16 位單片機原理及應用—基於 MSP430 21世纪高等院校电气工程与自动化规划教材·16位单片机原理及应用:基于MSP430

<內容簡介>

單片機是高等院校工科類專業的重要專業基礎課，傳統教學以C51等8位單片機為主。隨著單片機技術的發展，16位/32位單片機已成主流，因此，有必要選擇一款難易適中的單片機作為教學對象。本書以近年來應用廣泛的MSP430單片機為例，系統地講解了16位單片機的原理及應用。全書共有12章，分章節介紹單片機的組成和結構、片上外設的工作原理、應用及設計，每章配有摘要、正文、基礎實例和綜合實例，並安排了豐富的課後習題。同時，本書還有針對性地安排了基於MSP430的小型項目的設計，並提供源代碼。
本書適合高等學校工科類學生的單片機課程的教學，也可以作為培訓或技術人員自學的參考書。

<章節目錄>

第1章MSP430系列單片機概述1
1.1超低功耗單片機1
1.2超低功耗單片機的發展及應用2
1.3超低功耗單片機系統的設計原則3
1.3.1硬件設計原則3
1.3.2軟件設計原則3
1.4 MSP430系列單片機簡介4
1.4.1 MSP430系列單片機的發展4
1.4.2 MSP430系列單片機的特點5
1.4.3 MSP430系列單片機的主要結構6
1.4.4 MSP430各系列單片機介紹8
1.5 MSP430系列單片機選型10
思考練習題13
第2章MSP430F169單片機內部資源14
2.1 MSP430F169單片機結構14
2.1.1 MSP430F169內部結構14
2.1.2 MSP430F169封裝及引腳定義15
2.2 MSP430F169的中央處理單元17
2.2.1中央處理單元的組成17
2.2.2 MSP430F169CPU的寄存器資源18
2.3系統復位和工作模式20
2.3.1系統復位和初始化20
2.3.2工作模式及功耗22
2.4 MSP430存儲器組織與Flash操作24
2.4.1存儲器組織結構24
2.4. 2 MSP430的Flash存儲器26
2.4.3 Flash操作28
2.5 MSP430的基礎時鐘模塊35
2.5.1各基礎時鐘模塊介紹36
2.5.2時鐘模塊的寄存器39
2.5.3時鐘應用舉例41
2.6 MSP430的中斷和特殊功能寄存器41
2.6.1中斷的結構和類型特點41
2.6.2中斷響應過程43
2.6.3中斷的嵌套43
2.6.4中斷向量和特殊功能寄存器43
2.7電源監測模塊SVS 45
2.7.1電源監測模塊概述45
2.7.2電源管理系統寄存器47
2.7.3 SVS應用實例48
思考練習題48
第3章MSP430指令系統與開發環境49
3.1 MSP430指令系統概述49
3.1.1彙編語言語句格式49
3.1.2無須ROM補償的模擬指令50
3.1.3指令的時鐘週期與指令長度51
3.2尋址模式53
3.2.1寄存器尋址53
3.2.2變址尋址53
3.2.3符號尋址53
3.2.4絕對尋址54
3.2 .5寄存器間接尋址54
3.2.6間接增量尋址54
3.2.7立即尋址55
3.3指令系統介紹55
3.3.1數據傳送類指令55
3.3.2數據運算類指令58
3.3.3邏輯操作類指令63
3.3.4位操作類指令66
3.3.5跳轉與程序流程控制類指令68
3.3.6堆棧指針尋址72
3.4彙編語言程序設計72
3.4.1應用程序設計基礎知識73
3.4.2彙編語言偽指令73
3.4.3常用的彙編程序設計方法75
3.5 MSP430單片機C語言程序設計基礎77
3.5.1 IAR C430語言基礎77
3.5.2 IAR C430編譯器支持的數據類型78
3.5.3 IAR C430程序結構80
3.5.4 IAR C430的函數81
3.6 MSP430的開發環境82
3.6.1 IAR Embedded Workbench概述82
3.6.2 IAR Embedded Workbench使用83
思考練習題88
第4章I／O埠操作89
4.1 I／O埠特點及結構89
4.2 I／O埠相關寄存器93
4.3 I／O埠操作流程95
4.4 I／O埠操作實例96
4.4.1 I／O基本輸入輸出操作96
4.4.2 I／O中斷操作96
4.4.3 I ／O埠的第二功能操作97
4.4.4綜合應用實例97
思考練習題101
第5章定時器模塊102
5.1定時器概述102
5.2定時器A 102
5.2.1定時器A的結構102
5.2.2定時器A的主要寄存器107
5.2.3定時器A的中斷管理110
5.3定時器B模塊111
5.4應用實例113
5.5看門狗定時／計數器WDT 117
5.5.1 WDT工作原理117
5.5.2看門狗定時器寄存器119
5.5.3看門狗定時器應用舉例120
思考練習題121
第6章通用同步／異步收發器USART 122
6.1通用異步串行接口122
6.1.1串行接口初始化／重配置的基本步驟123
6.1 .2通用異步串行接口的數據格式124
6.1.3異步通信模式124
6.1.4串行操作自動錯誤檢測125
6.1.5 UART的波特率125
6.1.6異步模式下的寄存器126
6.1.7 UART的設計舉例132
