MSP430系列單片機(jī)系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)與實(shí)踐

前言

第1章 MSP430單片機(jī)入門基礎(chǔ)

1.1 初識(shí)MSP430單片機(jī)

1.1.1 MSP430單片機(jī)的應(yīng)用前景

1.1.2 MSP430單片機(jī)的特點(diǎn)

1.1.3 MSP430單片機(jī)最小系統(tǒng)

1.2 MSP430單片機(jī)開發(fā)軟件入門

1.3 MSP430單片機(jī)C語言基礎(chǔ)

1.3.1 變量

1.3.2 數(shù)學(xué)運(yùn)算

1.3.3 位操作

1.3.4 寄存器操作

1.3.5 中斷

1.3.6 內(nèi)部函數(shù)

1.3.7 庫函數(shù)

1.4 文件管理

1.5 代碼優(yōu)化

1.6 風(fēng)格

1.6.1 變量命名規(guī)則

1.6.2 函數(shù)命名規(guī)則

1.6.3 表達(dá)式

1.6.4 風(fēng)格一致性

1.6.5 注釋

1.6.6 宏定義

1.7 可移植性

1.7.1 消除CPU差異

1.7.2 消除硬件差異

1.7.3 軟件層次劃分

1.7.4 接口

1.7.5 屏蔽

1.8 版本管理

本章小結(jié)

習(xí)題

第2章 MSP430單片機(jī)的內(nèi)部資源

2.1 MSP430單片機(jī)選型

2.2 I/O口

2.2.1 I/O口寄存器

2.2.2 I/O口中斷

2.2.3 “線與”邏輯

2.2.4 電平?jīng)_突

2.2.5 兼容性

2.2.6 電容感應(yīng)式觸控

2.3 時(shí)鐘系統(tǒng)與低功耗模式

2.3.1 時(shí)鐘系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與原理

2.3.2 低功耗模式

2.3.3 低功耗模式的應(yīng)用

2.4 BasicTimer基礎(chǔ)定時(shí)器

2.4.1 BasicTimer結(jié)構(gòu)與原理

2.4.2 BasicTimer中斷

2.4.3 BasicTimer的應(yīng)用

2.5 LCD控制器

2.5.1 LCD的工作原理

2.5.2 LED與MSP430單片機(jī)的連接

2.5.3 LCD控制器的結(jié)構(gòu)與原理

2.5.4 LCD的顯示緩存

2.5.5 LCD控制器的應(yīng)用

2.6 存儲(chǔ)器與Flash控制器

2.6.1 MSP430單片機(jī)的存儲(chǔ)器組織結(jié)構(gòu)

2.6.2 Flash控制器結(jié)構(gòu)與原理

2.6.3 Flash控制器的應(yīng)用

2.7 16位ADC

2.7.1 SD16模塊的結(jié)構(gòu)與原理

2.7.2 SD16模塊的中斷

2.7.3 SD16模塊的電壓測量應(yīng)用

2.7.4 SD16模塊的誤差及校準(zhǔn)

2.7.5 SD16模塊的超低功耗應(yīng)用

2.7.6 SD16模塊的高精度應(yīng)用

2.7.7 SD16模塊的內(nèi)部溫度傳感器

2.8 16位定時(shí)器Timer_A

2.8.1 Timer_A定時(shí)器主計(jì)數(shù)模塊的結(jié)構(gòu)與原理

2.8.2 Timer_A定時(shí)器的捕獲模塊

2.8.3 Timer_A定時(shí)器的比較模塊

2.8.4 Timer_A定時(shí)器的中斷

2.8.5 Timer_A定時(shí)器的應(yīng)用

2.9 增強(qiáng)型異步串行通信接口

2.9.1 UART的結(jié)構(gòu)與原理

2.9.2 UART的中斷

2.9.3 UART的高效率數(shù)據(jù)發(fā)送應(yīng)用

2.9.4 UART的高效率數(shù)據(jù)接收應(yīng)用

2.9.5 UART的高效率數(shù)據(jù)幀接收與判別

本章小結(jié)

習(xí)題

第3章 單片機(jī)軟件工程基礎(chǔ)

3.1 前后臺(tái)程序結(jié)構(gòu)

3.1.1 任務(wù)

3.1.2 實(shí)時(shí)性

3.1.3 前后臺(tái)程序的編寫原則

3.1.4 函數(shù)重人

3.1.5 臨界代碼

3.1.6 前后臺(tái)程序結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)

3.2 狀態(tài)機(jī)建模

3.2.1 初識(shí)“狀態(tài)機(jī)

3.2.2 狀態(tài)機(jī)模型的描述方法

3.2.3 通過狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖生成代碼

3.2.4 狀態(tài)機(jī)建模應(yīng)用實(shí)例

3.3 事件觸發(fā)程序結(jié)構(gòu)

3.3.1 事件觸發(fā)結(jié)構(gòu)

3.3.2 事件引擎

3.3.3 中斷優(yōu)先級與中斷嵌套

3.3.4 事件觸發(fā)程序?qū)嵗?

