本書根據(jù)作者多年MSP430單片機開發(fā)設計經(jīng)驗，從實用性和先進性出發(fā)，遵循由淺入深、循序漸進的原則，較全面地講解了MSP430單片機的知識體系。全書主要內(nèi)容包括：單片機的基本概念、單片機應用系統(tǒng)與學習步驟及建議，MSP430單片機的特點及硬件結構與工作原理、通用輸入/輸出端口、時鐘系統(tǒng)、工作模式、中斷系統(tǒng)、定時/計數(shù)器、看門狗、實時時鐘、常用通信接口（串口、IIC總線、SPI總線）、模擬接口（模數(shù)轉(zhuǎn)換ADC、數(shù)模轉(zhuǎn)換DAC、比較器）、內(nèi)部存儲系統(tǒng)（RAM、Flash、DMA）、電源管理模塊、乘法器MPY32、循環(huán)冗余校驗CRC16、USB接口、基于驅(qū)動庫的MSP430程序設計、基于MSP430的電動小車動態(tài)無線充電系統(tǒng)（2019年全國大學生電子設計競賽全國一等獎作品）。本書在講解MSP單片機開發(fā)的必要理論知識的同時，結合各種應用及經(jīng)典的設計案例，并均經(jīng)過實際電路驗證測試。本書配套設計有課件、視頻教程、硬件平臺。此外，本書還介紹了MSP430單片機C程序設計的開發(fā)平臺CCS（Code Composer Studio），并基于CCS設計了本書程序，部分樣例還有IAR（IAR Embedded Workbench，另一個MSP430單片機C程序設計開發(fā)平臺）工程。
李勝銘，碩士，大連理工大學創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)學院創(chuàng)新中心主任、機電創(chuàng)新實踐班教師，大連市人工智能協(xié)會秘書。從事嵌入式、機器學習及物聯(lián)網(wǎng)等方面的研究。負責教育部高等教育司產(chǎn)學合作協(xié)同育人項目6項、負責企業(yè)委托開發(fā)項目多項，參與國家自然科學基金項目等多項。獲卓越大學聯(lián)盟高校青年教師教學創(chuàng)新大賽全國二等獎，獲得專利4項，軟件著作權登記10余項，發(fā)表教學論文10余篇。指導學生參加電子設計競賽與智能汽車競賽，競賽成績位居全國前列，其中連續(xù)獲得 2013、2015、2017 全國大學生電子設計競賽一等獎，2015 年獲全國電子設計競賽的最高獎—"瑞薩杯”；全國大學生智能車競賽一等獎、東北賽區(qū)冠軍；2012、2014、2016、2018 年獲遼寧省大學生電子設計競賽最高獎—"TI”杯。連續(xù)6年榮獲全國大學生電子設計競賽優(yōu)秀指導教師、全國大學生智能車競賽優(yōu)秀指導教師、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)學院優(yōu)秀指導教師、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)學院教學優(yōu)秀質(zhì)量獎等榮譽稱號。
目 錄
第1章 概述 1
1.1 單片機的基本概念 1
1.1.1 單片機的定義 1
1.1.2 單片機的發(fā)展與分類 2
1.1.3 單片機的特點與應用 3
1.2 單片機應用系統(tǒng)與學習 4
1.2.1 單片機應用系統(tǒng)的結構 4
1.2.2 單片機應用系統(tǒng)的開發(fā)流程 5
1.2.3 單片機學習步驟 7
1.2.4 單片機學習建議 8
1.3 MSP430單片機簡介 9
1.3.1 MSP430單片機的主要特點 9
1.3.2 MSP430單片機的應用場合 10
1.3.3 MSP430單片機產(chǎn)品
系列概況 11
1.3.4 MSP430單片機架構與資源 14
1.4 MSP430單片機第一個實例 18
1.4.1 MSP430最小系統(tǒng)與
上電初始化 18
1.4.2 CCS軟件安裝與工程建立 23
1.4.3 CCS軟件編譯與調(diào)試 29
1.5 小結與思考 31
習題與思考 31
第2章 單片機C語言基礎 32
2.1 C語言基礎知識 32
2.1.1 標識符與關鍵字 32
2.1.2 數(shù)據(jù)基本類型 33
2.1.3 運算符 34
2.1.4 程序基本結構 38
2.1.5 函數(shù) 44
2.1.6 數(shù)組與指針 48
2.1.7 預處理 53
2.1.8 結構體 55
2.1.9 位段定義 61
2.2 MSP430 C語言擴展特性 61
2.2.1 擴展關鍵字 61
2.2.2 內(nèi)聯(lián)函數(shù) 62
2.2.3 頭文件與預定義 66
2.3 規(guī)范化編程 69
2.3.1 單片機基本程序框架 69
2.3.2 編程規(guī)范 71
