了得網研究生_微處理器技術——MSP430單片機應用技術（21世紀高等學校電子信息

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微處理器技術——MSP430單片機應用技術（21世紀高等學校電子信息
該商品所屬分類：研究生 -> 工學
【市場價】	387-560元
【優惠價】	242-350元
【作者】	鄭煊　主編
【所屬類別】	圖書教材研究生/本科/專科教材工學
【出版社】	清華大學出版社
【ISBN】	9787302372448
【折扣說明】	一次購物滿999元台幣免運費+贈品一次購物滿2000元台幣95折+免運費+贈品一次購物滿3000元台幣92折+免運費+贈品一次購物滿4000元台幣88折+免運費+贈品
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內容介紹

開本：16開

紙張：膠版紙

包裝：平裝

是否套裝：否

國際標準書號ISBN：9787302372448

作者：鄭煊主編

出版社：清華大學出版社

出版時間：2014年10月

編輯推薦

近年來，參加全國大學生電子設計競賽的高職高專院校學生逐年增多，各高校也都非常重視，除了在相關課程的日常教學中加大訓練力度外，還在選撥參賽隊員前後組織相關輔導和強化訓練，急需要適合這類學生的競賽培訓教材。

在總結前期教材編寫出版經驗的基礎上，組織編寫了這套既可用於全國大學生電子設計競賽，也可用於電子信息類專業電子產品設計與制作核心能力培養的工程型繫列教材，以期推動大學生電子設計競賽和高等學校電子信息類專業的教學改革和教材建設。

《電子產品制作工藝》

該繫列教材的定位是首先滿足課堂教學，同時兼顧電子設計競賽培訓的需求。如果學生學完這套從書的內容，參加電子設計競賽前隻需要強化實踐技能的訓練即可；如果學校教學計劃中沒有安排這套教材中的全部課程，競賽培訓時就要補充有關內容。

該繫列教材打破了傳統的理論體繫，采用基於CDIO（Conceive、Design、Implement、Operate，構思、設計、實現、運行）工程教育理念的項目化教學模式，將每門課程的核心內容融入到一個個項目中，根據項目的需要，按照項目內容、知識、項目實施和擴充知識的架構對傳統教材內容進行了重組。

該繫列教材編寫中聘請了行業企業的工程技術人員參與，每部教材的編者中至少有一位是來自行業企業的一線工程技術人員。

該繫列教材的主編、副主編和其他作者均有著豐富的教學和工程實踐經驗，多數作者還具有指導大學生電子設計競賽的經歷，有的作者指導的學生代表隊還獲得過全國獎。他們有著強烈的責任意識、質量意識和創新意識，在教材編寫過程中每個細節的工作都精益求精，使教材的質量達到了較高水平。

內容簡介

鄭煊主編的《微處理器技術--MSP430單片機應用技術》是兼顧課堂教學和全國大學生電子設計競賽的特點和需要而編寫的。書中以TI公司的MSP430繫列16 位超低功耗單片機為核心，用C語言作為編程語言，通過任務驅動介紹單片機的應用與調試技術。

全書共分12個項目。其中項目1～3為基礎內容，分別介紹MSP430單片機的基礎知識、C430基礎以及 MSP430常用開發環境；項目4～11為項目實訓部分，依據CDIO理念，把MSP430相關知識融入任務中，提供了大量應用實例；項目12為一個綜合性項目，介紹 MSP430單片機在GPSOne個人定位終端中的應用。

本書內容精練，實踐性和針對性強，實例豐富，既可作為電子信息類專業學生參加電子設計競賽、技能大賽前的培訓教材，也可作為高等專科和職業院校電子類專業學生的教材與參考書。

項目1 了解MSP430單片機
1.1 MSP430單片機的特點
1.1.1 MSP430的主要特點
1.1.2 LaunchPad實驗板
1.1.3 MSP430G2XX的特性
1.2 MSP430單片機的應用前景
1.3 MSP430單片機的選型
1.3.1 MSP430命名規則
1.3.2 MSP430繫列產品
1.4 MSP430單片機的小繫統
1.4.1 時鐘繫統
1.4.2 繫統復位
1.4.3 調試接口
本章小結項目1 了解MSP430單片機

