MSP430单片机原理与创新设计

图书标准信息

• 作者 李胜铭
• 出版社 电子工业出版社
• 出版时间 2021-06
• 版次 1
• ISBN 9787121413988
• 定价 80.00元
• 装帧 其他
• 开本 其他
• 纸张 胶版纸
• 页数 428页

【内容简介】

本书根据作者多年MSP430单片机开发设计经验，从实用性和先进性出发，遵循由浅入深、循序渐进的原则，较全面地讲解了MSP430单片机的知识体系。全书主要内容包括：单片机的基本概念、单片机应用系统与学习步骤及建议，MSP430单片机的特点及硬件结构与工作原理、通用输入/输出端口、时钟系统、工作模式、中断系统、定时/计数器、看门狗、实时时钟、常用通信接口（串口、IIC总线、SPI总线）、模拟接口（模数转换ADC、数模转换DAC、比较器）、内部存储系统（RAM、Flash、DMA）、电源管理模块、乘法器MPY32、循环冗余校验CRC16、USB接口、基于驱动库的MSP430程序设计、基于MSP430的电动小车动态无线充电系统（2019年全国大学生电子设计竞赛全国一等奖作品）。本书在讲解MSP单片机开发的必要理论知识的同时，结合各种应用及经典的设计案例，并均经过实际电路验证测试。本书配套设计有课件、视频教程、硬件平台。此外，本书还介绍了MSP430单片机C程序设计的开发平台CCS（Code Composer Studio），并基于CCS设计了本书程序，部分样例还有IAR（IAR Embedded Workbench，另一个MSP430单片机C程序设计开发平台）工程。

【作者简介】

李胜铭，硕士，大连理工大学创新创业学院创新中心主任、机电创新实践班教师，大连市人工智能协会秘书。从事嵌入式、机器学习及物联网等方面的研究。负责教育部高等教育司产学合作协同育人项目6项、负责企业委托开发项目多项，参与国家自然科学基金项目等多项。获卓越大学联盟高校青年教师教学创新大赛全国二等奖，获得专利4项，软件著作权登记10余项，发表教学论文10余篇。指导学生参加电子设计竞赛与智能汽车竞赛，竞赛成绩位居全国前列，其中连续获得 2013、2015、2017 全国大学生电子设计竞赛一等奖，2015 年获全国电子设计竞赛的奖—\"瑞萨杯”；全国大学生智能车竞赛一等奖、东北赛区冠军；2012、2014、2016、2018 年获辽宁省大学生电子设计竞赛奖—\"TI”杯。连续6年荣获全国大学生电子设计竞赛优秀指导教师、全国大学生智能车竞赛优秀指导教师、创新创业学院优秀指导教师、创新创业学院教学优秀质量奖等荣誉称号。

