本書以德州儀器公司的MSP430G2系列單片機(jī)為例，詳細(xì)介紹了MSP430單片機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和常用模塊的基本工作原理與應(yīng)用。全書共9章，包括MSP430單片機(jī)介紹、MSP430單片機(jī)C語言基礎(chǔ)、I/O端口、中斷系統(tǒng)、定時(shí)器、串行通信模塊、比較器模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換，以及MSP430單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)與仿真。本書包含一個(gè)附錄，提供了常用邏輯符號對照表。本書結(jié)合當(dāng)前流行的單片機(jī)仿真軟件Proteus，提供了大量應(yīng)用仿真實(shí)例，引領(lǐng)讀者逐步提高單片機(jī)軟硬件綜合設(shè)計(jì)水平。
本書可作為高等院校電子、通信、自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)等相關(guān)專業(yè)的單片機(jī)課程的教材，也可作為全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽中單片機(jī)應(yīng)用的培訓(xùn)教材。
目前，眾多高校的計(jì)算機(jī)和電子信息類專業(yè)都開設(shè)了單片機(jī)與嵌入式方面的課程。單片機(jī)系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)踐性很強(qiáng)，只有通過大量的實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐，才能掌握這門技術(shù)。
MSP430單片機(jī)功耗低，片內(nèi)資源豐富，性能優(yōu)良，應(yīng)用廣泛。已出版的介紹MSP430單片機(jī)原理的教材并不少見，而在實(shí)驗(yàn)教學(xué)上，由于教學(xué)要求、內(nèi)容難度和實(shí)驗(yàn)設(shè)備不同，與理論相配套的實(shí)驗(yàn)教材卻不多。為此，本書以單片機(jī)系統(tǒng)仿真平臺Proteus為依托，以MSP430G2系列單片機(jī)為主要學(xué)習(xí)對象，在介紹MSP430單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)、C語言基礎(chǔ)以及各個(gè)模塊應(yīng)用的基礎(chǔ)上，結(jié)合仿真實(shí)例展開教學(xué)。
本書目標(biāo)明確，內(nèi)容由淺入深、可操作性強(qiáng)。
隨著電子產(chǎn)品、設(shè)備、系統(tǒng)的智能化，以單片機(jī)為核心的嵌入式系統(tǒng)得到了廣泛應(yīng)用。掌握單片機(jī)原理與應(yīng)用技術(shù)不但具有實(shí)際應(yīng)用意義，而且對理解和掌握計(jì)算機(jī)其他應(yīng)用技術(shù)也有重要作用。目前，眾多高校的計(jì)算機(jī)和電子信息類專業(yè)都開設(shè)了單片機(jī)與嵌入式方面的課程。單片機(jī)系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)踐性很強(qiáng)，只有通過大量的實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐，才能掌握這門技術(shù)。
MSP430單片機(jī)功耗低，片內(nèi)資源豐富，性能優(yōu)良，應(yīng)用廣泛。已出版的介紹MSP430單片機(jī)原理的教材并不少見，而在實(shí)驗(yàn)教學(xué)上，由于教學(xué)要求、內(nèi)容難度和實(shí)驗(yàn)設(shè)備不同，與理論相配套的實(shí)驗(yàn)教材卻不多。為此，本書以單片機(jī)系統(tǒng)仿真平臺Proteus為依托，以MSP430G2系列單片機(jī)為主要學(xué)習(xí)對象，在介紹MSP430單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)、C語言基礎(chǔ)以及各個(gè)模塊應(yīng)用的基礎(chǔ)上，結(jié)合仿真實(shí)例展開教學(xué)。
本書目標(biāo)明確，內(nèi)容由淺入深、可操作性強(qiáng)。
本書分為9章，每章主要內(nèi)容如下。
第 1 章為MSP430單片機(jī)介紹，在介紹單片機(jī)概念、MSP430單片機(jī)特點(diǎn)和應(yīng)用的基礎(chǔ)之上，還講解了MSP430單片機(jī)（以MSP430G2553為例）的硬件結(jié)構(gòu)、Proteus的使用，提供了Proteus入門實(shí)例閃爍的LED燈。
第2章為MSP430單片機(jī)C語言基礎(chǔ)，主要介紹C語言變量、數(shù)據(jù)類型、程序結(jié)構(gòu)、函數(shù)定義與調(diào)用、數(shù)組和指針等基礎(chǔ)知識，提供了程序設(shè)計(jì)Proteus仿真實(shí)驗(yàn)花樣流水燈。除此之外，本章簡要介紹了集成開發(fā)環(huán)境IAR for MSP430。
