MSP430系列单片机系统工程设计与实践

出版时间：2009-7  出版社：机械工业  作者：谢楷//赵建  页数：310  
Tag标签：无  

前言

MSP430系列单片机是TI（TexasInstlaaments，美国德州仪器）公司近年来推出的一个优秀的SOC型混合微处理器产品系列，它不仅具有16位高效的微处理器系统，还具有丰富的、功能强大的外围电路资源，其中也包括了许多高性能的模拟电路资源。目前，在很多热门产品中都采用了MSP430系列的单片机，其可贵之处在于它除了具备很好的数字／模拟信号处理能力外，还具备了以极低功耗运行的特点，可被广泛应用于要求低功耗、高性能、便携式的设备上，即使在某些不需要低功耗的场合，它仍然可以作为一款高性能单片机使用.MSP430系列单片机电路资源性能优异，模拟与数字系统结合完美，系列全面、技术先进、应用面广，可用单芯片完成整个测控系统的设计，特别适合在电子工程、测控技术与仪器、自动控制、机电一体化等专业的课程与实践教学中推广应用。2003年我们向n公司申请了部分MSP430系列的单片机芯片和开发设备，尝试将其应用在硕士研究生和高年级本科生的科技实践与毕业设计中。2005年暑期全国大学生电子设计竞赛培训期间，笔者在校內首次开设了MSP430系列单片机应用技术讲座。虽然课时很少，且仅在小范围开展，但学生的反响强烈，表现出极大的兴趣。2006年我们和美国TI公司上海分公司与杭州利尔达科技有限公司共同建立了“MSP430系列单片机联合实验室”，把以MSP430系列单片机为代表的超低功耗单片机技术正式列入课程教学计划，组织和指导学生运用MSP430系列車片机技术参加各种大学生科技竞赛活动，并在全国大学生“挑战杯”课外学术科技作品竞赛中分别获得国家级特等奖、一等奖和二等奖各1项；在全国大学生电子设计竞赛中先后获得全国一等奖3项、二等奖2项。在此期间，我们所在的课题组利用MSP430系列单片机开发了数十种工业测控产品，积累了大量的设计文档、技术方案等资料，并且在教学和科研申总结了许多宝贵经验。我们将这几年来积累的设计案例、课程讲稿、设计笔记、代码库、设计技巧等资料做了精选与汇总，并结合课程教学与科研实践的经验，编写了本书。內容上力求紧扣实际需要，紧跟技术发展，丰富实用，通俗易懂，而且结合了大量的工程实例，使读者能够在按照章节循序渐进的学习过程中学会从工程实际出发，体会产品设计过程中会遇到的各种问题。并培养出良好的编程习惯和设计风格。本书既可以作为本科生或研究生的课程教材，也可以作为各类学生以及工程技术人员的工程类参考书。当然，既然本书是我们的经验总结，就难免会有差错，希望广大读者批评指正。最后.再次衷心感谢美国n公司上海分公司和杭州利尔达科技有限公司多年来对我们的帮助和支持。

内容概要

　　本书以MSP430系列单片机（下面均用MSP430单片机）为例，介绍了超低功耗单片机系统软件设计、超低功耗外围电路设计、人机交互界面设计、嵌入式软件工程基础等基础知识和实践经验，使读者能够掌握超低功耗系统开发和设计所需的基本知识，并具有初步的软件结构规划能力。书中提供了全系列MSP430单片机的程序范例，并提供模块化程序库，可以让读者通过调用模块库内的函数，快速完成设计任务。掌握本书的内容，对于读者今后开发任何一款新的单片机都具有一定的帮助。　　本书既可以作为本科生或研究生电子工程、测控技术与仪器、自动控制、机电一体化等专业的教学用书，也可以作为各类学生以及工程技术人员的工程类参考书。

