MSP430單片機原理與應用實例詳解 ( 簡體 字) |
| 作者：洪利 章揚 李世寶 | 類別：1. -> 電腦組織與體系結構 -> 單晶片 -> MSP430 |
| 譯者： |
| 出版社：北京航空航天大學出版社 |  3dWoo書號： 26783
詢問書籍請說出此書號！【缺書】
【不接受訂購】 |
| 出版日：7/1/2010 |
| 頁數：523 |
| 光碟數：0 |
|
站長推薦：   |
| 印刷：黑白印刷 | 語系： ( 簡體 版 ) |
| |
【不接受訂購】 |
| ISBN：9787512401228 |
| 作者序 | 譯者序 | 前言 | 內容簡介 | 目錄 | 序 |
| (簡體書上所述之下載連結耗時費功, 恕不適用在台灣, 若讀者需要請自行嘗試, 恕不保證) |
| 作者序： |
| 譯者序： |
前言： 自從20世紀70年代美國德州儀器(TI)公司推出TMS1000系列4位單片機以來，單片機技術已經滲透到了生產和生活的各個領域，得到了極為廣泛的應用。在當前嵌入式領域，DSP、ARM、MIPS等高性能處理器可能是更為熱門的話題，但是單片機以其低廉的價格，較強的抗干擾能力，簡單易學的開發方式，依然在現代嵌入式開發中占有更基礎，更重要的地位。在單片機發展過程中，根據自身特點和實際需求有了新的發展：? 集成度更高，功能更強。16位、32位單片機不斷推出，主頻不斷提高，以滿足當前復雜應用的需求。? 片內外設資源更加豐富。不僅集成了構成微型計算機的中央處理器、存儲器、輸入/輸出接口、時鐘模塊等傳統功能單元，還集成了串口通信模塊、Flash模塊、模/數轉換模塊、數/模轉換模塊等，用戶可以根據自己不同的需要來選擇合適的系列，使單片機技術朝著片上系統的方向發展。? 低電壓、低功耗成為主流，隨著越來越多的手持設備或電池供電設備的出現，低電壓、低功耗的產品越來越受到市場的歡迎。對于希望進入嵌入式領域的技術人員來說，選擇單片機來入門是個不錯的選擇。
MSP430系列超低功耗單片機是TI公司于1996年開始推出的超低功耗16位單片機，自推出以來，憑借其自身優良的性能、方便靈活的開發方式、豐富的技術資料和應用案例以及TI中國代理利爾達公司的大力推廣，MSP430系列單片機在國內得到了非常廣泛的應用。很多高校也使用MSP430系列單片機來進行單片機的教學。
MSP430系列單片機的迅速發展和應用范圍的不斷擴大，主要取決于以下特點。
? 強大的處理能力。MSP430系列單片機是一個16位的單片機，在8 MHz晶體驅動下指令周期為125 ns，并在內部集成了硬件乘法器，有較高的處理速度，這些特點保證了其可編制出高效率的源程序。
? MSP430系列單片機的中斷源較多，并且可以任意嵌套，使用時靈活方便。當系統處于省電的備用狀態時，用中斷請求將它喚醒只用6 μs。
? 超低功耗。MSP430系列單片機通過降低芯片的電源電壓及靈活而可控的運行時鐘來保證其高低功耗特性。在系統中共有一種活動模式和五種低功耗模式。在等待方式下，耗電為0.7 μA；在節電方式下，最低可達0.1 μA。
? 系統工作穩定。MSP430系列單片機默認使用內部集成的數字控制振蕩器DCO來運行，如果晶體振蕩器在用做CPU時鐘時發生故障，DCO會自動啟動，以保證系統正常工作；如果程序跑飛，還可以用內部集成的看門狗將其復位。
? 豐富的片上外圍模塊。MSP430系列單片機的各成員都集成了較豐富的片內外設。它們分別是看門狗（WDT）、模擬比較器A、定時器A（Timer_A）、定時器B（Timer_B）、串口0和1（USART0、1）、硬件乘法器、液晶驅動器、10位/12位ADC、I2C總線直接數據存取（DMA）、端口0（P0）、端口1~6（P1~P6）、基本定時器（Basic Timer）等的一些外圍模塊的不同組合。MSP430系列單片機的這些片內外設，為簡化系統設計提供了極大的方便。
? 方便高效的開發環境。目前，MSP430系列有OPT型、Flash型和ROM型三種類型的器件，這些器件的開發手段不同。對于OPT型和ROM型的器件，使用仿真器開發成功之后再燒寫或掩膜芯片；對于Flash型，則有十分方便的開發調試環境，因為器件片內有JTAG調試接口，還有可電擦寫的Flash存儲器，因此采用先下載程序到Flash內，再在器件內通過軟件控制程序的運行，由JTAG接口讀取片內信息供設計者調試使用的方法進行開發。這種方式只需要一臺PC機和一個JTAG調試器，而不需要仿真器和編程器。開發語言有匯編語言和C語言。