1.1 MSP430單片機的特點

1.1.1 MSP430的主要特點

1.1.2 LaunchPad實驗板

1.1.3 MSP430G2XX的特性

1.2 MSP430單片機的應用前景

1.3 MSP430單片機的選型

1.3.1 MSP430命名規則

1.3.2 MSP430繫列產品

1.4 MSP430單片機的小繫統

1.4.1 時鐘繫統

1.4.2 繫統復位

1.4.3 調試接口

本章小結

思考題

項目2 領會C430對標準C語言的擴展

2.1 概述

2.2 變量

2.3 函數

2.3.1 庫函數

2.3.2 內部函數

2.3.3 中斷函數

2.4 C430的程序結構

2.4.1 C430的基本結構

2.4.2 C430的表達式語句

2.5 C430單片機的編程方法

本章小結

思考題

項目3 熟悉MSP430的開發環境

3.1 常用開發軟件

3.2 CCS軟件學習

3.2.1 CCS開發環境簡介

3.2.2 利用CCS v5.1調試C430程序的方法

3.2.3 Grace軟件技術

3.2.4 MSP430ware介紹

本章小結

思考題

項目4 發光二極管的控制

4.1 項目內容

4.2 知識

4.2.1 I/O口

4.2.2 發光二極管簡介

4.3 項目實施

4.3.1 構思——方案選擇

4.3.2 設計——硬件電路設計、軟件編程

4.3.3 實現——硬件組裝、軟件調試

4.3.4 運行——運行測試、結果分析

本章小結

思考題

項目5 數碼管顯示器及其接口電路

5.1 項目內容

5.2 知識

5.2.1 LED數碼管顯示原理

5.2.2 LED數碼管顯示與驅動方式

5.3 項目實施

5.3.1 構思——方案選擇

5.3.2 設計——硬件電路設計、軟件編程

5.3.3 實現——硬件組裝、軟件調試

5.3.4 運行——運行測試、結果分析

本章小結

思考題

項目6 按鍵及鍵盤控制

6.1 項目內容

6.2 知識

6.2.1 中斷繫統

6.2.2 低功耗模式

6.2.3 按鍵

6.2.4 鍵盤

6.3 項目實施

6.3.1 構思——方案選擇

6.3.2 設計——硬件電路設計、軟件編程

6.3.3 實現——硬件組裝、軟件調試

6.3.4 運行——運行測試、結果分析

本章小結

思考題

項目7 液晶顯示

7.1 項目內容

7.2 知識

7.2.1 LCD顯示器

7.2.2 12864顯示屏的操作

7.3 項目實施

7.3.1 構思——方案選擇

7.3.2 設計——硬件電路設計、軟件編程

7.3.3 實現——硬件組裝、軟件調試

7.3.4 運行——運行測試、結果分析

本章小結

思考題

項目8 倒計時器

8.1 項目內容

8.2 知識

8.2.1 Timer_A定時器的結構和原理

8.2.2 Timer_A的中斷

8.2.3 Timer_A定時器的定時功能

8.3 項目實施

8.3.1 構思——方案選擇

8.3.2 設計——硬件電路設計、軟件編程

8.3.3 實現——硬件組裝、軟件調試

8.3.4 運行——運行測試、結果分析

本章小結

思考題

項目9 電機控制

9.1 項目內容

9.2 知識

9.2.1 Timer_A的捕獲/比較模塊

9.2.2 Timer_A的

9.2.3 PWM控制直流電動機

9.3 項目實施

9.3.1 構思——方案選擇

9.3.2 設計——硬件電路設計、軟件編程

9.3.3 實現——硬件組裝、軟件調試

9.3.4 運行——運行測試、結果分析

9.4 擴充知識——步進電動機原理及應用

9.4.1 反應式步進電機原理

9.4.2 步進電動機的單片機控制

本章小結

思考題

項目10 模數轉換器ADC

10.1 項目內容

10.2 知識

10.2.1 MSP430內部ADC

10.2.2 ADC10模塊的中斷

10.2.3 ADC內部溫度傳感器

10.3 項目實施

10.3.1 構思——方案選擇

10.3.2 設計——硬件電路設計、軟件編程

10.3.3 實現——硬件組裝、軟件調試

10.3.4 運行——運行測試、結果分析

10.4 擴充知識

10.4.1 數模轉換器DAC

10.4.2 Flash存儲器

本章小結

思考題

項目11 串行通信

11.1 項目內容

11.2 知識

11.2.1 UART模式

11.2.2 SPI模式

11.3 項目實施

11.3.1 構思——方案選擇

11.3.2 設計——硬件電路設計、軟件編程

11.3.3 實現——硬件組裝、軟件調試

11.3.4 運行——運行測試、結果分析

11.4 擴充知識——nRF24L01射頻芯片簡介

11.4.1 引腳功能及概述

11.4.2 工作模式

11.4.3 工作原理

11.4.4 配置字

本章小結

思考題

項目12 基於GPSOne的個人定位終端

12.1 項目內容

12.1.1 主要功能

12.1.2 主要技術指標

12.2 知識

12.2.1 無線定位技術

12.2.2 GPSOne定位繫統組成

12.2.3 GPSOne定位的優勢

12.3 項目實施

12.3.1 構思——方案選擇

12.3.2 設計——硬件電路設計、軟件編程

12.3.3 實現——硬件組裝、軟件調試

12.3.4 運行——運行測試、結果分析

本章小結

附錄A MSP430G2553 I/O口引腳功能

附錄B MSP430G2553 的I/O口功能選擇

參考文獻

前言

序言全國大學生電子設計競賽是由*發起，*高等教育司和信息產業部人事教育司組織的，面向全國各類、各層次大學生的學科競賽，是在大學生中開展廣泛的賽事之一。競賽的組織運行模式尊遵循“政府主辦、專家主導、學生主體、社會參與”16字方針。截至目前，全國大學生電子設計競賽已經有20年的歷史。20年來，全國大學生電子設計競賽在促進我國高等學校電子信息、自動化和計算機等類專業和相關課程內容的改革，加強大學生創新能力、動手能力和協作精神的培養，提高學生的業務素質，以及針對實際問題進行分析解決的綜合能力等方面發揮了重要作用，也為優秀人纔的脫穎而出創造了良好條件，因而全國大學生電子設計競賽備受社會關注。各高校也都非常重視，除了在相關課程的日常教學中加大訓練力度外，還在選撥參賽隊員前後組織相關輔導和強化訓練。近年來，參加全國大學生電子設計競賽的高職高專院校學生逐年增多，急需適合這類學生的競賽培訓教材。另外，目前全國每年都有大批大學畢業生畢業後找不到工作，而大批用人單位卻苦於招不到理想的人纔。其中原因是多方面的，但大學教育與社會需求嚴重脫節是非常重要的原因之一。為此，各高校都在積極進行教學內容和教學方法等方面的改革，以盡快適應行業發展和社會對人纔的需求，因此，迫切需要一批適用於應用型工程技術人纔培養的教材。為滿足高等職業院校和高等專科院校學生電子設計競賽培訓和應用型電子工程技術人纔培養的需要，2012年,全國大學生電子設計競賽山東賽區組委會組織了一批有多年指導電子設計競賽經驗的老師，編寫了適合高職高專類學生的《全國大學生電子設計競賽培訓教程》。2013年，在總結前期教材編寫出版經驗的基礎上，組委會又組織編寫了這套既可用於全國大學生電子設計競賽，也可用於電子信息類專業電子產品設計與制作核心能力培養的工程型繫列教材，以期推動大學生電子設計競賽和高等學校電子信息類專業的教學改革和教材建設。該繫列教材由清華大學出版社出版，被列為“21世紀高等學校電子信息類專業核心課程工程型規劃教材”和“面向全國大學生電子設計競賽繫列教材”，具體包括《模擬電子技術》、《數字電子技術》、《微控制器技術——MSP430單片機應用技術》、《傳感器應用技術》、《電子產品制作技術》和《FPGA/CPLD應用技術》。鋻於目前各高校對參加電子設計競賽學生的培訓多半是在完成計劃內課程教學的基礎上再補充一些與競賽有關的內容，並進行適當的強化訓練，該繫列教材的定位是首先滿足課堂教學，同時兼顧電子設計競賽培訓的需求。如果學生學完這套叢書的內容，參加電子設計競賽前隻需要再強化實踐技能的訓練即可；如果學校教學計劃中沒有安排這套教材中的全部課程(如“傳感器應用技術”、“電子產品制作技術”和“FPGA/CPLD應用技術”等並不是所有學校都開設)，競賽培訓時就要補充有關內容。該繫列教材的適用對像是高職高專和應用型本科電子信息類專業的學生，因此，沒有列選“嵌入式繫統”和“DSP技術”。雖說這兩門課程也是電子設計競賽和電子產品設計與制作所必需的課程，但由於其難度較大，高職高專學生學習起來比較困難，所以這套叢書中沒有包括這兩門課程的教材。該繫列教材體現了基於CDIO的項目化教學的工程教育理念。目前，為了使高等教育特別是高等工程教育很好地適應社會需求，各高校都在積極進行人纔培養模式方面的探索。但由於各學校學生的基礎、教師水平、教學經費投入和教學條件都有很大差異，其他學校成功的做法，拿到自己學校就不一定的行得通。縱觀國內外高等學校成功的教學改革經驗，我們認為基於CDIO(構思、設計、實現、運行)的項目化教學模式對二、三類本科和高職高專的工程類專業具有一定借鋻價值。