,以及多年單片機開發套用的經驗和體會,內容上則補充、更新了很多新的資料和實驗內容,特別是最新的無線感測器網路ZigBee、模擬器件等。書中的所有源程式代碼(彙編和C)都經過實際驗證和測試,套用舉例和綜合設計大多取材於實際套用項目,部分設計摘自TI公司的套用筆記。本書附帶的光碟上,有IAR集成開發環境EW430評估版(4KBC代碼限制),實驗系統硬體資料,以及書中基礎實驗和許多實例的完整原始碼(包括USB接口USB430、網路接口NET430等)。

本書可作為高等院校計算機、電子、自動化類專業MSP430單片機課程的教材,也適合廣大從事單片機套用系統開發工程技術人員作為學習、參考用書。

目錄

第1章概述

1.1單片微型計算機1

1.1.1單片機的概念1

1.1.2單片機的特點1

1.1.3單片機的套用2

1.2MSP430系列單片機2

1.2.1MSP430系列單片機產品概況2

1.2.2MSP430系列單片機的特點3

1.2.3MSP430系列單片機的發展和套用6

1.3小結7

1.4思考題與習題7

第2章MSP430系列單片機套用選型

2.1MSP430X1XX系列單片機8

2.1.1MSP430X11X系列8

2.1.2MSP430F15X/F16(1)X系列10

2.2MSP430F2XX系列單片機15

2.2.1MSP430F20XX15

2.2.2MSP430X261X19

2.3MSP430X4XX系列單片機26

2.4MSP430系列單片機選型表30

2.5小結37

2.6思考題與習題37

第3章MSP430單片機結構

3.1MSP430結構概述38

3.2MSP430CPU的結構和特點39

3.2.1MSP430CPU的主要特徵和功能39

3.2.2MSP430CPU的暫存器資源40

3.3MSP430存儲器的結構和地址空間42

3.3.1存儲空間概述42

3.3.2數據存儲器43

3.3.3程式存儲器43

3.3.4外圍模組暫存器47

3.4MSP430的功耗管理模組48

3.4.1上電復位(POR)與上電清除(PUC)48

3.4.2掉電保護(BOR)49

3.4.3電源電壓檢測(SVS)49

3.4.4低功耗50

3.5小結56

3.6思考題與習題56

第4章MSP430單片機指令系統與程式設計

4.1指令系統概況57

4.1.1指令系統的分類57

4.1.2指令書寫格式57

4.1.3指令代碼格式58

4.1.4指令系統中的符號說明59

4.1.5無需ROM補償的仿真指令59

4.1.6MSP430單片機指令速查表61

4.2定址方式62

4.3指令系統介紹66

4.3.1數據傳送類指令66

4.3.2數據運算類指令71

4.3.3邏輯操作指令79

4.3.4位操作指令85

4.3.5跳轉與程式流程的控制類指令87

4.4程式設計90

4.4.1程式設計基礎90

4.4.2彙編語言程式設計91

4.4.3C語言程式設計102

4.5小結123

4.6思考題與習題123

第5章MSP430單片機片內外圍模組

5.1時鐘模組125

5.1.1時鐘模組設計要求125

5.1.2MSP430X1XX系列時鐘模組126

5.1.3MSP430X2XX系列時鐘模組131

5.1.4MSP430F4XX系列時鐘模組135

5.1.5時鐘晶振失效的安全操作141

5.1.6時鐘模組套用舉例142

5.2電源電壓監控SVS145

5.2.1SVS的特點與結構145

5.2.2SVS的暫存器146

5.2.3SVS的套用舉例146

5.3MSP430各種連線埠147

5.3.1MSP430連線埠概述147

5.3.2連線埠P1和P2149

5.3.3連線埠P3~P8152

5.3.4連線埠COM和S152

5.4定時器152

5.4.1MSP430定時功能及其實現152

5.4.2看門狗定時器153

5.4.316位定時器A160

5.4.416位定時器B180

5.4.5基本定時器183

5.4.6實時時鐘186

5.5MSP430的LCD控制器192

5.5.1液晶驅動模組概述192

5.5.2液晶驅動模組功能結構193

5.5.3液晶驅動模組套用舉例199

5.6LCD_A控制器203

5.6.1LCD控制器與LCD_A控制器的比較203

5.6.2LCD_A控制器的操作203

5.6.3LCD_A控制暫存器208

5.7FLASH存儲器模組211

5.7.1FLASH存儲器結構211

5.7.2FLASH存儲器暫存器及操作213

5.7.3FLASH模組操作舉例219

5.8USART的異步模式221