本書的編者長期從事單片機方面的教學工作，在多年的教學實踐中感到，進行單片機的學習，不僅要掌握單片機的硬件結構、指令集和編程方法，更重要的是要學習如何使用單片機，學習用單片機去解決實際問題，因此，本書中用了大量的篇幅來介紹MSP430單片機的硬件設計及接口技術，并給出了多個應用實例。本書各章節內容如下：
第1章——微型計算機基礎。簡單介紹計算機中數的表示及運算，微型計算機的基本結構及程序是怎樣執行的。本章主要供沒有微機原理基礎的讀者來學習，如果有這方面的基礎可以跳過。
第2章——單片機技術概述。簡單介紹計算機體系結構一些基本概念，單片機的基本概念、特點、應用場合和發展趨勢，以及MSP430系列單片機的概況。
第3章——MSP430單片機硬件結構及原理。介紹MSP430單片機最核心的硬件結構，包括中央處理器、存儲器、時鐘模塊、中斷系統等。
第4章——MSP430單片機指令系統與程序設計。介紹MSP430單片機尋址方式、指令系統、匯編語言程序設計、C語言程序設計、C語言和匯編語言混合編程，以及IAR Embedded Workbench開發工具。
第5章——MSP430單片機片內外設及其應用。介紹MSP430片內外設的基本原理和簡單應用，包括通用I/O端口、定時器、硬件乘法器、Flash存儲器、比較器A、DMA控制器、通用串行通信、模/數轉換、數/模轉換等模塊。
第6章——MSP430單片機硬件設計及接口技術。介紹MSP430F149單片機最小系統、電平轉換電路、顯示器件接口、鍵盤接口、存儲器接口、串行通信接口、模擬I2C總線、1wire器件接口、實時時鐘芯片DS1302接口、功率接口等，并簡單介紹了MSP430單片機的抗干擾技術。
第7章——MSP430單片機應用系統設計實例。介紹了單片機應用系統設計的一般方法，以及幾個應用的例子。
附錄A——MSP430指令速查表。
附錄B——MSP430x1xx模塊空間分配。
附錄C——MSP430x14x.h頭文件。
附錄D——并口JTAG仿真器原理圖。
附錄E——ASCII字附表。
附錄F——中文字附表。
本書第1、2、3、5章由洪利執筆，第4、7章由章揚執筆，第6章由李世寶執筆。洪利和章揚負責規劃、內容安排、修改與定稿。本書在編寫過程中得到中國石油大學嵌入式移動通信實驗室李世寶、蔡麗萍、王國強、徐順杰、王肯生、朱華、歷康、孔慧娟、劉盈的大力幫助，同時中國石油大學通信工程系06級劉貝貝、呂敬偉、曹忠璽、王松、趙魯波、馬良等同學也為本書做出了重要貢獻，在此表示感謝。同時感謝北京航空航天大學出版社的大力支持，使本書得以順利出版。
由于作者水平有限，書中疏忽、不恰當甚至錯誤之處，懇請各位老師及同行指正。
編者
2009年9月于中國石油大學（華東）青島校區 |
內容簡介： 本書根據當前單片機發展的趨勢，以TI公司的MSP430系列單片機為例，全面講述了MSP430單片機的原理及其開發技術。全書共分7章，首先，簡單介紹了微型計算機原理和嵌入式系統的基本構成和一些基本概念，在此基礎上對MSP430x14x系列單片機的核心硬件結構和軟件設計方法做了較為詳細的介紹；其次，詳細介紹了MSP430系列單片機中典型的外圍模塊原理，并對MSP430系列單片機的典型外部接口電路及軟件設計方法做了詳細介紹；最后，通過5個應用實例簡單介紹了MSP430系列單片機應用系統的開發。本書各部分均給出了大量實例代碼，有利于初學者入門學習。
本書可作為高等院校計算機、通信、電子及自動化等專業的教學參考書，也可供對MSP430系列單片機感興趣的技術人員學習和參考。 |
目錄：第1章 微型計算機基礎1
1.1計算機中數的表示及運算1
1.1.1二進制、十進制、十六進制數的表示及轉換1
1.1.2二進制和十六進制數的運算6
1.1.3計算機中數和字符的表示7
1.1.4幾種基本邏輯運算10
1.2微型計算機概述11
1.2.1微型計算機的基本結構11
1.2.2指令程序和指令系統12
1.2.3 CPU的結構與功能13
1.2.4存儲器的結構和功能15
1.2.5程序的執行過程16
1.2.6程序執行過程舉例16
1.2.7 CPU對外設的操作及舉例22
第2章 單片機技術概述24
2.1計算機體系結構介紹24
2.1.1基本概念25
2.1.2存儲器31
2.1.3輸入/輸出33
2.1.4嵌入式計算機體系結構34
2.2單片機的概念與特點35