因為它提倡基於CDIO的理念，以項目為主線組織教學內容和教學活動，把“學科導向”變為“項目導向”，把“學以致考”變為“學以致用”，把強調學科知識的完備性與繫統性變為注重項目訓練的繫統性與完整性；讓學生在做項目的過程中學習必要的專業基礎知識，基礎知識以“必需、夠用”為度；加強學生學習能力的培養，注重培養學生應用所學知識解決實際問題的能力，指導學生循序漸進地完成好一個個精選的、適合於多數學生的工程項目，使學生在做項目的過程中提高項目構思、設計、實現、運行的能力，然後再運用這種能力去解決新的工程實際問題，從而提高適應工作環境和技術的發展變化的能力。這種教學模式體現在本科與高職、學校與學校之間的差異關鍵在於如何選好符合學生實際的項目。基於這種考慮，我們在這套教材的編寫過程中盡量體現這種理念。該繫列教材打破了傳統的理論體繫，采用基於CDIO工程教育理念的項目化教學模式，將每門課程的核心內容融入到一個個項目中，根據項目的需要，按照項目內容、知識、項目實施和擴充知識的架構對傳統教材內容進行了重組，把每個項目的實施過程歸納為“構思、設計、實現、運行”4個步驟，以加強對學生進行工程項目實施能力的培養。所選項目的難度科學合理，一般難度、中等難度、較高難度的項目各占一定比例。每部教材都編入了一兩個有代表性的綜合項目，所選綜合項目覆蓋了本課程的主要內容，而教材中的其他項目基本上就是這些綜合項目的子模塊(子項目)。該繫列教材兼顧了高職高專學生電子設計競賽和電子設計與制作核心能力培養的需要，以工程應用為重點，盡量淡化基礎理論的難度，基礎知識以“必需、夠用”為原則；結合電子產品設計與制作的工程實際，突出重點與主流技術，如《數字電子技術》、《模擬電子技術》和《電子產品制作技術》突出歷年電子設計競賽中常用的電路模塊和技術，《微處理器技術》以競賽贊助商TI公司的430繫列單片機為主，《FPGA/CPLD應用技術》選用業內著名商家Altera公司提供的主流芯片和開發繫統等。在該繫列教材編寫過程中聘請了行業企業的工程技術人員參與，每部教材的編者中至少有一位是來自行業企業的一線工程技術人員。行業企業一線工程技術人員有著豐富的工程實踐經驗，他們清楚相關專業中哪些課程是有用的，傳統教材中哪些內容是工作中必需的，哪些是可有可無的，哪些是很少用到甚至是沒用的。聘請行業企業工程技術人員參與教材編寫，使教材的編寫得到了更多先進技術的支持，獲得了更多來源於工程實際的案例資源。他們把自己豐富的工程實踐經驗引入教材，使教材內容更具有新意，更貼近行業企業的應用實際。該繫列教材的主編、副主編和其他作者均有豐富的教學和工程實踐經驗，多數作者還具有指導大學生電子設計競賽的經歷，有的作者指導的學生代表隊還獲得過全國獎。他們有著強烈的責任意識、質量意識和創新意識，對教材編寫過程中每個細節的工作都精益求精，使教材的質量達到了較高水平。該繫列教材編寫過程中得到了德州儀器(TI)公司和Altera公司的大力支持，公司提供了許多寶貴的資料供在教材編寫時選用。教材的編寫中還參考了部分兄弟院校教師和學生的作品，由於這些作品有的還沒有正式發表，因而無法在參考文獻中一一列出，在此一並表示感謝。序言全國大學生電子設計競賽是由*發起，*高等教育司和信息產業部人事教育司組織的，面向全國各類、各層次大學生的學科競賽，是在大學生中開展廣泛的賽事之一。競賽的組織運行模式尊遵循“政府主辦、專家主導、學生主體、社會參與”16字方針。截至目前，全國大學生電子設計競賽已經有20年的歷史。20年來，全國大學生電子設計競賽在促進我國高等學校電子信息、自動化和計算機等類專業和相關課程內容的改革，加強大學生創新能力、動手能力和協作精神的培養，提高學生的業務素質，以及針對實際問題進行分析解決的綜合能力等方面發揮了重要作用，也為優秀人纔的脫穎而出創造了良好條件，因而全國大學生電子設計競賽備受社會關注。各高校也都非常重視，除了在相關課程的日常教學中加大訓練力度外，還在選撥參賽隊員前後組織相關輔導和強化訓練。近年來，參加全國大學生電子設計競賽的高職高專院校學生逐年增多，急需適合這類學生的競賽培訓教材。另外，目前全國每年都有大批大學畢業生畢業後找不到工作，而大批用人單位卻苦於招不到理想的人纔。其中原因是多方面的，但大學教育與社會需求嚴重脫節是非常重要的原因之一。為此，各高校都在積極進行教學內容和教學方法等方面的改革，以盡快適應行業發展和社會對人纔的需求，因此，迫切需要一批適用於應用型工程技術人纔培養的教材。為滿足高等職業院校和高等專科院校學生電子設計競賽培訓和應用型電子工程技術人纔培養的需要，2012年,全國大學生電子設計競賽山東賽區組委會組織了一批有多年指導電子設計競賽經驗的老師，編寫了適合高職高專類學生的《全國大學生電子設計競賽培訓教程》。2013年，在總結前期教材編寫出版經驗的基礎上，組委會又組織編寫了這套既可用於全國大學生電子設計競賽，也可用於電子信息類專業電子產品設計與制作核心能力培養的工程型繫列教材，以期推動大學生電子設計競賽和高等學校電子信息類專業的教學改革和教材建設。該繫列教材由清華大學出版社出版，被列為“21世紀高等學校電子信息類專業核心課程工程型規劃教材”和“面向全國大學生電子設計競賽繫列教材”，具體包括《模擬電子技術》、《數字電子技術》、《微控制器技術——MSP430單片機應用技術》、《傳感器應用技術》、《電子產品制作技術》和《FPGA/CPLD應用技術》。鋻於目前各高校對參加電子設計競賽學生的培訓多半是在完成計劃內課程教學的基礎上再補充一些與競賽有關的內容，並進行適當的強化訓練，該繫列教材的定位是首先滿足課堂教學，同時兼顧電子設計競賽培訓的需求。如果學生學完這套叢書的內容，參加電子設計競賽前隻需要再強化實踐技能的訓練即可；如果學校教學計劃中沒有安排這套教材中的全部課程(如“傳感器應用技術”、“電子產品制作技術”和“FPGA/CPLD應用技術”等並不是所有學校都開設)，競賽培訓時就要補充有關內容。該繫列教材的適用對像是高職高專和應用型本科電子信息類專業的學生，因此，沒有列選“嵌入式繫統”和“DSP技術”。雖說這兩門課程也是電子設計競賽和電子產品設計與制作所必需的課程，但由於其難度較大，高職高專學生學習起來比較困難，所以這套叢書中沒有包括這兩門課程的教材。該繫列教材體現了基於CDIO的項目化教學的工程教育理念。目前，為了使高等教育特別是高等工程教育很好地適應社會需求，各高校都在積極進行人纔培養模式方面的探索。但由於各學校學生的基礎、教師水平、教學經費投入和教學條件都有很大差異，其他學校成功的做法，拿到自己學校就不一定的行得通。縱觀國內外高等學校成功的教學改革經驗，我們認為基於CDIO(構思、設計、實現、運行)的項目化教學模式對二、三類本科和高職高專的工程類專業具有一定借鋻價值。因為它提倡基於CDIO的理念，以項目為主線組織教學內容和教學活動，把“學科導向”變為“項目導向”，把“學以致考”變為“學以致用”，把強調學科知識的完備性與繫統性變為注重項目訓練的繫統性與完整性；讓學生在做項目的過程中學習必要的專業基礎知識，基礎知識以“必需、夠用”為度；加強學生學習能力的培養，注重培養學生應用所學知識解決實際問題的能力，指導學生循序漸進地完成好一個個精選的、適合於多數學生的工程項目，使學生在做項目的過程中提高項目構思、設計、實現、運行的能力，然後再運用這種能力去解決新的工程實際問題，從而提高適應工作環境和技術的發展變化的能力。這種教學模式體現在本科與高職、學校與學校之間的差異關鍵在於如何選好符合學生實際的項目。基於這種考慮，我們在這套教材的編寫過程中盡量體現這種理念。該繫列教材打破了傳統的理論體繫，采用基於CDIO工程教育理念的項目化教學模式，將每門課程的核心內容融入到一個個項目中，根據項目的需要，按照項目內容、知識、項目實施和擴充知識的架構對傳統教材內容進行了重組，把每個項目的實施過程歸納為“構思、設計、實現、運行”4個步驟，以加強對學生進行工程項目實施能力的培養。所選項目的難度科學合理，一般難度、中等難度、較高難度的項目各占一定比例。每部教材都編入了一兩個有代表性的綜合項目，所選綜合項目覆蓋了本課程的主要內容，而教材中的其他項目基本上就是這些綜合項目的子模塊(子項目)。該繫列教材兼顧了高職高專學生電子設計競賽和電子設計與制作核心能力培養的需要，以工程應用為重點，盡量淡化基礎理論的難度，基礎知識以“必需、夠用”為原則；結合電子產品設計與制作的工程實際，突出重點與主流技術，如《數字電子技術》、《模擬電子技術》和《電子產品制作技術》突出歷年電子設計競賽中常用的電路模塊和技術，《微處理器技術》以競賽贊助商TI公司的430繫列單片機為主，《FPGA/CPLD應用技術》選用業內著名商家Altera公司提供的主流芯片和開發繫統等。在該繫列教材編寫過程中聘請了行業企業的工程技術人員參與，每部教材的編者中至少有一位是來自行業企業的一線工程技術人員。行業企業一線工程技術人員有著豐富的工程實踐經驗，他們清楚相關專業中哪些課程是有用的，傳統教材中哪些內容是工作中必需的，哪些是可有可無的，哪些是很少用到甚至是沒用的。聘請行業企業工程技術人員參與教材編寫，使教材的編寫得到了更多先進技術的支持，獲得了更多來源於工程實際的案例資源。他們把自己豐富的工程實踐經驗引入教材，使教材內容更具有新意，更貼近行業企業的應用實際。該繫列教材的主編、副主編和其他作者均有豐富的教學和工程實踐經驗，多數作者還具有指導大學生電子設計競賽的經歷，有的作者指導的學生代表隊還獲得過全國獎。他們有著強烈的責任意識、質量意識和創新意識，對教材編寫過程中每個細節的工作都精益求精，使教材的質量達到了較高水平。該繫列教材編寫過程中得到了德州儀器(TI)公司和Altera公司的大力支持，公司提供了許多寶貴的資料供在教材編寫時選用。教材的編寫中還參考了部分兄弟院校教師和學生的作品，由於這些作品有的還沒有正式發表，因而無法在參考文獻中一一列出，在此一並表示感謝。
張有志2014年4月於濟南

