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MSP430G2系列单片机原理与实践教程完整版30 MSP-EXP430Launchpad实验指南前言MSP430G2系列是德州仪器近期推出的一款产品，在秉承MSP430超低功耗，高集成度的优点的同时，具有高性价比的特点。
该系列被称为ValueLine，旨在以8位单片机的价格实现16位单片机的性能。
MSP-EXP430Launchpad是TI推出的又一套用于MSP430和电路实验的开发板。
在该套不到名片大小的开发板上集成了一片超低功耗16位MSP430单片机，USB口仿真器电路以及各引脚接口等。
利用LaunchPad开发板，仅需一台笔记本电脑，就可以在基于图形界面的编程软件CCS上进行嵌入式软硬件系统的开发和调试，真正做到将实验室装进口袋里，让使用者可以随时随地，不受场地和设备的限制进行430的开发工作。
除了学生自主创新实践外，LaunchPad开发板还可以用于本科低年级课程，如嵌入式C语言，电子技术基础，微机原理，单片机等课程的自主实验环节以及课程设计。
该套开发板为单片机热爱者提供了一个很好的学习平台。
该实验指导书在Launchpad的基础上进行了功能模块的扩展，以期更好地进行实验教学和学习。
本书共有六章，分为两大部分。
第一部分为第1章至第3章，对MSP430G2系列单片机的外设进行介绍，CCSv5.1的安装和使用，同时给出了几个基于Launchpad的实际开发案例。
第二部分为第4章至第6章，对一体化实验系统以及各扩展模块的硬件电路进行了详细的介绍，在此基础上通过六个基础实验以及六个综合实验帮助读者更好地理解和掌握430的开发和应用。
由于时间和篇幅的原因，本书中第三章关于微控制器外设寄存器的更为详细的描述没有在此书中涉及，但包含在随书光盘的电子文档中，供有需要的读者阅读和参考。
该实验指导书、程序和相关教学材料由西安电子科技大学MSP430联合实验室赵建老师和TI单片机大学计划黄争经理共同策划和审阅，在编写过程中，联合实验室老师和同学付出了辛勤的劳动，在此表示衷心的感谢。
第 2 章MSP430 单片机原理与 C 语言基础MSP430系列超低功耗单片机有200多种型号，TI公司用3~ 4位数字表示其型号。
其中第一位数字表示大系列，如MSP430F1xx系列、MSP430F2xx系列、MSP430F4xx系列、MSP430F5xx系列等。
在每个大系列中，又分若干子系列，单片机型号中的第二位数字表示子系列号，一般子系列越大，所包含的功能模块越多。
最后1~2 位数字表示存储容量，数字越大表示RAM 和ROM 容量越大。
430 家族中还有针对热门应用而设计的一系列专用单片机。
如SP430FW4xx 系列水表专用单片机、MSP430FG4xx 系列医疗仪器专用单片机、MSP430FE4xx 系列电能计量专用单片机等。
这些专用单片机都是在同型号的通用单片机上增加专用模块而构成的。
最新的MSP430型号列表可以通过TI公司网站下载。
在开发单片机应用系统时，第一步就是单片机的选型，选择合适的单片机型号往往就能事半功倍。
单片机选型基本方法是选择功能模块最接近项目需求的系列，然后根据程序复杂程度估算存储器和RAM 空间，并留有适当的余量，最终决定选用的单片机型号。
本章节以MSP430F249单片机为学习目标，介绍单片机的基本结构和工作原理，读者可以举一反三、触类旁通，而不必每种型号都去学习却无法深入掌握。
2.1 MSP430F249单片机基本结构与原理2.1.1MSP430F249的主要结构特点供电电压范围1.8V~3.6V 。
超低功耗：活动状态270uA（1MHz，2.2V）;待机模式0.3uA;关机模式0.1uA。
16位RISC精简指令集处理器。
时钟系统：多种时钟源，可灵活使用。
时钟频率达到16MHz ;具有内部振荡器;可外接32kHz 低频晶振;外接时钟输入。
12位A/D转换器，内部参考电压，采用保持电路。
16位定时器A，3个捕获/比较寄存器。
16 位定时器B，7 个捕获/比较寄存器。
本讲讲述串口功能与连接的实现。
大多数ＭＳＰ４３０芯片都有硬件异步通讯功能，有一些器件有两个通讯端口，也有少数没有。
没有硬件串口的芯片可以实现软件（模拟）串口。
