如何学习MSP430单片机
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微控设计网原创主贴作者:DC---随想随打的,可能会有很多错字或语句不通,请指出---在我建立论坛以来,也认识了不少新手,新手们对MSP430单片机都很感兴趣、很有热情。
同时也通过了微控论坛与不同区的网友们进行了交流和互动;在此感谢他们对微控技术论坛的支持。
在论坛中经过和一大部分初学者接触一段时间以来,发现了一些初学者对MSP430的学习不知如何入手、如何才能有效地掌握好MSP430单片机的基础应用方面的问题。
所以,以我个人认为,我大概说说我对一些初学者的建议,有兴趣的初学网友们不防参考下。
希望能给你在MSP430入门路上作一个小小的指引。
首先,我认为在学习MSP430单片机之前要所准备一些“硬件设施”和你自身的“软件条件”。
在这里所谓的“硬件设施”是指一些可以用于实际操作的工具,因为不管你学习什么样的单片机都要实行动手性操作的。
这是必不可少的一部分。
而这些常备工具有:电脑一台、一个MSP430编译环境软件、一个MSP430的JTAG仿真器或自带仿真器的开发板、一个MSP430目标板或开发板和教程书本、一个技术互动平台等。
另外,需要说明的是在学习MSP430单片机是无需用到所谓的编程器的,因为单片机程序通过JTAG仿真器下载到MSP430单片机的flash后就可以保存程序的,就算掉电了下次上电时也可以运行。
关于入门工具方面作一个简述:1-电脑:带windows操作系统,带并行口。
如果你是高档的笔记本电脑不带并口时,也可以用USB接口的仿真器,如微控设计网销售USB接口仿真是一个不错的选择。
2-在选用MSP430仿真器有3个方案可选。
其一,你可以购买现成的MSP430JTAG仿真器如TI-MSP430 JTAG,微控设计网自制MSP430-JTAG,或冰河科技的USB接口JTAG仿真器等这些都是不错的选择。
其二,购买现成的开发板已带有JTAG仿真器,如本站EDB430A或随后的新出开发板。
其三,你可以自行自制,如果你有条件的话不防自行制作,因为电路也较为简单且是公开的。
复位1.POR信号只在两种情况下产生:➢微处理器上电。
➢RST/NMI管脚被设置为复位功能,在此管脚上产生低电平时系统复位。
2.PUC信号产生的条件为:➢POR信号产生。
➢看门狗有效时,看门狗定时器溢出。
➢写看门狗定时器安全健值出现错误。
➢写FLASH存储器安全键值出现错误。
3.POR信号的出现会导致系统复位,并产生PUC信号。
而PUC信号不会引起POR信号的产生。
系统复位后(POR之后)的状态为:➢RST/MIN管脚功能被设置为复位功能。
➢所有I/O管脚被设置为输入。
➢外围模块被初始化,其寄存器值为相关手册上注明的默认值。
➢状态寄存器(SR)复位。
➢看门狗激活,进入工作模式。
➢程序计数器(PC)载入0xFFFE(0xFFFE为复位中断向量)处的地址,微处理器从此地址开始执行程序。
4.典型的复位电路有以下3种:(1)由于MSP430具有上电复位功能,因此,上电后只要保持RST/NMI(设置为复位功能)为高电平即可。
通常的做法为,在RST/NMI管脚接100kΩ的上拉电阻,如图1-5(a)所示。
(2)除了在RST/NMI管脚接100kΩ的上拉电阻外,还可以再接0.1μF的电容,电容的另一端接地,可以使复位更加可靠。
如图1-5(b)所示。
(3)由于MSP430具有极低的功耗,如果系统断电后立即上电,则系统中电容所存储的电荷来不及释放,此时系统电压不会下降到最低复位电压以下,因而MSP430不会产生上电复位,同时RST/NMI管脚上也没有足够低的电平使MSP430复位。
