msp430f5529教程
當(dāng)然，闖入MSP430學(xué)習(xí)，你需要有一些單片機(jī)的理論基礎(chǔ)，和比較強(qiáng)的C語(yǔ)言功底，學(xué)習(xí)MSP430單片機(jī)最好的方法是文武并進(jìn)：“文”指學(xué)好片內(nèi)模塊的資源知識(shí);“武”則指動(dòng)手能能力?；A(chǔ)知識(shí)+動(dòng)手實(shí)操，是一個(gè)非常有效的學(xué)習(xí)方法。文武并進(jìn)必能學(xué)有所成。
進(jìn)入各個(gè)電子產(chǎn)品公司的網(wǎng)站，招聘里面嵌入式占據(jù)了大半工程師職位。 廣義的嵌入式無(wú)非幾種：傳統(tǒng)的什么51單片機(jī)、 MSP430稱做嵌入式微控制器;ARM是嵌入式微處理器;當(dāng)然還有DSP;FPGA。我們現(xiàn)在就不說(shuō)別的，就說(shuō)MSP430單片機(jī)，多數(shù)想學(xué)MSP430的童鞋，對(duì)89C51內(nèi)核系列的單片機(jī)是很熟悉的，為了加深對(duì)MSP430 系列單片機(jī)的認(rèn)識(shí)嗎，迅速闖入MSP430學(xué)習(xí)過(guò)程，就必須徹底了解MSP430單片機(jī)，我們不妨將51單片機(jī)和MSP430兩者進(jìn)行一下比較。
第一點(diǎn)， 51內(nèi)核單片機(jī)是8 位單片機(jī)。其指令是采用的被稱為“ CISC ”的復(fù)雜指令集，共具有111 條指令。而MSP430 單片機(jī)是16 位的單片機(jī)，采用了精簡(jiǎn)指令集( RISC )結(jié)構(gòu)，只有簡(jiǎn)潔的27 條指令，大量的指令則是模擬指令，眾多的寄存器以及片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器都可參加多種運(yùn)算。這些內(nèi)核指令均為單周期指令，功能強(qiáng)，運(yùn)行的速度快。
第二點(diǎn)，MCU主要分為兩種工作模式：待機(jī)與執(zhí)行。51內(nèi)核單片機(jī)正常情況下消耗的電流為mA級(jí) ，在掉電狀態(tài)下，其耗電電流仍約為3mA左右 ;即使在掉電方式下，電源電壓可以下降到2V ，但是為了保存內(nèi)部RAM 中的數(shù)據(jù)，還需要提供約50uA的電流。
而430單片機(jī)功耗是在uA級(jí)的，工作電流極小，并且超低功耗，關(guān)斷狀態(tài)下的電流僅為0.1μA，待機(jī)電流為0.8μA，常規(guī)模式下的(250μA/1MIPS@3V)，端口漏電流不足50 nA，并可零功耗掉電復(fù)位(BOR)。另外，該芯片屬低電器件，僅需1.8～3.6V電壓供電，因而可有效降低系統(tǒng)功耗。MSP430將低功耗模式擴(kuò)展為7種，分別對(duì)應(yīng)不同應(yīng)用場(chǎng)合及任務(wù)的低功耗方式。以睡眠模式為例，包括深度睡眠模式RTC：只有時(shí)鐘在跑而其他都不動(dòng)，目前，TI宣布其MSP430在RTC模式下最低功耗僅為360nA。同時(shí)也包括諸如液晶顯示驅(qū)動(dòng)等需要幾十毫秒刷新一次的間歇性睡眠模式。所以，MSP430 的超低功耗更適合應(yīng)用于使用電池供電的儀器、儀表類產(chǎn)品中。