2.3單片機的應用36
2.4單片機的發展趨勢36
2.5主流單片機37
2.6 MSP430系列單片機38
第3章MSP430單片機硬件結構及原理40
3.1 MSP430x14x結構概述40
3.2 MSP430x14x的主要特性和外部引腳41
3.2.1 MSP430x14x的主要特性41
3.2.2 MSP430x14x引腳功能42
3.3 MSP430單片機的中央處理器45
3.4 MSP430單片機的存儲器結構49
3.4.1 MSP430存儲空間結構50
3.4.2數據存儲器RAM50
3.4.3程序存儲器ROM51
3.4.4外圍模塊寄存器52
3.5 MSP430單片機時鐘模塊與低功耗結構53
3.5.1 MSP430系列單片機時鐘模塊54
3.5.2低速晶體振蕩器55
3.5.3高速晶體振蕩器56
3.5.4 DCO振蕩器56
3.5.5振蕩器失效檢測60
3.5.6基礎時鐘模塊應用舉例61
3.5.7低功耗結構63
3.6系統復位和初始化65
3.6.1系統上電復位66
3.6.2系統復位后器件的初始狀態66
3.7中斷系統67
3.7.1不可屏蔽中斷NMI67
3.7.2可屏蔽中斷69
3.7.3中斷處理69䮎
第4章MSP430單片機指令系統與程序設計71
4.1尋址方式71
4.2指令系統74
4.2.1指令系統概述74
4.2.2數據傳送類指令75
4.2.3數據運算指令77
4.2.4邏輯操作指令84
4.2.5位操作指令90
4.2.6跳轉與程序流程的控制類指令92
4.3匯編語言程序設計98
4.3.1 MSP430程序設計的基本流程98
4.3.2匯編語言偽指令99
4.3.3常用的匯編程序結構101
4.3.4匯編語言程序設計舉例104
4.4C語言程序設計107
4.4.1 MSP430 C語言的數據類型107
4.4.2 MSP430 C語言的控制語句109
4.4.3 MSP430 C語言的函數110
4.4.4 MSP430 C語言本征函數111
4.4.5 MSP430 C語言編程的一般結構112
4.4.6 C語言程序舉例112
4.5 MSP430 C語言和匯編語言混合編程113
4.5.1 IAR C語言編譯器的參數傳遞規則114
4.5.2對匯編語言函數的約定114
4.5.3混合編程115
4.5.4程序舉例115
4.6 MSP430開發工具簡介118
4.6.1硬件環境118
4.6.2 IAR Embedded Workbench簡介119
第5章MSP430單片機片內外設及其應用134
5.1通用I/O端口134
5.1.1 MSP430端口概述134
5.1.2端口P1和P2135
5.1.3端口P3、P4、P5和P6137
5.1.4端口COM和S137
5.1.5端口的應用137
5.2定時器139
5.2.1看門狗定時器139
5.2.2 16位定時器A143
5.2.3 16位定時器B166
5.3硬件乘法器173
5.3.1硬件乘法器的結構173
5.3.2硬件乘法器的寄存器175
5.3.3硬件乘法器的應用175
5.4 Flash存儲器175
5.4.1 Flash存儲器的結構176
5.4.2 Flash存儲器的組織176
5.4.3 Flash存儲器的寄存器177
5.4.4 Flash存儲器的操作179
5.4.5 Flash模塊操作舉例183
5.5比較器A185
5.5.1比較器A的結構186
5.5.2比較器A的寄存器187
5.5.3比較器A的中斷189
5.5.4比較器A應用舉例189
5.6 DMA控制器190
5.6.1 DMA控制器的結構與功能190
5.6.2 DMA控制器的寄存器192
5.6.3 DMA控制器的操作195
5.6.4 DMA控制器操作舉例205
5.7通用串行通信模塊的異步模式207
5.7.1異步通信的結構208
5.7.2異步通信寄存器208
5.7.3異步操作215
5.7.4異步通信舉例225
5.8通用串行通信模塊的同步模式227
5.8.1同步通信的結構228
5.8.2同步通信寄存器229
5.8.3同步通信操作232
5.8.4同步通信舉例239
5.9通用串行通信模塊的I2C模式243
5.9.1 I2C的結構244
5.9.2 I2C模塊寄存器245
5.9.3 I2C模塊操作252
5.9.4 I2C通信舉例264
5.10 MSP430模/數轉換模塊266