这样,系统断电后立即上电,MSP430并没有被复位。
为了解决这个问题,可增加一个二极管,这样断电后储存在复位电容中的电荷就可以通过二极管释放,从而加速电容的放电。
二极管的型号可取1N4008。
如图1-5(c)所示。
系统时钟振荡器:1.DCO 数控RC振荡器,位于芯片内部。
不用时可以关闭2.LFXT1 可以接低频振荡器,典型的如32.768kHz的钟表振荡器,此时振荡器不需要接负载电容。
MSP430教程1:MSP430 单片机系列简介1、MSP430 单片机的发展MSP430 系列是一个 16 位的、具有精简指令集的、超低功耗的混合型单片机,在 1996 年问世,由于它具有极低的功耗、丰富的片内外设和方便灵活的开发手段,已成为众多单片机系列中一颗耀眼的新星。
回忆 MSP430 系列单片机的发展过程,可以看出有这样三个阶段:开始阶段从 1996 年推出 MSP430 系列开始到 2000 年初,这个阶段首先推出有 33X 、32X 、 31X 等几个系列,而后于 2000 年初又推出了 11X 、 11X1 系列。
MSP430 的 33X 、 32X 、 31X 等系列具有 LCD 驱动模块,对提高系统的集成度较有利。
每一系列有 ROM 型( C )、 OTP 型( P )、和 EPROM 型( E )等芯片。
EPROM 型的价格昂贵,运行环境温度范围窄,主要用于样机开发。
这也表明了这几个系列的开发模式,即:用户可以用 EPROM 型开发样机;用 OTP 型进行小批量生产;而 ROM 型适应大批量生产的产品。
2000 年推出了 11X/11X1 系列。
这个系列采用 20 脚封装,内存容量、片上功能和 I/O 引脚数比较少,但是价格比较低廉。
这个时期的 MSP430 已经显露出了它的特低功耗等的一系列技术特点,但也有不尽如人意之处。
它的许多重要特性,如:片内串行通信接口、硬件乘法器、足够的 I/O 引脚等,只有33X 系列才具备。
33X 系列价格较高,比较适合于较为复杂的应用系统。
当用户设计需要更多考虑成本时, 33X 并不一定是最适合的。
而片内高精度 A/D 转换器又只有 32X 系列才有。
寻找突破,引入 Flash 技术随着 Flash 技术的迅速发展, TI 公司也将这一技术引入 M SP430 系列中。
在 2000 年 7 月推出 F13X/F14X 系列,在 2001 年 7 月到 2002 年又相继推出 F41X 、 F43X 、 F44X 这些全部是 Flash 型单片机。
MSP430单片机入门例程MSP430单片机是一款低功耗、高性能的16位单片机,广泛应用于各种嵌入式系统。
下面是一个简单的MSP430单片机入门例程,可以让大家初步了解MSP430单片机的基本使用方法。
所需材料:1、MSP430单片机开发板2、MSP430单片机编译器3、MSP430单片机调试器4、电脑和相关软件步骤:1、安装MSP430单片机编译器首先需要安装MSP430单片机的编译器,该编译器可以将C语言代码编译成MSP430单片机可以执行的机器码。
在安装编译器时,需要选择与您的单片机型号匹配的编译器。
2、编写程序下面是一个简单的MSP430单片机程序,可以让LED灯闪烁:c本文include <msp430.h>int main(void)本文P1DIR |= 0x01; //设置P1.0为输出while(1){P1OUT ^= 0x01; //反转P1.0的状态,LED闪烁__delay_cycles(); //延时一段时间,控制闪烁频率}本文上述程序中,首先定义了P1DIR寄存器,将P1.0设置为输出。
然后进入一个无限循环,在循环中反转P1.0的状态,使LED闪烁。