第三點(diǎn)， 51內(nèi)核單片機(jī)由于其內(nèi)部總線是8 位的，受其結(jié)構(gòu)本身的限制很大，模擬功能控制功能受限制。MSP430 系列其基本架構(gòu)是16 位的，同時(shí)在其內(nèi)部的數(shù)據(jù)總線經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換還存在8 位的總線，在加上本身就是混合型的結(jié)構(gòu)，因而對(duì)它這樣的開放型的架構(gòu)來(lái)說(shuō)，無(wú)論擴(kuò)展8 位的功能模塊，還是16 位的功能模塊，即使擴(kuò)展模/ 數(shù)轉(zhuǎn)換或數(shù)/ 模轉(zhuǎn)換這類的功能模塊也是很方便的。
第四點(diǎn)，典型MCU的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)有兩種。諾依曼結(jié)構(gòu)——程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器統(tǒng)一編碼;哈佛結(jié)構(gòu)——程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器;MSP430系列單片機(jī)屬于前者，而常用的51內(nèi)核單片機(jī)系列屬于后者。
第五點(diǎn)，就是在開發(fā)工具上面。對(duì)51內(nèi)核單片機(jī)來(lái)說(shuō)，不少適合我們使用的開發(fā)工具。但是如何實(shí)現(xiàn)在線編程還是一個(gè)很大的問(wèn)題。對(duì)于MSP430 系列而言，由于引進(jìn)了Flash 型程序存儲(chǔ)器和JTAG 技術(shù)，不僅使開發(fā)工具變得簡(jiǎn)便，而且價(jià)格也相對(duì)低廉，并且還可以實(shí)現(xiàn)在線編程。
那么說(shuō)了以上這些，作為新手，到底怎么學(xué)習(xí)430這種16位低功耗的單片機(jī)呢?或者說(shuō)有什么有什么效果比較好的方法嗎，答案是肯定。
網(wǎng)上有很多介紹MSP430單片機(jī)學(xué)習(xí)的方法，一定要結(jié)合自己的學(xué)習(xí)特點(diǎn)，集百家之長(zhǎng)，善于總結(jié)別人的、自己的學(xué)習(xí)方法和效果，積極實(shí)踐。當(dāng)然學(xué)習(xí)的方法都是相通的。大概對(duì)這些方法簡(jiǎn)單總結(jié)，也就是下面幾點(diǎn)：
作為430新手，首先看我們是否準(zhǔn)備好以下幾樣硬件：電腦(帶有并口)1臺(tái)，MSP430FET仿真器1套，MSP430開發(fā)實(shí)驗(yàn)板1套，和一些MSP430教程或電子教程資料等。
選用MSP430仿真器。購(gòu)買現(xiàn)成的MSP430JTAG仿真器如TI-MSP430JTAG
選用MSP430開發(fā)板或目標(biāo)板是學(xué)習(xí)一個(gè)重要的工具，建議購(gòu)買一個(gè)開發(fā)板或目標(biāo)板，同時(shí)也會(huì)得到很好的技術(shù)支持。如果自己制作的話也行，也未尚不可，那就看個(gè)人水平了。
軟件工具，因?yàn)楝F(xiàn)在都有學(xué)習(xí)板的工具軟件，如IAR的EW430學(xué)習(xí)版，430GCC軟件還是免費(fèi)的。建議還是使用IAR軟件較方便，因?yàn)槭褂玫娜巳狠^多，有問(wèn)題還可請(qǐng)教，容易解決。
MSP430學(xué)習(xí)資料及教程，<
MSP430系列中硬件源資是非常豐富的。有看門狗(WDT)、定時(shí)器A (Timer_A)、定時(shí)器B(Timer_B)、比較器、串口0(USARTO)、串口1(USART1)、硬件乘法器、液晶驅(qū)動(dòng)器、10位/12位ADC, 14位ADC,數(shù)十個(gè)可實(shí)現(xiàn)方向設(shè)置及中斷功能的并行輸入輸出端口、基本定時(shí)器(Basic Timer)。