第 3 章主要介紹MSP430單片機(jī)I/O端口的特點(diǎn)、電氣特性和相關(guān)寄存器，重點(diǎn)介紹I/O端口的應(yīng)用，包括數(shù)碼管顯示和鍵盤輸入，并結(jié)合Proteus仿真實(shí)驗(yàn)介紹其工作原理和程序設(shè)計(jì)方法。
第 4 章在介紹中斷系統(tǒng)基本概念的基礎(chǔ)上，主要講解MSP430單片機(jī)的中斷源、中斷處理過程和中斷服務(wù)函數(shù)，并結(jié)合Proteus仿真實(shí)驗(yàn)介紹中斷系統(tǒng)的應(yīng)用。
第 5 章重點(diǎn)講解定時(shí)器A和看門狗定時(shí)器的結(jié)構(gòu)與原理，并結(jié)合Proteus仿真實(shí)驗(yàn)介紹定時(shí)器在單片機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用。
第 6 章主要介紹串行通信的基本概念，以及USCI通信模塊的結(jié)構(gòu)、原理和功能，重點(diǎn)講述UART、I2C和SPI通信方式及使用，并結(jié)合Proteus仿真實(shí)驗(yàn)介紹USCI通信模塊在單片機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用。
第 7 章介紹比較器A 模塊的結(jié)構(gòu)、特性、相關(guān)寄存器，并結(jié)合Proteus仿真實(shí)驗(yàn)介紹比較器A 模塊在單片機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用。
第 8 章在介紹模數(shù)轉(zhuǎn)換的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)介紹ADC10模塊的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)，以及ADC10模塊相關(guān)寄存器的設(shè)置和工作模式，并結(jié)合Proteus仿真實(shí)驗(yàn)介紹ADC10模塊在單片機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用。
第 9 章結(jié)合典型的單片機(jī)綜合應(yīng)用實(shí)例，詳細(xì)介紹硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)方法，旨在進(jìn)一步提高讀者的軟硬件設(shè)計(jì)能力。
本書由倪雪、賈永興、陳斌、楊宇編寫，全書由賈永興負(fù)責(zé)統(tǒng)稿和校對。楊宇編寫第1、2章，倪雪編寫第3～6章，賈永興編寫7、8章，陳斌編寫第9章。廣州風(fēng)標(biāo)有限責(zé)任公司汪偉捷對本書Proteus仿真實(shí)驗(yàn)的編寫給予了極大的支持，在此，表示衷心感謝！
由于編者水平有限，因此對單片機(jī)內(nèi)容的把握不一定全面，例程的篩選和實(shí)現(xiàn)方法仍值得進(jìn)一步推敲，有的還需要在教學(xué)實(shí)踐中進(jìn)一步檢驗(yàn)和完善。若書中存在不妥之處，敬請廣大讀者批評指正。
前言
第1章 MSP430單片機(jī)介紹1
1.1 MSP430單片機(jī)概述1
1.1.1 單片機(jī)及其發(fā)展1
1.1.2 MSP430單片機(jī)特點(diǎn)2
1.1.3 MSP430單片機(jī)應(yīng)用3
1.2 MSP430G2553硬件結(jié)構(gòu)組成4
1.2.1 MSP430G2553硬件結(jié)構(gòu)和外部引腳4
1.2.2 MSP430G2553中央處理器6
1.2.3 MSP430G2553存儲器結(jié)構(gòu)9
1.2.4 時(shí)鐘系統(tǒng)與低功耗模式10
1.2.5 系統(tǒng)復(fù)位與電源管理11
1.2.6 小系統(tǒng)13
1.3 Proteus的單片機(jī)仿真技術(shù)14
1.3.1 Proteus仿真軟件簡介14
1.3.2 Proteus入門實(shí)例閃爍的
LED燈18
思考與練習(xí)25
第2章 MSP430單片機(jī)C語言基礎(chǔ)26
2.1 C語言概述26
2.1.1 常量、變量與數(shù)據(jù)類型26
2.1.2 運(yùn)算符與表達(dá)式29
2.2 C語言的程序結(jié)構(gòu)32
2.2.1 順序結(jié)構(gòu)32
2.2.2 選擇結(jié)構(gòu)32
2.2.3 循環(huán)結(jié)構(gòu)35
2.3 C語言函數(shù)的定義與調(diào)用37
2.4 數(shù)組與指針39
2.4.1 數(shù)組39
2.4.2 指針41
2.5 MSP430單片機(jī)的集成開發(fā)環(huán)境42
2.6 程序設(shè)計(jì)Proteus仿真實(shí)驗(yàn)48
2.6.1 流水燈48
2.6.2 花樣流水燈50
思考與練習(xí)52
第3章 MSP430單片機(jī)I/O端口53
3.1 MSP430單片機(jī)I/O端口概述53
3.2 常用I/O端口寄存器53
3.3 I/O端口的電氣特性56
3.3.1 拉電流與灌電流56
3.3.2 邏輯電平的兼容性57
3.4 I/O端口應(yīng)用LED數(shù)碼管
顯示57
3.4.1 LED數(shù)碼管靜態(tài)顯示59
3.4.2 LED數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示60
3.5 I/O端口應(yīng)用鍵盤輸入64
3.5.1 獨(dú)立鍵盤64