使用__delay_cycles()函数实现延时,控制LED闪烁频率。
3、编译程序使用MSP430单片机编译器将程序编译成机器码,生成可执行文件。
在编译时,需要注意选择正确的编译器选项和单片机型号。
4、调试程序使用MSP430单片机调试器将可执行文件下载到单片机中,并使用调试器进行调试。
在调试时,可以观察单片机的输出口状态和LED灯的闪烁情况,确保程序正常运行。
随着嵌入式系统的发展,MSP430单片机作为一种低功耗、高性能的微控制器,在各种应用领域中得到了广泛的应用。
为了更好地理解和应用MSP430单片机,我在学习过程中积累了一些经验,现在分享给大家。
MSP430单片机是一种超低功耗的微控制器,由德州仪器(Texas Instruments)推出。
MSP430单片机基础与实践——March 3, 20111.部分英文缩写●UCLK:外部时钟2.MSP430单片机的选型●在芯片的选型上,主要需要考虑以下几个方面:①系统功耗资源要求;②芯片功耗要求(考虑引脚、体积);③系统存储器容量要求。
3.系统复位●上电复位信号:POR(Power On Reset)●上电清除信号:PUC(Power Up Clear)POR信号是器件的复位信号,此信号只有在以下事件发生时才会产生:1) 器件上电时;2) RST/NMI引脚配置为复位模式,当RST/NMI引脚产生低电平时。
当POR信号产生时,必然会产生PUC信号;而PUC信号产生时不会产生POR 信号。
会引起产生PUC信号的事件如下:1) POR信号发生时;2) 启动看门狗,看门狗定时器计满时;3) 向看门狗写入错误的安全参数值时;4) 向片内Flash写入错误的安全参数值时。
4.系统复位后器件的初始化当POR信号或PUC信号发生时引起器件复位后,器件的初始化状态为:1) RST/NMI引脚配置为复位模式;2) I/O引脚为输入模式;3) 状态寄存器复位;4) 程序计数器(PC)装入复位向量地址0FFFEH,CPU从此地址开始执行。
●下面介绍POR和PUC两者之间的关系。
POR信号的产生会导致系统复位并产生PUC信号,而PUC信号不会导致POR信号的产生。
无论是PUC或者是POR信号产生复位后,都会使MSP430从地址0FFFEH开始读取复位中断向量,程序从中断向量所指向的地址开始执行。
触发PUC信号复位的条件中,除了POR信号产生以外,其他都可以通过读取相应的中断向量来判断是什么原因引发了中断。
●系统在POR复位后的状态:1) RST/NMI引脚配置为复位模式;2) 所有I/O引脚被设置为输入;3) 外围模块被初始化,其寄存器为器件手册上的默认值;4) 状态寄存器SR复位;5) 看门狗激活,进入工作模式;6) 程序计数器PC装入0FFFEH处的地址,微处理器从此地址开始执行程序。
这只是我在学习TI公司生产的16位超的功耗单片机MSP430的随笔,希望能对其他朋友有所借鉴,不对之处还请多指教。
下面,开始430之旅。
讲解430的书现在也有很多了,不过大多数都是详细说明底层硬件结构的,看了不免有些空洞和枯燥,我认为了解一个MCU的操作首先要对其基础特性有所了解,然后再仔细研究各模块的功能。
1、首先你要知道msp430的存储器结构。
典型微处理器的结构有两种:冯 ? 诺依曼结构----程序存储器和数据存储器统一编码;哈佛结构----程序存储器和数据存储器。
MSP430系列单片机属于前者,而常用的mcs51系列属于后者。