以下幾部分模塊硬件資源是作為初學(xué)者必須要了解學(xué)習(xí)的。
①WDT看門狗定時(shí)器： 新手們會(huì)看到很多編程實(shí)例中，開頭都有“WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD;”語(yǔ)句。這是CUP執(zhí)行關(guān)閉定時(shí)器的意思。在剛開始，我們沒(méi)必要關(guān)心這個(gè)，可以跳過(guò)這章節(jié)，只要大概地知道他的作用就好了?？撮T狗定時(shí)器一般是用于防止程序失效而存在的，一般是用于完整的程序中使用。主程序中可不斷地清除看門狗定時(shí)器的計(jì)數(shù)值，以防定時(shí)器的值自動(dòng)計(jì)滿后使CPU復(fù)位而重新開始工作。當(dāng)程序發(fā)生錯(cuò)誤時(shí)，無(wú)法正常清除看門狗的定時(shí)值時(shí)，則看門狗定時(shí)器計(jì)數(shù)溢出而產(chǎn)生CPU復(fù)位。
②IO模塊：對(duì)于IO模塊可分為初級(jí)與提高兩階段，可以不必同一時(shí)段內(nèi)進(jìn)行理解。
a初學(xué)者必需了解幾個(gè)常用寄存器使用如P1OUT,P1IN,P1DIR,P1SEL寄存器。
b理解MSP430 IO口常用編程語(yǔ)法，這些都可以查看參考例程。
c結(jié)合書本介紹和個(gè)人理解，然后在開發(fā)板上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。例如比如LED、響聲之類的初級(jí)實(shí)驗(yàn)。
d對(duì)于IO模塊:了解如何使用IO中斷，和IO中斷相關(guān)寄存器的使用。如果不太必要，可以跳過(guò)IO中斷的使用，而是去學(xué)習(xí)其他章節(jié)的基礎(chǔ)部分;當(dāng)其他章節(jié)基礎(chǔ)學(xué)習(xí)到一定程序時(shí)回過(guò)頭再來(lái)學(xué)習(xí)這部分。另外，我們需要搞清楚IO模塊在什么時(shí)候?yàn)楦咦锠顟B(tài)?高阻狀態(tài)時(shí)的漏電流為多少?IO驅(qū)動(dòng)電流能力如何?等等一些常關(guān)注的參數(shù)時(shí)，我們都需要養(yǎng)成主動(dòng)查看器件手冊(cè)的習(xí)慣。
中斷是430處理器的一大特色，因?yàn)閹缀趺總€(gè)外圍模塊都能產(chǎn)生，430可以在沒(méi)有任務(wù)時(shí)進(jìn)入低功耗狀態(tài)，有事件時(shí)中斷喚醒cpu，處理完畢再次進(jìn)入低功耗狀態(tài)。整個(gè)中斷的響應(yīng)過(guò)程是這樣的，當(dāng)有中斷請(qǐng)求時(shí)，如果cpu處于活動(dòng)狀態(tài)，先完成當(dāng)前命令;如果處于低功耗，先退出，將下一條指令的pc值壓入堆棧;如果有多個(gè)中斷請(qǐng)求，先響應(yīng)優(yōu)先級(jí)高的;執(zhí)行完后，等待中斷請(qǐng)求標(biāo)志位復(fù)位，要注意，單中斷源的中斷請(qǐng)求標(biāo)志位自動(dòng)復(fù)位，而多中斷的標(biāo)志位需要軟件復(fù)位;然后系統(tǒng)總中斷允許位SR.GIE復(fù)位，相應(yīng)的中斷向量值裝入pc，程序從這個(gè)地址繼續(xù)執(zhí)行。這里要注意，中斷允許位SR.GIE和中斷嵌套問(wèn)題。如果當(dāng)你執(zhí)行中斷程序過(guò)程中，希望可以響應(yīng)更高級(jí)別的中斷請(qǐng)求時(shí)，必須在進(jìn)入第一個(gè)中斷時(shí)把SR.GIE置位?！∑鋵?shí)，其他的外圍模塊時(shí)鐘沿著時(shí)鐘和中斷這個(gè)核心來(lái)執(zhí)行的。具體的結(jié)構(gòu)我也不羅索了，可以參考430系列手冊(cè)。