5.10.1 ADC12的結構267
5.10.2 ADC12的寄存器269
5.10.3 ADC12模塊操作274
5.10.4 ADC12應用舉例283
5.11 MSP430數/模轉換模塊288
5.11.1 DAC12的結構288
5.11.2 DAC12的寄存器290
5.11.3 DAC12的操作292
5.11.4 DAC12應用舉例295
第6章MSP430單片機硬件設計及接口技術297
6.1 MSP430F149單片機最小系統設計297
6.1.1單片機電源電路設計298
6.1.2復位電路設計300
6.1.3時鐘電路設計302
6.1.4 JTAG接口電路設計302
6.2電平轉換電路設計304
6.2.1邏輯電平不同，接口時出現的問題304
6.2.2輸入端ESD保護電路304
6.2.3 CMOS器件輸出端保護電路305
6.2.4各種電平的轉換標準306
6.2.5 MSP430與5 V電平接口的4種情形306
6.2.6 3.3 V與5 V電平轉換307
6.2.7 MSP430與串口接口問題307
6.3 MSP430單片機顯示器件接口設計308
6.3.1 MSP430單片機與發光二極管接口308
6.3.2 MSP430單片機與數碼管接口310
6.3.3 MSP430單片機與點陣LED的接口316
6.3.4 MSP430單片機與圖形液晶顯示模塊的接口323
6.4 MSP430單片機鍵盤接口設計343
6.4.1獨立按鍵式鍵盤343
6.4.2行列掃描式鍵盤346
6.4.3 N×(N-1)型鍵盤349
6.5 MSP430單片機與存儲器的接口設計352
6.5.1 MSP430與靜態存儲器SRAM的接口352
6.5.2 MSP430單片機與動態存儲器的接口357
6.6 MSP430單片機串行通信接口362
6.6.1 RS232串口通信363
6.6.2 RS485串口通信365
6.6.3 MBus通信367
6.7使用口線模擬I2C總線操作372
6.7.1 I2C協議原理372
6.7.2 24LC01B的操作375
6.8 MSP430單片機與1wire器件的接口384
6.8.11 wire總線操作385
6.8.2 MSP430單片機與觸擊式串行存儲卡DS1990A的接口389
6.8.3 MSP430單片機與溫度傳感器DS18B20的接口391
6.9 MSP430單片機與實時時鐘芯片DS1302的接口設計396
6.9.1 DS1302的結構及工作原理396
6.9.2 MSP430F149與DS1302的接口設計399
6.10 MSP430單片機的功率接口技術401
6.10.1晶閘管驅動接口402
6.10.2繼電器型驅動接口406
6.10.3直流電機驅動接口407
6.11 MSP430單片機的抗干擾技術410
6.11.1干擾的來源與分類410
6.11.2單片機系統軟件的抗干擾411
6.11.3單片機系統中硬件抗干擾設計414
第7章MSP430單片機應用系統設計實例417
7.1單片機應用系統方案設計417
7.2基于MSP430F149的貪吃蛇游戲機420
7.2.1系統硬件結構420
7.2.2系統軟件結構420
7.3基于MSP430F149的FSK調制解調器437
7.3.1 FSK調制原理438
7.3.2基于MSP430F149單片機的FSK調制解調器的具體實現438
7.4基于MSP430F149的嵌入式Web Server服務器447
7.4.1 TCP/IP體系結構模型447
7.4.2以太網控制器 CS8900A449
7.4.3嵌入式Web Server的硬件設計450
7.4.4嵌入式Web Server的軟件設計451
7.5基于MSP430F149的重質油評價裝置控制系統456
7.5.1系統結構456
7.5.2硬件電路結構457
7.5.3軟件設計459
7.6嵌入式實時操作系統μC/OSII在MSP430F149上的移植461
7.6.1μC/OSII概述461
7.6.2μC/OSII的文件結構461
7.6.3移植的具體實現462
附錄AMSP430指令速查表
470
附錄BMSP430x1xx模塊空間分配
472
附錄CMSP430x14x.h頭文件
487
附錄D并口JTAG仿真器原理圖
515
附錄EASCII字符表
516
附錄F中文字符表
517
參考文獻
522 |
| 序： |