前言MSP430繫列單片機是TI公司推出的一款高效的16位微處理器繫統，由於具有超低功耗、豐富的模擬和數字接口等優勢，近年來在各種電子類競賽中被廣泛應用。MSP430單片機以其高性能、低功耗的特點，越來越受到關注，但適用於高職高專學生的教程卻很少，本書基於高職高專類學生參加電子設計競賽的需要，針對高職高專電子信息類學生的知識結構，本著“必需、夠用”和精講多練的原則，介紹MSP430單片機的技術知識。首先介紹MSP430單片機的入門知識，然後以CDIO模式分模塊對內部資源進行講解，知識點圍繞某一項目展開，使學生在做中學，做到“理論與實踐”一體化。本書特色主要有以下幾個方面：（1）兼顧高職高專學生電子設計競賽和電子設計與制作專業方向人纔培養的需要，突出應用，基礎知識以“必需、夠用”為原則。所選項目難度合理，實用性強。（2）體現基於CDIO的項目化教學的工程教育理念。以項目為主線，把每個項目的實施過程分為“構思、設計、實現、運行” 4個步驟。使學生在做項目的過程中提高項目構思、設計、實現和運行的能力，然後再運用這種能力去解決新的工程實際問題，從而提高適應工作環境和技術的發展變化的能力。（3）結合實際，突出重點與主流技術。選用目前大賽使用較多的MSP430繫列單片機為核心，C語言作為編程語言。（4）行業企業工程技術人員參與教材編寫。聘請行業企業工程技術人員參與教材編寫，可得到更多的先進技術的支持，獲得更多的來源於工程實際的案例資源。把他們的豐富工程實踐經驗引入教材，使教材內容更具有新意，更貼近行業企業的應用實際。本書緊密結合高職高專學生的實際，選材精練，突出實踐，講究實用，不僅可以作為高職高專類學生的教材，還可作為高職高專學生全國電子設計競賽的培訓教材，對電子信息類專業的工程技術人員也有較高的參考價值。本書項目1、3、5~9及附錄部分由鄭煊編寫，項目2、4、10、11由劉萌編寫，項目12由張鹍編寫，鄭廣欣、宋換榮在模塊的程序調試和硬件制作方面做了大量工作，鄭煊負責全書的統稿和校稿。山東大學張有志教授、張平慧教授以及TI公司的王沁、鐘舒陽兩位工程師為本書的完成提供了很大支持和幫助，在此表示感謝。由於編者水平有限，且時間倉促，教材中難免有不妥或錯誤之處，敬請大家予以批評指正。編者2014.4