书籍目录

前言第1章　MSP430单片机入门基础　1.1　初识MSP430单片机　　1.1.1  MSP430单片机的应用前景　　1.1.2  MSP430单片机的特点　　1.1.3  MSP430单片机最小系统　1.2  MSP430单片机开发软件入门　1.3  MSP430单片机C语言基础　　1.3.1　变量　　1.3.2　数学运算　　1.3.3　位操作　　1.3.4　寄存器操作　　1.3.5　中断　　1.3.6　内部函数　　1.3.7　库函数　1.4　文件管理　1.5　代码优化　1.6　风格　　1.6.1　变量命名规则　　1.6.2　函数命名规则　　1.6.3　表达式　　1.6.4　风格一致性　　1.6.5　注释　　1.6.6　宏定义　1.7　可移植性　　1.7.1　消除CPU差异　　1.7.2　消除硬件差异　　1.7.3　软件层次划分　　1.7.4　接口　　1.7.5　屏蔽　1.8　版本管理　本章小结　习题第2章　MSP430单片机的内部资源　2.1　MSP430单片机选型　2.2  I/O口　　2.2.1  I/O口寄存器　　2.2.2  I/O口中断　　2.2.3　“线与”逻辑　　2.2.4　电平冲突　　2.2.5　兼容性　　2.2.6　电容感应式触控　2.3　时钟系统与低功耗模式　　2.3.1　时钟系统结构与原理　　2.3.2　低功耗模式　　2.3.3　低功耗模式的应用　2.4  Basic Timer基础定时器　　2.4.1  Basic Timer结构与原理　　2.4.2  Basic Timer中断　　2.4.3  Basic Timer的应用　2.5  LCD控制器　　2.5.1  LCD的工作原理　　2.5.2  LED与MSP430单片机的连接　　2.5.3  LCD控制器的结构与原理　　2.5.4  LCD的显示缓存　　2.5.5  LCD控制器的应用　2.6  存储器与Flash控制器　　2.6.1  MSP430单片机的存储器组织结构　　2.6.2  Flash控制器结构与原理　　2.6.3  Flash控制器的应用　2.7  16位ADC　　2.7.1  SD16模块的结构与原理　　2.7.2  SD16模块的中断　　2.7.3  SD16模块的电压测量应用　　2.7.4  SD16模块的误差及校准　　2.7.5  SD16模块的超低功耗应用　　2.7.6  SD16模块的高精度应用　　2.7.7  SD16模块的内部温度传感器　2.8  16位定时器Timer_A　　2.8.1  Timer_A定时器主计数模块的结构与原理　　2.8.2  Timer_A定时器的捕获模块　　2.8.3  Timer_A定时器的比较模块　　2.8.4  Timer_A定时器的中断　　2.8.5  Timer_A定时器的应用　2.9  增强型异步串行通信接口　　2.9.1  UART的结构与原理　　2.9.2  UART的中断　　2.9.3  UART的高效率数据发送应用　　2.9.4  UART的高效率数据接收应用　　2.9.5  UART的高效率数据帧接收与判别　本章小结　习题第3章　单片机软件工程基础第4章　人机交互第5章　超低功耗硬件电路设计附录参考文献

章节摘录

插图：从实验中，读者已经了解了超低功耗系统的概念：能够以极低（一般微安级）的耗电运行的系统。在实际应用中，许多产品和系统都对功耗提出了越来越严酷的要求，从而为MSP430单片机拓展了应用领域。首当其冲的是便携式设备，随着便携式设备不断向小型化、轻量化、高精度、功能复杂化的发展方向，要求缩小电池体积、提高运算和处理能力、提高精度，与此同时还要求集成度不断提高，成本不断下降。MSP430系列单片机不仅提供了强大的运算能力（16位CPU，目前最高能达到每秒25兆指令），而且能够以极低的功耗运行，并具有丰富的内部资源和各种模拟电路接口。这使得MSP430单片机不仅能够处理数字信号，还能够对模拟信号进行采集或处理。很多情况下，用MSP430单片机可以“单芯片”完成设计方案，这对提高产品集成度、提高生产效率、降低成本有着很大的帮助。其次，超低功耗特性使得产品电池寿命终身化成为可能。一般的电子产品按5~8年寿命考虑，如果电池的预期寿命能达到8－10年，在产品整个生命周期内无需更换电池。这些产品可以将电池固化在内部，不需更换。例如某些野外安装的气象传感器，可以在无需更换电池的情况下，连续记录数年的气象数据直到寿命终结。第三，利用MSP430单片机的超低功耗特性，让一些新的微弱能源为单片机系统供电成为可能。例如太阳能电池、信号线窃电、电缆附近磁场、温差能量、射频辐射、人体运动的动能等。这种利用天然能源，无需额外供电的系统也是超低功耗系统的应用发展方向之一。例如日本最近研制的一种尿液检测卡片，滴人尿液的同时，就利用尿液本身作为电解质发电，驱动超低功耗测量系统完成对尿液的分析。第四，MSP430系列单片机内部集成的各种模拟设备性能优异，如ADC最高可达16位，DAC可以达12位，在各种高精度测量、控制领域都可以发挥作用。而且CPU与模拟设备的结合，使得校准、调试都变得非常简单。