【目录】

目 录 

第1章 概述 1 

1.1 单片机的基本概念 1 

1.1.1 单片机的定义 1 

1.1.2 单片机的发展与分类 2 

1.1.3 单片机的特点与应用 3 

1.2 单片机应用系统与学习 4 

1.2.1 单片机应用系统的结构 4 

1.2.2 单片机应用系统的开发流程 5 

1.2.3 单片机学习步骤 7 

1.2.4 单片机学习建议 8 

1.3 MSP430单片机简介 9 

1.3.1 MSP430单片机的主要特点 9 

1.3.2 MSP430单片机的应用场合 10 

1.3.3 MSP430单片机产品 

系列概况 11 

1.3.4 MSP430单片机架构与资源 14 

1.4 MSP430单片机个实例 18 

1.4.1 MSP430小系统与 

上电初始化 18 

1.4.2 CCS软件安装与工程建立 23 

1.4.3 CCS软件编译与调试 29 

1.5 小结与思考 31 

习题与思考 31 

第2章 单片机C语言基础 32 

2.1 C语言基础知识 32 

2.1.1 标识符与关键字 32 

2.1.2 数据基本类型 33 

2.1.3 运算符 34 

2.1.4 程序基本结构 38 

2.1.5 函数 44 

2.1.6 数组与指针 48 

2.1.7 预处理 53 

2.1.8 结构体 55 

2.1.9 位段定义 61 

2.2 MSP430 C语言扩展特性 61 

2.2.1 扩展关键字 61 

2.2.2 内联函数 62 

2.2.3 头文件与预定义 66 

2.3 规范化编程 69 

2.3.1 单片机基本程序框架 69 

2.3.2 编程规范 71 

2.4 小结与思考 73 

习题与思考 73 

第3章 MSP430单片机通用 

输入/输出端口 75 

3.1 端口概述 75 

3.1.1 数字输入/输出端口介绍 75 

3.1.2 数字输入/输出端口寄存器 85 

3.2 数字输入/输出端口应用实例 87 

3.2.1 端口输出控制发光二极管 87 

3.2.2 端口输入读取按键 88 

3.2.3 端口复用 90 

3.3 小结与思考 91 

习题与思考 91 

第4章 MSP430单片机时钟系统 

与低功耗模式 92 

4.1 时钟系统简介 92 

4.1.1 时钟源 94 

4.1.2 时钟信号 97 

4.1.3 时钟操作寄存器 99 

4.2 时钟应用实例 102 

4.2.1 XT1 102 

4.2.2 XT2 103 

4.2.3 VLO 104 

4.2.4 REFO 105 

4.2.5 DCO 106 

4.3 低功耗模式 107 

4.3.1 低功耗模式概述 108 

4.3.2 低功耗模式寄存器 112 

4.4 低功耗模式应用实例 113 

4.4.1 活跃模式 113 

4.4.2 低功耗模式3 114 

4.4.3 低功耗模式4 114 

4.4.4 低功耗模式4.5 115 

4.5 小结与思考 117 

习题与思考 117 

第5章 MSP430单片机中断系统 118 

5.1 中断概述 118 

5.1.1 中断的基本概念 118 

5.1.2 中断响应过程 119 

5.2 MSP430单片机中断 121 

5.2.1 MSP430单片机中断源 

与中断向量表 121 

5.2.2 MSP430单片机 

中断寄存器 124 

5.2.3 MSP430单片机 

中断服务函数 126 

5.3 中断应用实例 126 

5.3.1 外部中断 126 

5.3.2 中断嵌套 128 

5.4 小结与思考 129 

习题与思考 130 

第6章 MSP430单片机定时器 131 

6.1 通用定时器 131 

6.1.1 定时器介绍 131 

6.1.2 定时器工作模式 133 

6.1.3 捕获比较器工作模式 134 

6.1.4 定时器中断功能 138 

6.1.5 定时器B简介 138 

6.1.6 定时器控制寄存器 140 

6.2 定时器应用实例 145 

6.2.1 定时器外部计数 145 

6.2.2 定时器通用定时中断 146 

6.2.3 定时器捕获中断 147 

6.2.4 定时器PWM输出 149 

6.3 小结与思考 149 

习题与思考 149 

第7章 MSP430单片机看门狗定时器 

与实时时钟 151 

7.1 看门狗定时器 151 

7.1.1 WDT介绍 151 

7.1.2 WDT寄存器 154 

7.2 看门狗定时器应用实例 154 

7.2.1 定时器模式 155 

7.2.2 看门狗模式 155 

7.3 实时时钟 156 

7.3.1 RTC模块介绍 156 

7.3.2 RTC寄存器 161 

7.4 RTC应用实例 168 

7.4.1 日历模式 169 

7.4.2 计数器模式 170 

7.5 小结与思考 171 

习题与思考 171 

第8章 MSP430单片机通信接口 172 

8.1 通信系统概述 172 

8.1.1 通信系统基本模型 172 

8.1.2 并行与串行通信 173 

8.1.3 同步通信与异步通信 173 

8.1.4 MSP430单片机通信 

接口概述 174 

8.2 UART通信 174 

8.2.1 UART通信基本概念 175 

8.2.2 RS232通信与RS485通信 175 

8.2.3 USCI的UART模式 176 

8.2.4 UART模式寄存器 182 

8.3 UART通信应用实例 186 

8.3.1 UART双机通信 186 

8.3.2 软件模拟UART通信 188 

8.3.3 UART红外通信 191 

8.3.4 UART多机通信 192 

8.3.5 RS485通信 197 

8.4 IIC通信 198 

8.4.1 IIC介绍 198 

8.4.2 USCI的IIC模式 199 

8.4.3 IIC模式寄存器 204 

8.5 IIC通信应用实例 207 

8.5.1 IIC双机通信 208 

8.5.2 IIC读写EEPROM 211 

8.5.3 软件模拟IIC通信 215 

8.6 SPI通信 219 