在線試讀

項目3熟悉MSP430的開發環境3.1常用開發軟件
目前流行的MSP430開發軟件主要有IAR公司的Embedded Workbench for MSP430（IAR EW430）和TI公司的Code Composer Studio(CCS)。IAR Embedded Workbench繫列開發軟件涵蓋了目前大部分主流的微處理器繫統，對於不同的處理器軟件界面和操作方法保持一致，便於順利地過渡到新處理器。IAR EW430軟件是一個專業化集成開發環境，用來編輯、編譯和調試MSP430應用程序。提供了工程管理、程序編輯、代碼下載和調試等所有功能，還提供了一個針對MSP430處理器的編譯器——ICC430編譯器和一個仿真器。CCS是用於TI嵌入式處理器的集成型開發環境，包括Debuger、Compiler、Editor、Simulator、OS等。該環境基於Eclipse開源軟件框架，支持全繫列的TI嵌入式控制器（包括MSP430、DSP、ARM、OMAP等）。IAR EW430 和CCS 都具有免費的試用版本。IAR EW430的限制版本有兩種：一種是允許永久免費使用，但對編譯的代碼大小有限制。對於傳統MSP430限制在4KB之內，具有大於 60KB 閃存的 MSP430X 器件限制在 8KB之內；另一種是無代碼大小限制，但隻能試用30天。用戶可以訪問IAR的網站http://www.iar.com下載得到。CCS可用的免費選項有三種： 120日時限，無代碼限制或16KB代碼限制或與硬件開發套件捆綁。用戶可通過訪問http://www.ti.com.cn/msp430獲得此軟件。此外，還有適用於MSP430 的其他編譯器和集成開發環境，如Rowley Crossworks、MSPGCC和AQ430等。AQ公司的AQ430是專為MSP430繫列單片機開發的軟件環境，該開發環境包含項目管理、源代碼編輯和強大的程序調試環境，該調試器是一個強大的全特效調試器，允許用戶在計算機上完全模擬目標程序、指令集和片外功能。另外，用於MSP430微控制器的軟件工具包括MSP430Ware、ULP Advisor、Grace 外設配置工具、實時操作繫統 (RTOS)、RF stacks、USB 開發套件等。以上軟件均可通過TI網站http://www.ti.com.cn下載獲得。3.2CCS軟件學習3.2.1CCS開發環境簡介項目3熟悉MSP430的開發環境3.1常用開發軟件
目前流行的MSP430開發軟件主要有IAR公司的Embedded Workbench for MSP430（IAR EW430）和TI公司的Code Composer Studio(CCS)。IAR Embedded Workbench繫列開發軟件涵蓋了目前大部分主流的微處理器繫統，對於不同的處理器軟件界面和操作方法保持一致，便於順利地過渡到新處理器。IAR EW430軟件是一個專業化集成開發環境，用來編輯、編譯和調試MSP430應用程序。提供了工程管理、程序編輯、代碼下載和調試等所有功能，還提供了一個針對MSP430處理器的編譯器——ICC430編譯器和一個仿真器。CCS是用於TI嵌入式處理器的集成型開發環境，包括Debuger、Compiler、Editor、Simulator、OS等。該環境基於Eclipse開源軟件框架，支持全繫列的TI嵌入式控制器（包括MSP430、DSP、ARM、OMAP等）。IAR EW430 和CCS 都具有免費的試用版本。IAR EW430的限制版本有兩種：一種是允許永久免費使用，但對編譯的代碼大小有限制。對於傳統MSP430限制在4KB之內，具有大於 60KB 閃存的 MSP430X 器件限制在 8KB之內；另一種是無代碼大小限制，但隻能試用30天。用戶可以訪問IAR的網站http://www.iar.com下載得到。CCS可用的免費選項有三種： 120日時限，無代碼限制或16KB代碼限制或與硬件開發套件捆綁。用戶可通過訪問http://www.ti.com.cn/msp430獲得此軟件。此外，還有適用於MSP430 的其他編譯器和集成開發環境，如Rowley Crossworks、MSPGCC和AQ430等。AQ公司的AQ430是專為MSP430繫列單片機開發的軟件環境，該開發環境包含項目管理、源代碼編輯和強大的程序調試環境，該調試器是一個強大的全特效調試器，允許用戶在計算機上完全模擬目標程序、指令集和片外功能。另外，用於MSP430微控制器的軟件工具包括MSP430Ware、ULP Advisor、Grace 外設配置工具、實時操作繫統 (RTOS)、RF stacks、USB 開發套件等。以上軟件均可通過TI網站http://www.ti.com.cn下載獲得。3.2CCS軟件學習3.2.1CCS開發環境簡介
CCS是TI公司研發的一款針對TI的DSP、微控制器和應用處理器的集成開發環境，包括適用於每個TI繫列器件的編譯器、源碼編輯器、項目構建環境、調試器、描述器和仿真器等，能夠幫助用戶在一個軟件環境下完成編輯、編譯、鏈接、調試和數據分析等工作。CCS軟件的一些重要功能如下所述。1. Resource ExplorerResource Explorer為常見任務提供了快速訪問，例如創建新項目，實現用戶瀏覽 ControlSUITETM、StellarisWare 等產品中的豐富示例。2. 外設代碼生成功能Grace 是 Code Composer Studio的一項功能，可使 MSP430 用戶在幾分鐘之內生成外設設置代碼。生成的代碼是具有完整注釋且簡單易讀的 C 代碼。3. 編譯器Code Composer Studio包括專為 TI 嵌入式器件架構而設計的 C/C 編譯器。用於 C6000TM和 C5000TM數字信號處理器器件的編譯器能程度地發揮這些架構性能潛力。TI ARM和 MSP430 微控制器的編譯器，在無損性能的前提下，更能滿足那些應用域的代碼大小需要。TI 的實時 C2000TM 微控制器的編譯器充分利用了此架構中提供的諸多性能和代碼大小特點。4. System AnalyzerSystem Analyzer 是一款為應用代碼性能和行為提供實時直觀視圖的工具套件，能夠對軟硬件儀器上收集的信息進行信息分析。System Analyzer 實現了基準設定、CPU 與任務負載監控、操作繫統執行監控以及多核事件關聯等。5. Image AnalyzerCode Composer Studio 能夠以圖形方式查看變量和數據，包括以原始格式查看視頻幀和圖像等。CCS v5為CCS軟件的版本，集成了更多的工具：操作繫統應用程序開發、代碼分析、源控制等。已經全面支持所有TI處理器，所以從MSP430到多核的DSP、ARM設計，都可以在同一個開發平臺下進行，可以順利地過渡到另一種新處理器的開發工作。CCS v5.1具有很強大的功能，並且其內部的資源也非常豐富，利用其內部資源進行MSP430單片機開發，將會非常方便。本書將以CCS v5.1為例介紹該軟件的安裝及使用方法。3.2.2利用CCS v5.1調試C430程序的方法1. 安裝並啟動CCS v5.1
（1）運行下載的安裝程序ccs_setup_5.1.1.00031.exe，當運行到如圖31處時，選擇Custom選項，進入手動選擇安裝通道。這樣可以根據項目所需安裝內容。