编辑推荐

《MSP430系列单片机系统工程设计与实践》由机械工业出版社出版。

用户评论 (总计111条)

•   一本好书! 作者的用心之作。不是一般作者不屑于做 msp430 的 Datasheet和User mannual 的中文翻译,而是为读者进行了精心的工程实现的梳理,作者没有什么废话, 除了芯片硬件使用介绍外,关于嵌入式软件的架构设计和实现是亮点, 对于应用单片机进行工程设计的人员有很大的帮助.实际上作者借430芯片梳理了嵌入式软件的编程规划。
•   该书讲解MSP430的应用编程，重点是单片机的软件工程基础——单片机编程方法，很好，值得看！
•   购买此书时最好看一下是否和要学的单片机匹配，这本书例程主要讲是以MSP430x4xx为例子
•   我因为工作需要，要介入MSP430单片机！所以选择了这本书！作者是站在实际应用的角度来写这本书的！比那些只讲理论的书好几百倍！
•   此书虽然430方面讲的不多，但对于单片机系统软件设计讲的很不错。强烈建议购买。
•   本书详细介绍了430单片机，及工程上的c语言规范，阐述了许多重要的程序算法。
•   对于msp430的资源虽没讲的很细，但程序讲的很有规范，启发，对于规范大家的程序很多帮助，是一本不错的书……
•   不错，值得购买。在430的单片机系列书籍中，算的上是精品。
•   一本工程性很强的MSP430的书，对于初学者来说非常适用，方便上手。身边学过430的人都推荐看这本书来入门。谢楷老师的书，没的说。
•   这本书对于MSP430的初学者来说很不错
•   对我学习单片机很有帮助
•   学习MSP430最经典的入门书籍
•   我只想说学单片机，书什么的都是浮云，官方文档才是王道
•   偏应用的一本书，很多函数可以直接应用在工程中，身为西电测控的顶一下
•   谢楷老师的书很好，对工程应用入门有很大帮助。
•   谢凯老师对模块化设计讲解地很透彻。
•   书不错。真的是跟工程应用有关，同时也适合大学生来学习。
•   送货速度超快，书很实用，是本好书，正在看
•   书收到就浏览了一下，很不错，适全刚编程的学习，对程序的通用性（移殖性）做了较细致的讲解，同时也对程序的编辑及调试线出了较多的范例。
•   不论是初学者，还原有过一定编程经验的专业人员，此书都不愧是一本实验性很强的一本参考书。
•   这本书很实用，对于参加电子类竞赛的同学有很大帮助！推荐！
•   很好的一本书，值得学习书中的东西，讲的东西好多书中不会这么细的提到，很有实战的意义，对开发项目有很好的借鉴意义！
•   这段时间做设计一直都很右眼。
•   这本书不错。比那些只翻译用户手册的书好多了。有很多作者个人的心得。实践指导意义不错。适合新手入门。
•   建议当当网在订单信息中能提供运单号，这样便于随时跟踪，查收。我是书到县城后的第十天才知道书到了的。本书是一本好书，是值得我购买的书。
•   比那些纯粹讲基础的书好点，而且有作者自己的新的在里面，比纯粹的翻译datasheet强多了
•   适合有一定基础的430学者看
•   学习入门后的实践学习资料。
•   书中讲了很多实际应用的技巧，作者经验很丰富，推荐大家购买。
•   谢楷大神编的书，太好了，通俗易懂，既不肤浅，又达到一定高度，是从入门到精通的捷径啊！
•   书必须好啊全靠它了！！
•   很不错的书啊，都是著者的经验，非常好！！！
•   收到书不到一周就翻完了，简单易懂，适合入门，尤其是前面的第一章，对养成良好的编程习惯很有帮助。
•   书中的内容框架蛮好，还有适当的例子，挺好理解
•   书质量不错，内容正在学习
•   这本书是学长推荐的 感觉还不错