本章小結(jié)

習(xí)題

第4章 人機(jī)交互

4.1 超級終端

4.1.1 初識(shí)超級終端

4.1.2 printf與scanf函數(shù)的原理

4.1.3 printf與scanf函數(shù)的應(yīng)用

4.1.4 prinff與scanf函數(shù)的配置

4.1.5 超級終端的應(yīng)用

4.1.6 超級終端人機(jī)交互應(yīng)用實(shí)例

4.2 菜單交互方式的設(shè)計(jì)

4.2.1 4鍵菜單的交互方式

4.2.2 3鍵菜單的交互方式

4.2.3 兩鍵菜單的交互方式

4.2.4 單鍵菜單的交互方式

4.2.5 菜單交互的設(shè)計(jì)原則

4.3 菜單的軟件實(shí)現(xiàn)方法

4.3.1 菜單的公共函數(shù)

4.3.2 獨(dú)占CPU的菜單實(shí)現(xiàn)方法

4.3.3 基于狀態(tài)機(jī)的菜單實(shí)現(xiàn)方法

4.3.4 菜單超時(shí)退出的實(shí)現(xiàn)

本章小結(jié)

習(xí)題

第5章 超低功耗硬件電路設(shè)計(jì)

5.1 超低功耗系統(tǒng)的電源

5.1.1 常用電池及特性

5.1.2 超低功耗穩(wěn)壓電路

5.1.3 1.5 v電池升壓電路

5.1.4 自動(dòng)升/降壓電路

5.2 電源管理

5.2.1 電源開關(guān)電路

5.2.2 外部電路的電源管理

5.2.3 零功耗電路設(shè)計(jì)

5.3 超低功耗信號調(diào)理電路

5.3.1 超低功耗運(yùn)放選型

5.3.2 超低功耗的基本模擬電路單元

5.4 功耗的計(jì)算與測量

5.4.1 MSP430單片機(jī)系統(tǒng)功耗的估算方法

5.4.2 功耗的測量方法

本章小結(jié)

習(xí)題

附錄

附錄A 常用鋰錳紐扣電池參數(shù)表

附錄B 本書范例所使用的電路

原理圖

參考文獻(xiàn)

本書以MSP430系列單片機(jī)（下面均用MSP430單片機(jī)）為例，介紹了超低功耗單片機(jī)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)、超低功耗外圍電路設(shè)計(jì)、人機(jī)交互界面設(shè)計(jì)、嵌入式軟件工程基礎(chǔ)等基礎(chǔ)知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，使讀者能夠掌握超低功耗系統(tǒng)開發(fā)和設(shè)計(jì)所需的基本知識(shí)，并具有初步的軟件結(jié)構(gòu)規(guī)劃能力。書中提供了全系列MSP430單片機(jī)的程序范例，并提供模塊化程序庫，可以讓讀者通過調(diào)用模塊庫內(nèi)的函數(shù)，快速完成設(shè)計(jì)任務(wù)。掌握本書的內(nèi)容，對于讀者今后開發(fā)任何一款新的單片機(jī)都具有一定的幫助。本書既可以作為本科生或研究生電子工程、測控技術(shù)與儀器、自動(dòng)控制、機(jī)電一體化等專業(yè)的教學(xué)用書，也可以作為各類學(xué)生以及工程技術(shù)人員的工程類參考書。

《高等學(xué)校儀器儀表及自動(dòng)代類專業(yè)規(guī)劃教材·MSP430系列超低功耗單片機(jī)原理與系統(tǒng)設(shè)計(jì)》系統(tǒng)地介紹了TI公司的MSP430系列16位超低功耗單片機(jī)的內(nèi)外圍模塊及其實(shí)用接口技術(shù)，內(nèi)容包括超低功耗單片機(jī)的設(shè)計(jì)原則，MSP430單片機(jī)的特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)和指令系統(tǒng)，MSP430單片機(jī)的開發(fā)環(huán)境，MSP430單片機(jī)的片內(nèi)外圍模塊的功能、原理、應(yīng)用及各個(gè)系列模塊的構(gòu)成情況，MSP430單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)等。

本書以TI公司的MSP430系列16位超低功耗單片機(jī)為核心，介紹了IAREmbeddedWorkbenchV2.10集成開發(fā)調(diào)試環(huán)境的使用方法，特別是MSP430C語言特有的擴(kuò)展特性、宏文件和本征函數(shù)說明，以及MSP430-TEST44X開發(fā)實(shí)驗(yàn)板的硬件結(jié)構(gòu)和原理，詳細(xì)描述了MSP430的10個(gè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的目的、原理、內(nèi)容、步驟和參考程序。并從單片機(jī)實(shí)際應(yīng)用出發(fā)，列舉了多個(gè)以MSP430單片機(jī)為核心的系統(tǒng)設(shè)計(jì)、應(yīng)用實(shí)例。

本書讀者需要有單片機(jī)和C語言基礎(chǔ)。有關(guān)MSP430系列單片機(jī)的結(jié)構(gòu)原理可參考作者所編著的《MSP430系列16位超低功耗單片機(jī)原理與應(yīng)用》一書。本書配光盤一張，內(nèi)容包含所有基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的匯編和C源程序代碼，還有USB430和斜度計(jì)的源代碼。

本書可作為高等院校計(jì)算機(jī)、電子、自動(dòng)化類專業(yè)MSP430單片機(jī)課程的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，而且特別適合有單片機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)的廣大工程技術(shù)人員作為應(yīng)用設(shè)計(jì)參考用書。