0-0xf特殊功能寄存器;0x10-0x1ff外围模块寄存器;0x200-?根据不同型号地址从低向高扩展;0x1000-0x107f seg_b0x1080_0x10ff seg_a 供flash信息存储,剩下的从0xffff 开始向下扩展,根据不同容量,例如149为60KB,0xffff-0x11002、复位信号是MCU工作的起点,430的复位型号有两种:上电复位信号POR和上电清楚信号PUC。
POR信号只在上电和RST/NMI复位管脚被设置为复位功能,且低电平时系统复位。
而PUC信号是POR信号产生,以及其他如看门狗定时溢出、安全键值出现错误是产生。
但是,无论那种信号触发的复位,都会使MSP430在地址0xffff处读取复位中断向量,然后程序从中断向量所指的地址开始执行。
复位后的状态不写了,详见参考书,嘿嘿。
3、系统时钟是一个程序运行的指挥官,时序和中断也是整个程序的核心和中轴线。
430最多有三个振荡器:DCO内部振荡器;LFXT1外接低频振荡器,常见的32768HZ,不用外接负载电容;也可接高频450KHZ-8M,需接负载电容;XT2接高频450KHZ-8M,加外接电容。
430有三种时钟信号:MCLK系统主时钟,可分频1/2/4/8,供CPU使用,其他外围模块在有选择情况下也可使用;SMCLK系统子时钟,供外围模块使用,可选则不同振荡器产生的时钟信号;ACLK辅助时钟,只能由LFXT1产生,供外围模块。
msp430单片机教程MSP430单片机是一种经典的低功耗、高性能的微控制器,被广泛应用于嵌入式系统中。
它具有很多特点,比如低功耗、宽工作电压范围、快速启动速度等。
本文将介绍MSP430单片机的基本知识和使用方法。
首先,我们需要了解MSP430单片机的结构。
MSP430包括CPU、内存、I/O接口等多个部分。
CPU是控制单元,负责处理指令和数据。
内存是存储器,用于存储程序和数据。
I/O接口用于与外部设备进行通信。
MSP430单片机使用C语言进行编程。
编程的基本步骤包括初始化、读取输入、处理数据、输出结果等。
编程时,需要了解寄存器的使用方法和I/O接口的配置。
MSP430提供了丰富的库函数和工具,方便开发人员进行程序开发和调试。
MSP430单片机的应用范围广泛。
它可以用于物联网设备、传感器、控制器、无线通信等多个领域。
由于其低功耗的特点,MSP430单片机在电池供电设备中得到了广泛应用。
其性能优越和易用性也使得它成为嵌入式系统中的首选单片机。
MSP430单片机教程包括了一系列基础和高级的内容。
基础教程首先介绍了MSP430单片机的基本知识,包括硬件结构、编程环境和工具的使用等。
然后,通过一系列实践案例,教授学生如何编写简单的程序。
高级教程则深入讲解了MSP430单片机的一些高级特性和应用,如中断、定时器、串口通信等。
在学习MSP430单片机时,还需要学习如何使用开发板和调试工具。
开发板是连接MSP430单片机和计算机的桥梁,提供了丰富的外设接口。
通过合理配置开发板,可以实现多种外设的功能。
调试工具可以帮助开发人员进行程序的调试和性能优化,提高开发效率和质量。
总之,MSP430单片机是一种功能强大、易用且低功耗的微控制器。
学习MSP430单片机的教程可以帮助我们掌握嵌入式系统的开发和应用。
通过学习,我们可以深入了解MSP430单片机的原理和使用方法,为实际应用提供有力的支持。
如何学习MSP430单片机
如何学习MSP430单片机
学习就是迎接挑战、解决困难的过程,没有挑战,就没有人生的乐趣。
下面以MSP430系列单片机为例,解释一下学习单片机的过程。
(1)获取资料
购买有关书籍,并到杭州利尔达公司网站和TI网站获取资料,例如,在网上可以找到FET使用指导、MSP430 F1xx系列、F4xx系列的使用说明和具体单片机芯片的数据说明,可以找到仿真器FET的电路图、实验板电路图、芯片封装知识等大量的实际应用参考电路,当然有些资料是英文的,看懂英文资料是个挑战,学会4、6级英语就是为看资料的。