•   非常喜欢——这本书非常喜欢——这本书非常好看，非常满意非常喜欢——这本书非常好看，非常满意非常喜欢——这本书非常好看，非常满意非常喜欢——这本书非常好看，非常满意非常喜欢——这本书非常好看，非常满意非常喜欢——这本书非常好看，非常满意非常喜欢——这本书非常好看，非常满意非常喜欢——这本书非常好看，非常满意非常喜欢——这本书非常好看，非常满意非常喜欢——这本书非常好看，非常满意非常喜欢——这本书非常好看，非常满意非常喜欢——这本书非常好看，非常满意非常喜欢——这本书非常好看，非常满意非常喜欢——这本书非常好看，非常满意非常喜欢——这本书非常好看，非常满意非常喜欢——这本书非常好看，非常满意非常喜欢——这本书非常好看，非常满意非常喜欢——这本书非常好看，非常满意非常喜欢——这本书非常好看，非常满意非常喜欢——这本书非常好看，非常满意非常喜欢——这本书非常好看，非常满意非常喜欢——这本书非常好看，非常满意非常喜欢——这本书非常好看，非常满意
•   看了几天这本书了，越看越喜欢，是一本好书。
•   本书不错，服务也好
•   这本书果然没有个给我失望,里面的很多例子一般只有在实际做项目才遇到,而我们平时在学校老师是根本不会教的,相信我,想学好430这本书务必购买!在此向作者致敬,感谢作者的奉献!
•   这本书写的通俗移动 不错不错
•   这本书不错，适合学习，里面没有废话，推荐
•   很不错的一本书，包含了很多技巧性的东西
•   还行，挺专业。
•   书很不错,而且还是我们学校老师主编的
•   很喜欢这些书 有好处
•   书里不知所云啊
•   买这书就是看了电子版写的很不错，结果当当居然把没给光盘，果断退货！
  买之前就联系客服，居然都不回
•   内容有点旧了，
•   教材还不错，很实用，自学中
•   好久以前买的了 我现在正在用
•   非常喜欢——这本书非常好看，非常满意非常喜欢——这本书非常好看非常喜欢——这本书非常好看，非常满意非常喜欢—非常喜欢——这本书非常好看，非常满意非常喜欢——这本书非常好看，非常满意非常喜欢——这本书非常好看，非常满意非常喜欢——这本书非常好看，非常满意非常喜欢——这本书非常好看，非常满意非常喜欢——这本书非常好看，非常满意非常喜欢——这本书非常好看，非常满意非常喜欢——这本书非常好看，非常满意非常喜欢——这本书非常好看，非常满意非常喜欢——这本书非常好看，非常满意非常喜欢——这本书非常好看，非常满意非常喜欢——这本书非常好看，非常满意非常喜欢——这本书非常好看，非常满意非常喜欢——这本书非常好看，非常满意非常喜欢——这本书非常好看，非常满意非常喜欢——这本书非常好看，非常满意非常喜欢——这本书非常好看，非常满意非常喜欢——这本书非常好看，非常满意非常喜欢——这本书非常好看，非常满意非常喜欢——这本书非常好看，非常满意非常喜欢——这本书非常好看，非常满意非常喜欢——这本书非常好看，非常满意非常喜欢——这本书非常好看，非常满意非常喜欢——这本书非常好看，非常满意非常喜欢——这本书非常好看，非常满意非常喜欢——这本书非常好看，非常满意非常喜欢——这本书非常好看，非常满意非常喜欢——这本书非常好看，非常满意
•   这是一本好书~~~~~
•   好书！质量不错，看上去也很好，要是便宜点就好了。
•   朋友说很不错！！！！
•   还没仔细看，感觉例子挺多的！应该很容易懂！不过 关于硬件讲的不是太多！
•   第一次在当当购物，挺好的
•   手感好，马上看吧
•   不像其他的科技书籍一样
  有作者的亲身体会
  是别的书籍所不具备的
  顶一下
•   学430必备啊
•   老师推荐的，说不错，还没深入看呢，看后再追平吧
•   谈了