6.2 SPI接口134
6.2.1 MSP430F169的同步操作134
6.2.2 SPI初始化或重新配置流程135
6.2.3 SPI模式引腳135
6.2.4 SPI操作方式135
6.2.5 SPI使能137
6.2. 6 SPI中斷138
6.2.7同步模式的寄存器139
6.2.8應用舉例142
6.3 I2C模塊143
6.3.1 I2C模塊簡介144
6.3.2 I2C模塊的操作145
6.3.3 I2C模塊的寄存器150
6.3.4綜合應用實例158
思考練習題165
第7章比較器A 166
7.1比較器A簡介166
7.2比較器A工作原理和操作流程167
7.2.1比較器A工作原理167
7.2.2比較器A基本操作流程167
7.2. 3模擬輸入信號選擇167
7.2.4輸出濾波器選擇168
7.2.5電壓基準的產生和選擇168
7.2.6比較器埠禁止寄存器CAPD 168
7.2.7比較器A的中斷169
7.2.8用比較器A測量電阻元件169
7.3比較器A的寄存器說明171
7.4程序設計舉例173
思考練習題175
第8章ADC12模塊176
8.1 ADC12模塊簡介176
8.1.1 ADC12模塊的主要特點176
8.1.2 ADC12模塊的組成177
8.2 ADC12模塊的操作流程179
8.2.1 ADC12模塊的採樣與轉換179
8.2.2 ADC12模塊的採樣保持觸發信號179
8.2.3 ADC12模塊的採樣模式180
8.3 ADC12轉換模式181
8.3.1單通道單次轉換181
8.3.2序列通道單次轉換182
8.3.3單通道多次轉換183
8.3.4序列通道多次轉換184
8.4 ADC12寄存器說明185
8.5 ADC12應用實例190
8.5.1 ADC12操作流程及簡單應用190
8.5.2綜合應用實例193
思考練習題196
第9章DAC12模塊197
9.1 DAC12簡介197
9.2 DAC12的操作198
9.2.1 DAC12內核198
9.2.2 DAC12的埠選擇199
9.2.3 DAC12的參考電壓199
9.2.4更新DAC12的輸出電壓199
9.2.5 DAC12_xDAT的數據格式199
9.2.6 DAC12輸出的偏移校準200
9.2.7 DAC12中斷200
9.2.8組合多個DAC12模塊201
9.3 DAC12的寄存器201
9.4 DAC12應用實例204
思考練習題205
第10章DMA模塊206
10.1 DMA控制器模塊簡介206
10.1.1 DMA模塊的特點206
10.1.2 DMA控制器的結構207
10.2 DMA模塊的操作208
10.2.1 DMA控制器的尋址模式208
10.2. 2 DMA控制器的傳輸模式209
10.2.3 DMA觸發方式209
10.2.4關閉DMA傳輸211
10.2.5 DMA通道優先權211
10.2.6 DMA傳輸週期212
10.2.7 DMA與系統中斷212
10.2.8 DMA控制器的中斷212
10.2.9 DMA方式下的I2C的使用213
10.2.10使用DMA控制器的ADC12213
10.2.11使用DMA控制器的DAC12213
10.3 DMA寄存器213
10.4 DMA應用實例217
思考練習題219
第11章基於MSP430的液晶顯示系統控制220
11.1 RT1602C模塊介紹221
11.1.1 RT1602C模塊的引腳說明221
11.1.2 RT1602C模塊組件內部結構222
11.1.3 RT1602C模塊的操作時序222
11.1.4 RT1602C模塊操作指令224
11.1. 5 RT1602C模塊初始化過程226
11.1.6 RT1602C模塊使用實例226
11.2 ST7920（12864）模塊介紹228
11.2.1 ST7920（12864）模塊引腳說明229
11.2.2 ST7920（12864）內部模塊230
11.2.3 ST7920（12864 ）模塊操作時序230
11.2.4 ST7920（12864）模塊操作指令232
11.2.5 ST7920（12864）模塊初始化過程235
11.2.6 ST7920（12864）模塊應用實例235
11.3漢字圖形點陣液晶模塊開發251
11.3.1 NOKIA5110模塊引腳說明251
11.3.2 NOKIA5110內部模塊介紹252
11.3.3 NOKIA5110模塊操作時序252
11.3.4 NOKIA5110模塊操作指令253
11.3.5 NOKIA5110模塊初始化過程254
11.3.6 NOKIA5110模塊應用實例255
思考練習題260
第12章綜合應用實例261
12.1隨動系統設計261
12.1.1系統分析262
12.1.2隨動系統硬件電路設計262
12.1.3隨動系統軟件設計267
12.2小型跟蹤器的設計276
12.2.1跟蹤系統功能分析276
12.2.2跟蹤器硬件電路設計277
12.2.3跟蹤器軟件設計285
12.2.4上位機軟件設計288
12.2.5系統調試與結果289
思考練習題295
參考文獻296