下面表格为４３０系列芯片串口的情况。
对于没有硬件串口的芯片也可以实现软件串口，这里先讲硬件串口，后讲软件串口，然后再讲串口的链路实现。
１．串口功能的实现（１）硬件串口 图１是ＭＳＰ４３０系列芯片硬件串口的框图。
在该框图中，串口通讯由通讯速度的控制（数据位流的产生）、接收控制、发送控制等三部分构成。
波特率生成部分由时钟输入选择与分频、波特率发生器、调整器、波特率寄存器等组成。
串行通信时，接收与发送以什么样的速率将数据位收进或送出呢，这个速率就由波特率生成构件控制。
图２为其较为详细的结构。
整个模块的时钟源来自内部时钟或外部输入时钟，由ＳＳＥＬ１、ＳＳＥＬ０选择，以决定最终进入模块的时钟信号ＢＲＣＬＫ的频率。
时钟信号ＢＲＣＬＫ送入一个１５位的分频器，通过一系列的硬件控制，最终输出移出与移进两移位寄存器使用的移位位时钟ＢＩＴＣＬＫ信号。
那么这个信号（ＢＩＴＣＬＫ）究竟是怎样产生的呢，从图的下半部分的一个波特率产生例子可以看出，是分频器在起作用。
当计数器减计数到“０”时，输出触发器翻转，送给ＢＩＴＣＬＫ信号。
所以ＢＩＴＣＬＫ信号周期的一半就是定时器（分频计数器）的定时时间。
接收控制部分与发送控制部分分别由两个移位寄存器构成。
接收时，当接收到一个完整数据，产生一个信号（ＵＲＸＩＦＧ０＝１），表示接收到完整数据，可以将此数据取走。
而在发送时，当一个数据正在发送过程中，ＵＴＸＩＦＧ０＝１，此时，不能再发送数据，必须等当前数据发送完毕（ＵＴＸＩＦＧ０＝０）时，方可继续发送。
串口接收一般采用中断方式，而发送数据则多采用主动方式。
在本刊的网站（ｗｗｗ．ｅｌｅｗｏｒｌｄ．ｃｏｍ）里给出了一段简单的完整通讯程序，实现的功能是将接收的数据原样送回。
（２）软件串口 而对于没有硬件串口的型号，如何实现异步串口功能呢？先分析异步串口的原理。
MSP430单片机的原理与应用1. 简介MSP430单片机是德州仪器公司（Texas Instruments）推出的一款低功耗、高性能的16位单片机，广泛应用于各种嵌入式系统和物联网设备中。
本文将介绍MSP430单片机的基本原理和常见应用场景。
2. 基本原理MSP430单片机采用哈佛结构的架构，拥有16位的CPU，8到256KB的闪存和0.5到16KB的RAM。
其低功耗特点使得它在电池供电的嵌入式设备中得到广泛应用。
MSP430单片机的工作原理可以简单概括为以下几个步骤： - 程序存储器中的指令被取出并送入指令译码器。
- 指令译码器将指令解码，并执行相应的操作。
- 执行的结果被存储器读写单元读取或写入。
- 控制单元协调整个系统的操作，包括时钟、中断、输入输出等。
3. 应用场景3.1 智能家居MSP430单片机在智能家居领域中具有广泛的应用。
通过连接传感器、执行器和通信模块，MSP430单片机可以实现对温度、湿度、光照等环境参数的监控与控制。
并且，MSP430单片机能够通过无线通信和云平台实现智能家居设备的远程控制和监测。
3.2 工业自动化在工业自动化领域，MSP430单片机能够通过连接传感器和执行器实现对生产过程的监测和控制。
它能够实时采集温度、压力、流量等参数，并根据设定的逻辑进行自动控制。
同时，MSP430单片机的低功耗特性使得它适合在工业现场长时间运行。
3.3 物联网设备随着物联网的快速发展，MSP430单片机在物联网设备中的应用越来越广泛。
它可以用于连接各种传感器、执行器和通信模块，实现对环境、设备等的监测和控制。
而且，MSP430单片机的低功耗特性使得它非常适合在物联网设备中使用，能够延长电池寿命。
3.4 医疗设备在医疗设备领域，MSP430单片机能够实现对患者的生理参数的监测和控制。
它可以连接各种传感器，如心电传感器、体温传感器等，实时采集患者的生理数据，并可以根据需要进行报警和控制操作。
MSP430单片机整体介绍MSP4301.摘要MSP430系列单片机是美国德州仪器(TI)1996年开始推向市场的一种16位超低功耗的混合信号处理器(Mixed Signal Processor)。
称之为混合信号处理器，主要是由于其针对实际应用需求，把许多模拟电路、数字电路和微处理器集成在一个芯片上，以提供“单片”解决方案。
2.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。