•   很好的一本书。很实用，最好是有一定的单片机编程经验，再看这本书
•   有软件的实践理论，好！
•   此书不错，尤其对电子设计竞赛！
•   对各个寄存器介绍应用讲的蛮全的 很适合做参考书
•   书非常的好，很适合初学者，讲的一些东西也很有实用性，唯一一点遗憾是寄存器不是很系统。
•   总体还算不错,有作者自己的经验融入;
  对一些硬件的东西希望能够在加强一些
•   主要介绍的是MspFE425，内用很实用，结构合理！
•   例程挺多，不错
•   书的内容很好，但是可操作的实例少了点
•   许多实际经验这本有严重的装订残
•   很不错 学习很有帮助
•   感觉这本书还不错，需要仔细阅读！
•   还行，介绍的还算可以。
•   书看了一部分，觉得挺好的
•   书的纸张质量不错，有手感。
•   书不错，要是有配套的试验板就好了。
•   感觉还可以吧，内容正是我需要的。
•   书本身质量不错，值得一看
•   还好，很不错。唯一不足是有个别错别字
•   基本满足要求，但是有点低于期望值。
•   仔细翻看后才来写的评论：这本写得不是简单（也不难），而是很少（略去了好多东西），个人觉得这本书不适合初学者，而高手也不需要，要买还不如去网上随便下一套430教程好得多。
•   很一般的书，某有太多购买价值
•   印刷不错，但封面有灰，有明显折痕。第一页有破损。
•   实际用处不大，感觉通篇理论。
•   朋友帮他们公司买的，还不错了！
•   所有例程都是片段，没有完整性的分析
•   这本书是买过的最后悔的一本书了
•   对于初学者比较有用，值得购买。
•   当时还没出版，大家抢着复印，好几十块钱都不吝啬。
•   我很烦感很多作者的参考书，发现MSP430的书籍很少有马潮老师写AVR的那样的巨作了一个老师经过很多年的实际应用和研究写出来的书，必然是精品。而现在的多作者，为了就是晋职称、评个级，即使挂着“十一五”光环的教材也是一样的。对这个书的评价是，相比其他MSP430的书籍来讲，算是不错的了。
•   我感觉作者是比较认真负责的，他刚开始就用技术人员的要求讲究学习430注意的东西，怎么做。这些东西都是进公司做项目很重要的编码规范。对于430的分析也是很新颖，而且知识点讲的简单明了，不墨迹有水平。不像某些书就知道互相抄。是我见过430之中最好的一本。
•   基本上看完了这本书，总体上是有价值的。但个别地方的硬伤反映出作者的写作态度不好，有敷衍塞责的嫌疑。MSP430时钟系统的名称都敢信口开河。第54页：“ACLK:活动时钟（Active Clock）”），真的是服了！
•   之前看过一本MSP430的书，让我觉得这个芯片很难学，但是这本书很容易让初学者入门。
•   书脱离了那种单纯的讲单片机结构的思想真正的从工程师的角度来思考问题
•   学长推荐的应该还可以吧
•   不错，但是开发的是430f4**系列的
•   首先要说：有很多朋友买了TI的launchpads 的430开发板,这本书就不适合你。这本书主要内容是介绍使用msp430芯片进行单片机项目的设计和开发的方法，按照教科书的方式书写，编者也用心，所介绍的知识简单而全面，阅读难度不大‘。没有什么废话。书不配光盘，源程序要你自己敲入，别相信介绍中所说的下载，那是需要注册，登录，特别关键的是你要有教师证，一般人下不了。我的感觉：这是一本可以读的书， 一本不错的教程，虽然还不能算是一本经典教程（其实也没有）。但开卷有益，建议你买。
•   这本书最让我印象深刻的并不是代码和例子，而是如何使用MCU实现低功耗的思想。1.运行节拍 2.消除阻塞 3 合理利用FIFO单片机这类的图书，累积代码简单，讲述思想困难。这本书有代码也有思想，很难得的一本书。