3.5.2 矩陣鍵盤71
思考與練習(xí)74
第4章 MSP430單片機(jī)中斷系統(tǒng)75
4.1 中斷系統(tǒng)基本概念75
4.2 MSP430單片機(jī)中斷源77
4.3 中斷處理過程78
4.4 中斷服務(wù)函數(shù)79
4.5 外部中斷Proteus仿真實(shí)驗(yàn)80
思考與練習(xí)82
第5章 MSP430單片機(jī)定時(shí)器83
5.1 定時(shí)器A83
5.1.1 定時(shí)器A的結(jié)構(gòu)83
5.1.2 定時(shí)器A相關(guān)寄存器85
5.1.3 定時(shí)器A的中斷88
5.1.4 定時(shí)器A的工作模式89
5.1.5 定時(shí)器A的捕獲/比較模塊93
5.2 看門狗定時(shí)器104
5.2.1 看門狗定時(shí)器的結(jié)構(gòu)與主要
特性104
5.2.2 看門狗定時(shí)器寄存器105
5.2.3 看門狗定時(shí)器工作模式107
5.3 定時(shí)器Proteus仿真實(shí)驗(yàn)108
思考與練習(xí)112
第6章 MSP430單片機(jī)串行通信
模塊113
6.1 串行通信基本概念113
6.2 USCI模塊概述114
6.3 UART串行異步通信115
6.3.1 UART模塊的工作原理117
6.3.2 USCI中斷120
6.3.3 UART模塊寄存器121
6.4 SPI同步串行通信127
6.4.1 SPI通信簡介127
6.4.2 SPI通信模式129
6.4.3 SPI模塊寄存器131
6.5 I2C總線串行通信135
6.5.1 I2C通信簡介135
6.5.2 I2C邏輯結(jié)構(gòu)與原理136
6.5.3 I2C通信模式138
6.5.4 I2C模塊寄存器143
6.6 串行通信 Proteus仿真實(shí)驗(yàn)148
6.6.1 UART數(shù)據(jù)收發(fā)仿真實(shí)驗(yàn)148
6.6.2 SPI同步串行通信仿真實(shí)驗(yàn)150
思考與練習(xí)153
第7章 MSP430單片機(jī)比較器模塊154
7.1 比較器A 的結(jié)構(gòu)與特性154
7.1.1 比較器A 簡介154
7.1.2 比較器A 操作154
7.2 比較器A 相關(guān)寄存器157
7.3 比較器A Proteus仿真實(shí)驗(yàn)159
思考與練習(xí)161
第8章 MSP430單片機(jī)模數(shù)轉(zhuǎn)換162
8.1 模數(shù)轉(zhuǎn)換概述162
8.1.1 模數(shù)轉(zhuǎn)換原理162
8.1.2 ADC分類162
8.1.3 ADC性能衡量指標(biāo)164
8.2 ADC10的特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)164
8.2.1 ADC10的特點(diǎn)164
8.2.2 ADC10的結(jié)構(gòu)165
8.2.3 ADC10中斷167
8.3 ADC10相關(guān)寄存器168
8.4 ADC10模塊工作模式173
8.5 ADC10數(shù)據(jù)傳輸控制器177
8.6 ADC10 Proteus仿真實(shí)驗(yàn)179
思考與練習(xí)185
第9章 MSP430單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)與
仿真186
9.1 交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真186
9.1.1 交通燈控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)186
9.1.2 交通燈控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)187
9.1.3 交通燈控制系統(tǒng)仿真與分析191
9.2 溫度檢測系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真191
9.2.1 溫度檢測系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)196
9.2.2 溫度檢測系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)197
9.2.3 溫度檢測系統(tǒng)仿真與分析199
9.3 數(shù)字時(shí)鐘系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真200
9.3.1 數(shù)字時(shí)鐘系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)202
9.3.2 數(shù)字時(shí)鐘系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)202
9.3.3 數(shù)字時(shí)鐘系統(tǒng)仿真與分析205
9.4 電子密碼鎖設(shè)計(jì)與仿真207
9.4.1 電子密碼鎖硬件設(shè)計(jì)207
9.4.2 電子密碼鎖軟件設(shè)計(jì)208
9.4.3 電子密碼鎖仿真與分析211
思考與練習(xí)212
附錄 常用邏輯符號對照表213
參考文獻(xiàn)214
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