圖31安裝類型選擇

（2）單擊Next按鈕得到如圖32所示的對話框，為了安裝快捷，根據自己需要選擇要安裝的內容，CCS v5.1支持從MSP430繫列MCU、ARM、C2000、C6000單/多核、Davinci等一繫列處理器。在此隻選擇支持MSP430 Low Power MCUs的選項。單擊Next按鈕，保持默認配置，繼續安裝，如圖33所示。

圖32安裝處理器選擇

圖33安裝內容選擇

（3）支持多種型號仿真器，根據需要進行選擇安裝舉例，如果你利用CCS v5.1開發MSP430繫統，且使用的是並口仿真器，就需要勾選MSP430 Parallel Port FET選項。如圖34所示，單擊Next按鈕，保持默認配置，繼續安裝，之後進入如圖35所示的對話框。

圖34仿真器選擇

圖35安裝過程

（4）安裝過程結束後將出現如圖36所示的對話框說明已經安裝成功，單擊Finish按鈕。將運行CCS，進入啟動界面，會彈出Workspace的路徑選擇框，如圖37所示，單擊Browse按鈕，根據自己喜好選擇路徑，但是要保證路徑是英文路徑，一般不勾選Use this as the default and do not ask again復選框。

圖36安裝完成界面

（5）單擊OK按鈕，次運行CCS會彈出激活窗口，如圖38所示。在此，選擇CODE SIZE LIMITED(MSP430)選項，在該選項下，對於MSP430，CCS免費開放16KB的程序空間；若您有軟件許可，單擊Next按鈕，添加License文件，單擊Finish按鈕即可進入CCS v5.1 軟件開發集成環境。

圖37Workspace選擇窗口

圖38激活窗口

2. CCS v5.1新建一個工程文件（1）首先打開CCS v5.1並確定工作區間，然後選擇File→New→CCS Project或者Project→New CCS Project選項,新建一個工程，如圖39所示。然後打開如圖310所示的對話框，對該對話框的設置如下。

圖39新建CCS工程

圖310新建CCS工程對話框

① 在Project name文本框中輸入新建工程的名稱，在此輸入my project。② 在Output type下拉列表框中有兩個選項： Executable和Static Library，前者為構建一個完整的可執行程序，後者為靜態庫。在此保留Executable選項。③ 在Device部分選擇器件的型號:在此Family選擇MSP430； Variant選擇MSP430Gxxx Family，芯片選擇MSP430G2553；在Connection下拉列表框中，如果使用一個USB 閃存仿真工具，諸如MSPFET430UIF 或者eZ430 開發工具，保持默認值。如果使用的是MSPFET430PIF LPT 接口，需要選擇TI MSP430 LPTx（在這種情況下，在安裝期間選擇針對MSP430 並行端口工具的支持）。這裡保持默認值。④ Advanced settings保持默認值。⑤ Project templates and examples:在Empty Projects中選擇Empty Project選項，對於隻使用彙編語言的項目，選擇Empty Assemblyonly Project選項。然後單擊Finish按鈕完成新工程的創建。（2）創建的工程將顯示在Project Explorer中，建好工程之後，默認會添加一個空白的main.c文件，在main.c文件中可以添加新程序，如圖311所示。

圖311創建的新工程

（3）添加文件到工程中。① 新建文件：在工程名上右擊，選擇New→Header File（新建頭文件）或New→Source File（新建源文件）選項，如圖312所示。

圖312新建文件

若新建的是頭文件，則打開如圖313所示對話框，在Header file文本框中輸入頭文件的名稱，注意必須以.h結尾，在此輸入my.h。若新建的是C文件，則打開如圖314所示對話框，在Source file中輸入C文件的名稱，注意必須以.c結尾，在此輸入my.c。如果是彙編語言，則擴展名為asm.