③時(shí)鐘模塊：系統(tǒng)時(shí)鐘是一個(gè)程序運(yùn)行的指揮官，時(shí)序和中斷也是整個(gè)程序的核心和中軸線。430最多有三個(gè)振蕩器，DCO內(nèi)部振蕩器;LFXT1外接低頻振蕩器，常見的32768HZ，不用外接負(fù)載電容;也可接高頻450KHZ-8M，需接負(fù)載電容;XT2接高頻450KHZ-8M，加外接電容。初學(xué)者若要使用到片中某模塊時(shí)幾乎都要使用不同的時(shí)鐘。時(shí)鐘模塊是提供整個(gè)單片機(jī)中各模塊的時(shí)鐘發(fā)生源，所以這章節(jié)是非常強(qiáng)調(diào)地要去認(rèn)真理解的。
⑴.必須理解430有幾種時(shí)鐘信號(hào)：MCLK系統(tǒng)主時(shí)鐘，可分頻1 2 4 8，供cpu使用，其他外圍模塊在有選擇情況下也可使用;SMCLK系統(tǒng)子時(shí)鐘，供外圍模塊使用，可選則不同振蕩器產(chǎn)生的時(shí)鐘信號(hào);ACLK輔助時(shí)鐘，只能由LFXT1產(chǎn)生，供外圍模塊。
⑵.DCO，SMCLK，MCLK，ACLK各個(gè)時(shí)鐘有什么優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。
⑶.4個(gè)時(shí)鐘信號(hào)中，每個(gè)時(shí)鐘的通常頻率范圍是多少。
⑷.常規(guī)的時(shí)基控制寄存器設(shè)置和時(shí)鐘如何從引腳輸出等等。
④TimaA模塊：⑴.初學(xué)者需要搞清TimerA的三個(gè)不同工作模式中TA、CCR1、CCR2與CCR0之間的關(guān)系。⑵.搞清楚TA、CCR1、CCR2與CCR0之間的中斷向量關(guān)系。⑶.綜合上面的理解，我們可以結(jié)合TimerA的例程來(lái)進(jìn)行相關(guān)驗(yàn)證，只有通過(guò)親自的操作才能有效地記住。⑷.利用TimerA實(shí)現(xiàn)PWM信號(hào)輸出、利用捕獲/比較功能實(shí)現(xiàn)捕獲信號(hào)等等。
另外多大學(xué)習(xí)430學(xué)習(xí)單片機(jī)論壇上， 和網(wǎng)友交流，咨詢，多看別人出現(xiàn)的問(wèn)題的解決方法。
可以說(shuō)，只要經(jīng)過(guò)上述方面認(rèn)真折騰學(xué)習(xí)的話，其實(shí)MSP430單片機(jī)編程應(yīng)用就有了基本入門階段，可以說(shuō)已經(jīng)闖入MSP430單片機(jī)有效學(xué)習(xí)過(guò)程，接下要繼續(xù)學(xué)習(xí)其他相關(guān)的模塊應(yīng)用也不難了。那么剩下的一些模塊可以按需而用，按需而學(xué)。 但前提的就是需要熟悉幾個(gè)常用模塊基礎(chǔ)應(yīng)用，以使用量最多的14x系列為例，初學(xué)者入門必學(xué)有IO模塊、時(shí)基模塊、定時(shí)器模塊等，以后可繼續(xù)強(qiáng)化學(xué)習(xí)如ADC12模數(shù)轉(zhuǎn)換、UART串行異步通訊模塊、比較器A模塊等等
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