5.8.1MSP430串列通信概述221

5.8.2異步操作原理與操作222

5.8.3異步通信暫存器228

5.8.4異步操作套用舉例232

5.9USART的同步模式234

5.9.1SPI概述234

5.9.2同步操作原理與操作235

5.9.3同步通信暫存器239

5.9.4同步操作套用舉例241

5.10USART的I2C模式245

5.10.1I2C概述245

5.10.2I2C原理與操作247

5.10.3I2C模組暫存器及相關操作251

5.10.4I2C套用舉例259

5.11USCI模組261

5.11.1USCI模組的結構261

5.11.2USCI和USART的區別263

5.12比較器A及其增強模組267

5.12.1比較器的結構與操作267

5.12.2比較器A暫存器269

5.12.3比較器A套用舉例271

5.12.4比較器A增強模組272

5.13MSP430模/數轉換模組272

5.13.1模/數轉換概述272

5.13.2ADC12的結構274

5.13.3ADC12暫存器276

5.13.4ADC12轉換模式281

5.13.5ADC12套用舉例288

5.14SD16_A模組290

5.14.1SD16_A的特點與結構290

5.14.2SD16_A模組的操作292

5.14.3SD16_A暫存器296

5.14.4SD16_A套用舉例300

5.15MSP430的數/模轉換模組302

5.15.1數/模轉換概述302

5.15.2DAC12的結構與功能302

5.15.3DAC12暫存器304

5.15.4DAC12操作306

5.15.5DAC12套用舉例309

5.16硬體乘法器310

5.17DMA控制器313

5.17.1MSP430DMA控制器的結構與功能313

5.17.2DMA控制器的相關操作315

5.17.3DMA暫存器320

5.17.4DMA套用舉例323

5.18OA運算放大器326

5.18.1OA模組概述326

5.18.2OA的操作326

5.18.3OA的模式配置327

5.18.4OA暫存器331

5.18.5OA套用舉例333

5.19SCAF334

5.20小結335

第6章MSP430單片機套用基礎

6.1MSP430常用接口設計336

6.1.1鍵盤接口336

6.1.2LED顯示接口343

6.1.3液晶顯示接口346

6.1.4常用的LED驅動功率接口354

6.1.5繼電器型驅動接口357

6.2MSP430片內外圍模組的套用359

6.2.1定時器359

6.2.2比較器363

6.2.3SPI同步操作366

6.2.4A/D、D/A和DMA371

6.3典型外圍模擬器件簡介374

6.3.1電源器件374

6.3.2高精度ADC器件380

6.3.3接口驅動器件383

6.3.4RF通信器件387

6.4小結390

6.5思考題與習題391

第7章MSP430單片機實踐

7.1MSP430集成開發調試環境IAREW430392

7.1.1IAREmbeddedWorkbench概述392

7.1.2IAREW430基本操作393

7.1.3CSPY硬體仿真調試398

7.1.4CSPY軟體模擬調試404

7.1.5用戶自定義庫檔案的使用408

7.2MSP430集成開發調試環境TICCE409

7.2.1TICodeComposerEssentials概述409

7.2.2TICCE的基本操作409

7.3MSP430EXP4XX開發實驗板413

7.3.1MSP430EXP4XX開發實驗板簡介413

7.3.2MSP430EXP4XX開發實驗板結構414

7.3.3MSP430EXP4XX開發實驗板使用說明417

7.4基礎實驗419

7.4.1實驗1,I/O與時鐘419

7.4.2實驗2,鍵盤與LED420

7.4.3實驗3,定時器422

7.4.4實驗4,外圍模組423

7.4.5實驗4,使用口線模擬I2C424

7.4.6實驗6,同步通信模組與擴展FLASH426

7.4.7實驗7,ADC與LCD430

7.4.8實驗8,圖形點陣LCD431

7.4.9實驗9,超低功耗實驗434

7.5拓展實驗435

7.5.1實驗1,USART與M_Bus、RS485、RS232通信435

7.5.2實驗2,模擬定時時間與RS485通信441

7.5.3實驗3,SPI接口擴展RF/Zigbee實驗443

7.6小結445

參考文獻446

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