圖313新建頭文件

圖314新建源文件

② 添加已有的.h或.c文件：選擇Project → Add Files（或者在工程名上右擊，選擇Add Files選項）選項，如圖315所示。瀏覽所需的文件，選中此文件，並單擊打開(Open) 或者雙擊文件名來將此文件添加到項目文件夾。找到所需導入的文件位置，單擊打開，得到圖316對話框。選擇Copy files單選按鈕，單擊OK按鈕，即可將已有文件添加到工程中。

圖315添加文件

圖316添加或連接現有文件

為了空間，在保存或傳輸工程文件時，可以隻保存頭文件和源文件。打開時隻需新建一個工程，然後按照以上步驟把已有的文件添加進去即可。3. 利用CCS v5.1調試工程1）創建目標配置文件在Debug之前，需要確認工程中目標配置文件（.ccxml）是否已經創建並配置正確，若沒有則需新建一個目標配置文件，文件名好與自己的工程名一致，擴展名為.ccxml。新建目標配置文件的方法為：選擇File→NEW →Target Configuration File選項；然後在File name文本框中輸入後綴為.ccxml的配置文件名；單擊Finish按鈕後即可打開該文件進行配置。一個項目可以有多個目標配置，但隻有一個目標配置在活動模式。要查看繫統上現有目標配置，可以在Project Explorer窗口查看，標為Active的即為活動模式，或者通過View→Target Configurations選項查看，如圖317所示。

圖317目標配置文件

2）調試現以小燈閃爍程序為例，來看一下CCS編譯過程。（1）程序編寫。在已有工程my project中的main.c文件輸入一小燈閃爍程序：
#include"msp430G2553.h"
void main(void)
{
int i;
WDTCTL=WDTPW WDTHOLD; //停止看門狗
P1DIR|=0x01; //P1.0設為輸出
P1OUT|=0x01; //P1.0輸出1
while(1)
{
for(i=0;i10000;i ); //延時
P1OUT^=0x01;
}
}
（2）編譯。首先將工程進行編譯通過，選擇Project→Build Project選項，或者單擊工具欄圖標編譯目標工程，編譯過程如圖318所示。如果編譯沒有錯誤產生，可以進行下載調試；如果程序有錯誤，將會在Problems窗口顯示，可根據提示修改程序，並重新編譯，直到無錯誤提示為止，如圖319所示。

圖318編譯過程

圖319編譯結果

（3）下載並運行。編譯通過後，需要進行下載調試，選擇Run→Debug選項，或者單擊綠色的Debug 按鈕進行下載調試，這樣將啟動調試器，從而獲得對器件的控制，並將編譯後的程序下載至單片機存儲器，即可實現LED燈的閃爍。如圖320所示為下載調試界面。

圖320下載調試過程

選擇Run→Resume選項，或者單擊圖標運行程序，觀察顯示的結果。在程序調試的過程中，可以通過 CCS v5.1菜單欄View查看變量、寄存器、彙編程序或者是Memory等狀態，根據顯示出的程序運行結果，和預期的結果進行比較，從而可以順利地調試程序。可通過設置斷點來調試程序：選擇需要設置斷點的位置，右擊選擇Breakpoints→Breakpoint選項，斷點設置成功後將顯示圖標，如圖321所示。設置斷點後，選擇View→Break points選項，可以得到斷點查看窗口，如圖322所示。若取消該斷點，雙擊該圖標即可。

圖321調試界面

圖322斷點查看窗口

調試界面中可以通過單步調試按鈕配合斷點單步地調試程序，供調試用的按鈕有：單步進入（Step Into）：每單擊一次按鈕，程序執行一條語句後暫停。若遇到函數，則進入該函數。單步跳過（Step Over）：每單擊一次按鈕，程序執行一條語句後暫停。若遇到函數，則跳過該函數。單步退出（Step Return）：退出單步運行，進入全速運行。復位CPU（Reset CPU）：單擊後CPU復位。重新開始（Restart）：單擊後定位到main()函數。可通過選擇Run → Terminate選項或單擊中止按鈕，退出調試器並返回到編輯界面。也可以通過右上角Open Perspective，選擇CCS Debug Perspective或CCS Edit Perspective選項在調試器和編輯界面之間進行窗口轉換，如圖321所示。
（4）生成.HEX文件。利用仿真軟件或開發板進行開發時，經常需要將可執行文件（.HEX文件）加載至單片機，利用CCS v5.1軟件生成可執行文件的方法為：在菜單欄中選擇Project→Properties選項，如圖323所示。在打開的Properties對話框內選擇Build→Apply Predefined Step→Create flash image: IntelHEX選項，應用後就完成相關設置，如圖324所示。編譯成功後，在該工程所在文件夾中的Debug文件夾內，即可找到生成的.HEX文件。

