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MSP430F5529 是最新一代的具有集成 USB 的超低功耗單片機(jī),可以應(yīng)用于能量收集、無(wú)線傳感以及自動(dòng)抄表等場(chǎng)合,是最低工作功耗的單片機(jī)之一。MSP430F5529 開發(fā)板(MSP-EXP430F5529)是 MSP430F5529 單片機(jī)的開發(fā)平臺(tái),由電源選擇開關(guān)、 RF射頻接口、microSD Card 插槽、MSP430F5529芯片及引出引腳、USB接口、JTAG仿真接口、齒輪電位計(jì)、電容觸摸按鍵、LED、按鈕、EZ-FET 內(nèi)置仿真器、102x64 點(diǎn)陣 LCD和三坐標(biāo)軸加速度計(jì)組成。該開發(fā)板將 I/O 引腳接出來(lái),方便用戶進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,既可用于科研開發(fā),又適合實(shí)驗(yàn)教學(xué)、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等,為廣大高校師生提供了良好的實(shí)驗(yàn)開發(fā)環(huán)境,同時(shí)也是廣大電子愛(ài)好者學(xué)習(xí)、開發(fā) MSP430 系列單片機(jī)的良好平臺(tái)。 該實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書共有 9章,分為兩大部分。第一部分為第 1章至第2章,介紹開發(fā)板的硬件和軟件資源,以及CCSv5.1 的安裝和使用。第二部分為第 3章至第 9章,介紹 7 個(gè)實(shí)驗(yàn)。按原開發(fā)板的板載程序,可以做 6個(gè)實(shí)驗(yàn):時(shí)鐘實(shí)驗(yàn)、游戲?qū)嶒?yàn)、功耗測(cè)試實(shí)驗(yàn)、應(yīng)用程序演示實(shí)驗(yàn)、SD 卡內(nèi)存讀取實(shí)驗(yàn)和開發(fā)板設(shè)置實(shí)驗(yàn)。我們以各主要模塊應(yīng)用為線索,對(duì)這 6個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行重新整合分類,形成了 7個(gè)實(shí)驗(yàn):液晶顯示及時(shí)鐘實(shí)驗(yàn)、觸摸按鍵應(yīng)用實(shí)驗(yàn)、加速度計(jì)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)、USB 通信實(shí)驗(yàn)、Micro SD 卡應(yīng)用實(shí)驗(yàn)、功耗測(cè)試實(shí)驗(yàn)和綜合實(shí)驗(yàn),并將原來(lái)的1個(gè)軟件工程,整理成 7個(gè)獨(dú)立的軟件工程,調(diào)試通過(guò),便于讀者實(shí)驗(yàn)。
此外,與該實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書配套的還有 PPT 和實(shí)驗(yàn)視頻材料,以便讀者更好地利用開發(fā)板進(jìn)行學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)。
該實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書、程序和相關(guān)材料是在 TI 公司大學(xué)計(jì)劃的資助下,由合肥工業(yè)大學(xué)電氣與自動(dòng)化工程學(xué)院DSP 實(shí)驗(yàn)室任保宏編寫,由徐科軍審閱。在編寫過(guò)程中,得到TI大學(xué)計(jì)劃黃爭(zhēng)經(jīng)理的指導(dǎo),以及合肥工業(yè)大學(xué)電氣與自動(dòng)化工程學(xué)院 DSP 實(shí)驗(yàn)室胡小玲和邵春莉等的幫助。在此,表示衷心的感謝。由于時(shí)間和水平有限,書中可能存在錯(cuò)誤和不妥之處,敬請(qǐng)廣大讀者批評(píng)指正。
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第一部分:實(shí)驗(yàn)設(shè)備軟硬件安裝及說(shuō)明
第一章 MSP-EXP430F5529 開發(fā)板概述
1.1 MSP430F5529 微控制器特性
◆低工作電壓:1.8V到3.6V;
◆超低功耗:
--活動(dòng)模式(AM):所有系統(tǒng)時(shí)鐘活動(dòng)
290 μA/MHz 在8MHz,3.0V,F(xiàn)lash Program
150 μA/MHz 在8MHz,3.0V,RAM Program
--待機(jī)模式(LPM3):
實(shí)時(shí)時(shí)鐘、看門狗、電源監(jiān)控、RAM數(shù)據(jù)保持、快速喚醒:
1.9μA 在2.2V,2.1μA 在3.0V(典型)
低功耗振蕩器、通用計(jì)數(shù)器、看門狗、電源監(jiān)控、RAM數(shù)據(jù)保持、快速喚醒:
1.4 μA 在3.0V(典型)
--關(guān)閉模式(LPM4):
RAM數(shù)據(jù)保持,電源監(jiān)控,快速喚醒:1.1μA 在 3.0V(典型)
--關(guān)斷模式(LPM4.5):0.18μA 在3.0V(典型)
◆從待機(jī)模式下喚醒時(shí)間在 3.5μs內(nèi)(典型);
◆16位RISC結(jié)構(gòu),可拓展內(nèi)存,高達(dá) 25-MHZ的系統(tǒng)時(shí)鐘;
◆靈活的電源管理系統(tǒng):