英语难学,但是看资料容易,只要下决心,看完一本资料,就可以看懂所有的相关资料。
(2)购买仿真器FET和实验电路板
如果经济条件不错,可以直接购买。
(3)自制仿真器FET和实验电路板
自制仿真器FET,首先要到网上找到FET电路图,然后就可以使用画电路板软件画电路图和电路板图,这又是个挑战。
FET电路非常简单,但要把它制作出来还是需要下一番工夫的,找一本有关书,然后练习画原理图,画完原理图后,就学习认识元件封装,再购买元件,这时就可以画电路板图了,一旦画好,将形成的PCB文件交给电路板制作公司,10天后,就可以得到电路板,焊上元件和电缆,等实验电路板做好后,就可以与实验电路板一起调试了。
自制实验电路板,需要单片机芯片内部工作原理的知识、封装知识,清楚的知道每一个引脚的功能,还需要数码管、按钮、排电阻、三端稳压器、二极管、散热器、电解电容、普通电容、电阻、钮子开关等元件的知识,对于初学者,可以做一个只有3个数码管、8个按钮、8个发光二极管的简单实验板,这样的实验板,虽然简单,但足可以帮助初学者入门单片机。
自制实验电路板与自制FET 一样,首先画电路图,然后买元件,再画电路板。
由于MSP430系列芯片是扁平封装,焊接起来有一定难度,这好象是个挑战,但实际上很简单,方法如下:
首先在焊盘上涂上松香水,在松香水未干的情况下,将芯片放在焊盘上,注意芯片第一引脚的位置,并使引脚与焊盘对齐,将擦干净的电烙铁(不能有任何焊锡)接触引脚,引脚只要一热,焊盘上的焊锡就自动将引脚焊住了,千万注意电烙铁上不能有焊锡,焊接时最好配备一个放大镜。
焊接电路板时,每一个元件都要核对参数,可以用万用表测量的元件一定要测量。
(4)从网上获得IAR软件
到利尔达公司或TI公司的网站下载IAR软件,并安装到计算机上。
(5)调试FET和实验板
将FET的一端与PC机的并行口相连,另一端连接实验板的JTAG接口,上电后,检查FET芯片、实验板上的单片机芯片是否发热(用手模),PC机是否工作正常后,运行IAR软件,找个C语言或汇编语言的例子,编译成功后下载到单片机中,如果能够下载,说明一切成功。
否则还需要仔细研究,一般情况下,只要电路板上的电路正确,元件参数准确,没有不成功的。
(6)分步骤学习单片机
学习使用单片机就是理解单片机硬件结构,在汇编或C语言中学会各种功能的初始化设置,以及实现各种功能的程序编制。
第一步:数字I/O的使用
使用按钮输入信号,发光二极管显示输出电平,就可以学习引脚的数字I/O功能,在按下某个按钮后,某发光二极管发亮,这就是数字电路中组合逻辑的功能,虽然很简单,但是可以学习一般的单片机编程思想,例如,必须设置很多寄存器对引脚进行初始化处理,才能使引脚具备有数字输入和输出输出功能。
每使用单片机的一个功能,就要对控制该功能的寄存器进行设置,这就是单片机编程的特点,千万不要怕麻烦,所有的单片机都是这样。
第二步:定时器的使用
学会定时器的使用,就可以用单片机实现时序电路,时序电路的功能是强大的,在工业、家用电气设备的控制中有很多应用,例如,可以用单片机实现一个具有一个按钮的楼道灯开关,该开关在按钮按下一次后,灯亮3分钟后自动灭,当按钮连续按下两次后,灯常亮不灭,当按钮按下时间超过2s,则灯灭。
数字集成电路可以实现时序电路,可编程逻辑器件(PLD)可以实现时序电路,可编程控
制器(PLC)也可以实现时序电路,但是只有单片机实现起来最简单,成本最低。
定时器的使用是非常重要的,逻辑加时间控制是单片机使用的基础。
第三步:中断
单片机的特点是一段程序反复执行,程序中的每个指令的执行都需要一定的执行时间,如果程序没有执行到某指令,则该指令的动作就不会发生,这样就会耽误很多快速发生的事情,例如,按钮按下时的下降沿。