圖323打開Properties對話框

圖324生成.HEX文件的設置方法

3.2.3Grace軟件技術 MSP430單片機相對於51來說，外設模塊豐富得多，這也直接導致了各種外設寄存器數量的大幅增加，由於難以迅速而有效地記住並熟練配置各種寄存器。TI配套推出了簡單易用的圖形化I/O與外設配置軟件——Grace（Graphical Code Engine）。Grace是基於GUI的I/O與外設配置的軟件工具，可以快速完成對MSP430單片機的外設模塊的配置，並可以生成經全面注釋的 C 代碼，免除手動配置外設的麻煩。極大地縮減了開發者花在配置外設上的時間，縮短了開發周期。Grace適用於來自 MSP430 產品線的所有 F2XX和 G2XX Value Line 微控制器。Grace軟件在TI官網上以兩種形式發布，一是作為CCS的一個插件，對於CCS v5.1以上版本，安裝後就已經包含該插件，如果沒有則需要下載Grace插件，安裝後即可使用。二是Standalone 版本，它可以獨立運行，隻需把終生成的代碼復制到工程中即可。下面使用Grace軟件實現上例中LED閃爍程序。1. 創建Grace工程按照3.2.2節方法，利用CCS v5.1新建一個工程文件，當得到如圖310所示界面時，在Project templates and examples選項區域中選擇Empty Project中的Empty Grace(MSP430) Project選項，如圖325所示。其餘項按照3.2.2節方法設置即可，單擊Finish按鈕完成Grace工程的創建。

圖325Grace工程的創建

2. 利用Grace完成相關配置在Project Explorer中選擇main.cfg，打開Grace的起始界面。單擊界面上的Device Overview按鈕，則會打開片上可供配置的外設模塊（用藍色標記），單擊某模塊，則會打開該模塊概述，可以從中了解模塊相關情況，並對模塊作一些配置，選中Enable xxxx選項即可啟用該模塊，單擊左下角Grace選項卡即可返回Grace的起始界面。已經啟用的模塊左下角會有一個綠色√的標記，如圖326所示。

圖326片上資源

本例較為簡單，隻用到了I/O口，下面我們對I/O口模塊作一下配置。首先，單擊片上資源中的I/O口模塊，進入如圖327所示界面，選擇合適引腳。由於我們這裡使用的是20引腳的MSP430G2553，所以選擇Pinout 20TSSOP/20PDIP選項，這時MSP430G2553芯片引腳圖，每個管腳外側都會顯示I/O口的當前設置，單擊下拉箭頭，就可以重新配置I/O口。在此配置P1.0為GPIO Output，用來驅動LED，如圖328所示。這樣I/O口的配置就完成了。

圖327配置I/O口模塊界面

圖328I/O口配置

3. 配置完成後，添加用戶代碼單擊CCS工具欄上的圖標，生成代碼，如圖329所示。在main.c文件中CSL_init()函數內會包含配置過的信息，右擊main（）函數裡面的CSL_init()函數，選擇Open Declaration選項，打開文件，會顯示相關初始化配置的C語言代碼。直接對這些初始化代碼復制就可實現代碼的移植。編譯沒有錯誤後，然後連接LaunchPad，下載運行，即可實現LED燈的閃爍。

圖329添加代碼

3.2.4MSP430ware介紹CCS在程序的編寫、調試方面非常方便，特別是軟件自帶的MSP430ware，給出了每一種芯片的參考示例代碼（包括彙編和C語言）以及對應開發板的軟硬件資料。從而讓程序開發更簡單、方便。除了提供完整的現有MSP430設計資源，MSP430ware還包括全新的高級API，稱為MSP430驅動庫，可以輕松地與MSP430硬件通信。目前，這個驅動庫支持5和6繫列器件。下面對MSP430ware作一下簡單介紹。（1）打開CCS v5.1軟件，可以通過Help→Welcome to CCS 來進入 CCS v5.1的歡迎界面，如圖330所示。CCS歡迎界面提供以下內容： ① New Project鏈接可以新建CCS工程。② Examples鏈接可以搜索到示例程序資源。③ Import Project鏈接可以導入已有CCS工程文件。④ Support鏈接可以在線獲得技術支持。⑤ Web Resources鏈接可以進入CCS v5.1網絡教程，學習CCS v5.1有關知識。⑥ Highlights提供System Analyzer和Grace兩種軟件工具。

圖330歡迎窗口界面

（2）在Packages下拉列表框中選擇MSP430ware選項，進入CCSv 5.1資源管理器，如圖331所示。在左列資源瀏覽器中，包含MSP430ware資源目錄，包括Devices（單片機資源）、Development Tools（開發板資源）和Libraries（資源庫）。可通過輸入關鍵字查找需要的內容。MSP430ware將所有的MSP430 MCU器件的代碼範例、數據表與其他設計資源整合成一個便於使用的程序包，MSP430資源庫，它全面彙總了所有與MSP430 MCU相關的設計資源。

圖331MSP430ware資源

① Devices（單片機資源）：包括MSP430繫列單片機用戶手冊、數據手冊、勘誤表及示例代碼，MSP430F2XX和MSP430G2XX繫列還包括圖形化設計示例。其中示例代碼包括各內部外設的應用程序資源，對MSP430進行開發時，在需要的工程位置單擊，選擇器件後，即可將此工程導入，然後可以在此基礎上進行單片機的開發。② Development Tools（開發板資源）：包括快速入門指南、用戶指導、板載程序資源等。其中利用板載程序資源可以將示例工程下載到開發板。③ Libraries（資源庫）：包含MSP430驅動程序庫（DriverLib）和USB開發資源包（USB Developers Package），如圖332所示。“MSP430驅動程序庫”為全新高級應用程序編程接口，這種驅動程序庫能夠使用戶更容易地對MSP430硬件進行開發。目前，MSP430驅動程序庫支持的型號有MSP430F5XX和6XX器件。“MSP430 USB開發資源包”包含了開發一個基於USB的MSP430項目所需的所有源代碼和示例應用程序，該開發資源包隻支持MSP430 USB設備。

圖332Libraries資源庫

本章小結本章簡單介紹了MSP430單片機常用的開發環境，本書用的開發軟件為是CCS v5.1，所以對CCS v5.1的安裝、調試程序等方法作了較為詳細的介紹。本項目還介紹了利用Grace軟件完成對MSP430單片機的外設模塊的配置，並生成經全面注釋的 C 代碼的方法。對CCS v5.1資源管理器及其應用也作了說明。思考題1. 利用CCS v5.1新建並編譯、調試一個工程文件的步驟有哪些？2. 利用CCS v5.1資源管理器，打開MSP430G2553的一個ADC例程。3. 建立一個Grace工程，並編程實現兩個LED燈交替閃爍，試利用Grace完成相關配置。（編程時可參考項目2中2.1節的程序實例。）

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