8.6.1 SPI总线介绍 219 

8.6.2 USCI模块的SPI模式 222 

8.6.3 SPI模式寄存器 226 

8.7 SPI通信应用实例 231 

8.7.1 SPI双机通信 231 

8.7.2 SPI读写Flash 234 

8.7.3 软件模拟SPI通信 238 

8.8 小结与思考 242 

习题与思考 242 

第9章 MSP430单片机模拟接口 243 

9.1 模数转换 243 

9.1.1 模数转换基本概念 244 

9.1.2 ADC12简介 245 

9.1.3 ADC12控制寄存器 251 

9.2 模数转换应用实例 255 

9.2.1 单通道单次转换 255 

9.2.2 单通道重复转换 258 

9.2.3 多通道单次转换 260 

9.2.4 多通道重复转换 261 

9.2.5 温度信号采集 263 

9.2.6 16位模数转换芯片 

ADS1118 264 

9.3 数模转换 266 

9.3.1 数模转换基本概念 267 

9.3.2 DAC12简介 268 

9.3.3 DAC12控制寄存器 272 

9.4 数模转换应用实例 277 

9.4.1 数模转换输出固定电压 277 

9.4.2 数模转换输出波形 278 

9.4.3 16位数模转换芯片 

DAC8571 278 

9.5 比较器 281 

9.5.1 比较器概述 281 

9.5.2 MSP430比较器 282 

9.5.3 比较器寄存器 284 

9.6 比较器应用实例 286 

9.6.1 比较器电压比较 286 

9.6.2 比较器中断 287 

9.6.3 比较器滞后比较 288 

9.7 小结与思考 289 

习题与思考 290 

第10章 MSP430单片机存储系统 291 

10.1 存储器概述 291 

10.1.1 存储器基本概念 291 

10.1.2 MSP430单片机 

存储器组织 292 

10.2 随机存储器 292 

10.2.1 RAM简介 292 

10.2.2 RAM寄存器 293 

10.2.3 RAM指定地址读写 294 

10.2.4 FRAM简介 294 

10.2.5 FRAM寄存器 298 

10.2.6 FRAM指定地址读写 300 

10.3 闪速存储器 301 

10.3.1 Flash简介 301 

10.3.2 Flash控制寄存器 307 

10.3.3 Flash读写功能 308 

10.4 直接内存存储DMA 309 

10.4.1 DMA简介 310 

10.4.2 DMA控制寄存器 315 

10.4.3 DMA实例 

—模数转换传输 319 

10.4.4 DMA实例 

—UART传输 320 

10.5 小结与思考 321 

习题与思考 322 

第11章 MSP430单片机电源管理 

与供电监督 323 

11.1 电源管理模块PMM 323 

11.1.1 PMM简介 324 

11.1.2 PMM寄存器 332 

11.2 PMM应用实例 336 

11.2.1 提升核心电压 336 

11.2.2 进入和退出LPM4.5 338 

11.3 小结与思考 339 

习题与思考 340 

第12章 MSP430单片机乘法器 

与循环冗余校验 341 

12.1 乘法器MPY32 341 

12.1.1 MPY32简介 341 

12.1.2 MPY32寄存器 346 

12.2 MPY32应用实例 346 

12.2.1 无符号乘法16×16位 346 

12.2.2 有符号乘法32×32位 347 

12.2.3 无符号乘加32×32位 348 

12.2.4 Q15格式小数乘法 348 

12.3 循环冗余校验 349 

12.3.1 CRC16模块简介 350 

12.3.2 CRC16寄存器 351 

12.4 CRC16应用实例 352 

12.5 小结与思考 353 

习题与思考 353 

第13章 MSP430单片机驱动库 354 

13.1 驱动库DRIVERLIB 354 

13.1.1 库函数与寄存器 

程序开发比较 354 

13.1.2 驱动库DRIVERLIB说明 355 

13.1.3 基于库函数的工程模板 357 

13.2 库函数说明 363 

13.2.1 时钟系统UCS库函数 363 

13.2.2 数字端口GPIO库函数 365 

13.2.3 定时器TIMER_A库函数 366 

13.2.4 通信接口USCI_A_UART 

库函数 367 

13.3 驱动库应用实例 369 

13.4 小结与思考 370 

习题与思考 370 

第14章 MSP430单片机的USB模块 371 

14.1 USB模块概述 371 

14.1.1 USB技术简介 371 

14.1.2 USB模块介绍 373 

14.2 USB_API使用指南 375 

14.2.1 USB_API概述 375 

14.2.2 数据接口 

（CDC与HID-Datapipe） 381 

14.2.3 海量存储类设备 388 

14.2.4 传统HID接口 399 

14.3 USB应用实例 402 

14.3.1 USB-CDC类设备实例 403 

14.3.2 USB-HID类设备实例 404 

14.3.3 USB-MSC类设备实例 405 

14.3.4 USB-BSL程序下载实例 405 

14.4 小结与思考 406 

习题与思考 406 

第15章 电动小车动态无线充电系统 

（2019年全国大学生电子设计 

竞赛全国一等奖作品） 407 

15.1 系统概述 407 

15.1.1 系统任务 407 

15.1.2 系统要求 407 

15.1.3 系统说明 408 

15.1.4 评分标准 408 

15.2 系统方案分析 409 

15.2.1 无线充电电动小车的设计 409 

15.2.2 无线充电系统的设计 411 

15.3 系统硬件设计 412 

15.3.1 无线充电电动小车 

硬件设计 412 

15.3.2 无线充电系统硬件设计 413 

15.4 系统软件设计 414 

15.4.1 无线充电电1