要使单片机在程序正常运行过程中,对快速动作做出反应,就必须使用单片机的中断功能,该功能就是在快速动作发生后,单片机中断正常运行的程序,处理快速发生的动作,处理完成后,在返回执行正常的程序。
中断功能使用中的困难是需要精确地知道什么时候不允许中断发生(屏蔽中断)、什么时候允许中断发生(开中断),需要设置哪些寄存器才能使某种中断起作用,中断开始时,程序应该干什么,中断完成后,程序应该干什么等等。
中断学会后,就可以编制更复杂结构的程序,这样的程序可以干着一件事,监视着一件事,一旦监视的事情发生,就中断正在干的事情,处理监视的事情,当然也可以监视多个事情,形象的比喻,中断功能使单片机具有吃着碗里的,看着锅里的功能。
以上三步学会,就相当于降龙十八掌武功,会了三掌了,可以勉强护身。
第四步:与PC机进行RS232通信
单片机都有USART接口,特别是MSP430系列中很多型号,都具有两个U SART接口。
,USART接口不能直接与PC机的RS232接口连接,它们之间的逻辑电平不同,需要使用一个MAX3232芯片进行电平转换。
USART接口的使用是非常重要的,通过该接口,可以使单片机与PC机之间交换信息,虽然RS232通信并不先进,但是对于接口的学习是非常重要的。
正确使用USART接口,需要学习通信协议,PC机的RS232接口编程等等知识。
试想,单片机实验板上的数据显示在PC机监视器上,而PC机的键盘信号可以在单片机实验板上得到显示,将是多么有意思的事情啊!
第五步:学会A/D转换
MAP430单片机带有多通道12位A/D转换器,通过这些A/D转换器可以使单片机操作模拟量,显示和检测电压、电流等信号。
学习时注意模拟地与数字地、
参考电压、采样时间,转换速率,转换误差等概念。
使用A/D转换功能的简单的例子是设计一个电压表。
第六步:学会PCI、I2C接口和液晶显示器接口
这些接口的使用可以使单片机更容易连接外部设备,在扩展单片机功能方面非常重要。
第七步:学会比较、捕捉、PWM功能
这些功能可以使单片机能够控制电机,检测转速信号,实现电机调速器等控制起功能。
如果以上七步都学会,就可以设计一般的应用系统,相当于学会十招降龙十八掌,可以出手攻击了。
第八步:学习USB接口、TCP/IP接口、各种工业总线的硬件与软件设计
学习USB接口、TCP/IP接口、各种工业总线的硬件与软件设计是非常重要的,因为这是当前产品开发的发展方向。
到此为止,相当于学会15招降龙十八掌,但还不到打遍天下无敌手的境界。
即使如此,也算是单片机大虾了。
顺便说一句,MSP430单片机的技术支持是非常好的,负责任的工程师大虾会在关键时候,挺身而出,使你化险为夷。
6. 达到理想境界
达到理想境界是困难的,在知识爆炸的年代里,即使天天学习,也很难跟上科学技术的发展,更何况每天还要为找工作、提职称、写论文、搞科研经费、政治学习、买房、购车、柴、米、油、盐、酱、醋、茶等忙活,那么,还需要学习吗?回答是肯定的,人就是为兴趣而活,爱好单片机才能学会单片机,不为什么目的,只为学习的乐趣,当然要是兴趣也能赚钱,则是一举两得。
学会使用单片机其实是学会了使用工具,充其量是个补锅、锔碗的匠人。
如果再要进步,就需要在信号识别、控制理论、数字信号处理理论、通信理论等方面下工夫,只有这样,才能开发出高水平、高附加值、具有知识产权的产品,达到熟练运用降龙十八掌,打遍天下无敌手的至高境界。
单片机是DSP、嵌入式操作系统等高级硬件产品开发的基础。
如果想要进一步的发展,必须学会单片机的开发。
如果在学会单片机的基础之上,学会CPLD和FPGA的开发以及硬件描述语言,就可以在高速产品的开发方面获得一杯羹。