--核心供電電壓可編程調(diào)節(jié)的內(nèi)置 LDO
--電源電壓監(jiān)控、監(jiān)測(cè)及掉電檢測(cè)
◆UCS統(tǒng)一時(shí)鐘系統(tǒng):
--頻率穩(wěn)定的FLL控制回路
--低功率或低頻率內(nèi)置時(shí)鐘源(VLO)
--修整后的低頻內(nèi)置參考源(REFO)
--32KHZ低頻晶振(XT1)
--高達(dá)32MHZ高頻晶振 (XT2)
◆具有五個(gè)捕獲/比較寄存器的 16位定時(shí)器TA0,Timer_A;
◆具有三個(gè)捕獲/比較寄存器的 16位定時(shí)器TA1,Timer_A;
◆具有三個(gè)捕獲/比較寄存器的 16位定時(shí)器TA2,Timer_A;
◆具有七個(gè)捕獲/比較映射寄存器的 16位定時(shí)器 TB0,Timer_B;
◆兩個(gè)通用串行通訊接口:
--USCI_A0 和USCI_A1,每個(gè)支持:增強(qiáng)UART、IrDA、同步SPI
--USCI_B0 和USCI_B1,每個(gè)支持:I
2
C、同步SPI
◆全速USB:
--集成USB-PHY
--集成3.3V/1.8V USB 電源系統(tǒng)
--集成USB-PLL
--8輸入,8輸出端點(diǎn)
◆具有內(nèi)部基準(zhǔn)電壓,采樣和保持及自動(dòng)掃描功能的12 位ADC(MSP430F552X系列僅有);
◆比較器;
◆支持32位運(yùn)算的硬件乘法器;
◆串行系統(tǒng)編程,無(wú)需添加外部編程電壓;
◆三通道內(nèi)部DMA;
◆具有實(shí)時(shí)時(shí)鐘功能的基本定時(shí)器。
1.2 MSP430F5529 引腳圖及結(jié)構(gòu)框圖
MSP430F5529 的引腳圖如圖 1.1所示,結(jié)構(gòu)框圖如圖 1.2所示。
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1.3 MSP-EXP430F5529 開發(fā)板硬件及軟件資源概述
1.3.1 MSP-EXP430F5529開發(fā)板硬件資源概述
MSP430F5529 開發(fā)板(MSP-EXP430F5529)是 MSP430F5529 器件的開發(fā)平臺(tái),為最新一代的具有集成 USB 的 MSP430 器件。該開發(fā)板與 CC2520EMK 等眾多 TI 低功耗射頻無(wú)線評(píng)估模塊兼容。開發(fā)板能幫助設(shè)計(jì)者快速使用 F5529 MCU 進(jìn)行學(xué)習(xí)和開發(fā),其中 F5529 MCU 為能量收集、無(wú)線傳感以及自動(dòng)抄表基礎(chǔ)設(shè)施 (AMI) 等應(yīng)用,提供了業(yè)界最低工作功耗的集成 USB、更大的內(nèi)存和領(lǐng)先的集成技術(shù)。
MSP430F5529 開發(fā)板的結(jié)構(gòu)組成如圖 1.3 所示。我們從左上角開始,按順時(shí)針?lè)较蚪榻B:MSP-EXP430F5529 集成了電源選擇開關(guān)(4種電源選擇方式)、電池或外部電源接口、1個(gè)RF射頻接口、 Micro SD Card 插槽(附1G 內(nèi)存卡)、 MSP430F5529引腳接口、 5529USB接口、JTAG 仿真接口、1 個(gè)齒輪電位計(jì)、5 塊電容觸摸按鍵、9 個(gè) LED、4 個(gè)按鈕(2 個(gè)用戶配置按鈕、 1 個(gè)復(fù)位按鈕、 1 個(gè) BSL按鈕)、 eZ-FET內(nèi)置仿真器、 1塊102x64 點(diǎn)陣 LCD、1個(gè)三坐標(biāo)軸加速度計(jì)以及 MSP430F5529芯片。
該開發(fā)板將 F5529 部分引腳接出來(lái),方便用戶進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,既適合科研開發(fā),又適合實(shí)驗(yàn)教學(xué)、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等,為廣大高校師生提供了良好的實(shí)驗(yàn)開發(fā)環(huán)境,同時(shí)也是廣大電子愛(ài)好者學(xué)習(xí)、開發(fā) MSP430 系列單片機(jī)的良好平臺(tái)。
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3.9.3 實(shí)驗(yàn)步驟
(若LAB1工程已導(dǎo)入,(1)(2)(3)步可省略)
(1)將電源選擇撥碼開關(guān)打至eZ檔。
(2)利用Mini-USB線連接開發(fā)板仿真端口(左下角)和PC機(jī)。
(3)打開CCSv5.1軟件,確認(rèn)工作區(qū)間―F\MSP-EXP430F5529\Workspace‖,并導(dǎo)入LAB1工程,導(dǎo)入步驟請(qǐng)參考2.2節(jié):利用CCSv5.1導(dǎo)入已有工程。
(4)雙擊打開lab1.c文件,在531行找到該數(shù)字時(shí)鐘實(shí)驗(yàn)程序代碼DisplayAnalogClock (),并在其中設(shè)置斷點(diǎn),斷點(diǎn)位置如圖3.17中陰影部分所示。
(5)將工程編譯通過(guò),并點(diǎn)擊調(diào)試按鈕 進(jìn)入調(diào)試界面。
(6)運(yùn)行程序,在主菜單下,通過(guò)齒輪電位計(jì)選擇:4.Analog Clock,然后按下S1鍵,
由于在該程序中設(shè)置了斷點(diǎn),程序開始的界面,如圖3.17所示。
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