2.4 小結與思考 73
習題與思考 73
第3章 MSP430單片機通用
輸入/輸出端口 75
3.1 端口概述 75
3.1.1 數(shù)字輸入/輸出端口介紹 75
3.1.2 數(shù)字輸入/輸出端口寄存器 85
3.2 數(shù)字輸入/輸出端口應用實例 87
3.2.1 端口輸出控制發(fā)光二極管 87
3.2.2 端口輸入讀取按鍵 88
3.2.3 端口復用 90
3.3 小結與思考 91
習題與思考 91
第4章 MSP430單片機時鐘系統(tǒng)
與低功耗模式 92
4.1 時鐘系統(tǒng)簡介 92
4.1.1 時鐘源 94
4.1.2 時鐘信號 97
4.1.3 時鐘操作寄存器 99
4.2 時鐘應用實例 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 低功耗模式應用實例 113
4.4.1 活躍模式 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 小結與思考 117
習題與思考 117
第5章 MSP430單片機中斷系統(tǒng) 118
5.1 中斷概述 118
5.1.1 中斷的基本概念 118
5.1.2 中斷響應過程 119
5.2 MSP430單片機中斷 121
5.2.1 MSP430單片機中斷源
與中斷向量表 121
5.2.2 MSP430單片機
中斷寄存器 124
5.2.3 MSP430單片機
中斷服務函數(shù) 126
5.3 中斷應用實例 126
5.3.1 外部中斷 126
5.3.2 中斷嵌套 128
5.4 小結與思考 129
習題與思考 130
第6章 MSP430單片機定時器 131
6.1 通用定時器 131
6.1.1 定時器介紹 131
6.1.2 定時器工作模式 133
6.1.3 捕獲比較器工作模式 134
6.1.4 定時器中斷功能 138
6.1.5 定時器B簡介 138
6.1.6 定時器控制寄存器 140
6.2 定時器應用實例 145
6.2.1 定時器外部計數(shù) 145
6.2.2 定時器通用定時中斷 146
6.2.3 定時器捕獲中斷 147
6.2.4 定時器PWM輸出 149
6.3 小結與思考 149
習題與思考 149
第7章 MSP430單片機看門狗定時器
與實時時鐘 151
7.1 看門狗定時器 151
7.1.1 WDT介紹 151
7.1.2 WDT寄存器 154
7.2 看門狗定時器應用實例 154
7.2.1 定時器模式 155
7.2.2 看門狗模式 155
7.3 實時時鐘 156
7.3.1 RTC模塊介紹 156
7.3.2 RTC寄存器 161
7.4 RTC應用實例 168
7.4.1 日歷模式 169
7.4.2 計數(shù)器模式 170
7.5 小結與思考 171
習題與思考 171
第8章 MSP430單片機通信接口 172
8.1 通信系統(tǒng)概述 172
8.1.1 通信系統(tǒng)基本模型 172
8.1.2 并行與串行通信 173
8.1.3 同步通信與異步通信 173
8.1.4 MSP430單片機通信
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通信與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通信應用實例 186
8.3.1 UART雙機通信 186
8.3.2 軟件模擬UART通信 188
8.3.3 UART紅外通信 191
8.3.4 UART多機通信 192
8.3.5 RS485通信 197
8.4 IIC通信 198
8.4.1 IIC介紹 198
8.4.2 USCI的IIC模式 199
8.4.3 IIC模式寄存器 204
8.5 IIC通信應用實例 207
8.5.1 IIC雙機通信 208
8.5.2 IIC讀寫EEPROM 211
8.5.3 軟件模擬IIC通信 215
8.6 SPI通信 219
8.6.1 SPI總線介紹 219
8.6.2 USCI模塊的SPI模式 222
8.6.3 SPI模式寄存器 226
8.7 SPI通信應用實例 231
8.7.1 SPI雙機通信 231
8.7.2 SPI讀寫Flash 234
8.7.3 軟件模擬SPI通信 238
8.8 小結與思考 242
習題與思考 242
第9章 MSP430單片機模擬接口 243
9.1 模數(shù)轉(zhuǎn)換 243
9.1.1 模數(shù)轉(zhuǎn)換基本概念 244
9.1.2 ADC12簡介 245
9.1.3 ADC12控制寄存器 251
9.2 模數(shù)轉(zhuǎn)換應用實例 255
9.2.1 單通道單次轉(zhuǎn)換 255
9.2.2 單通道重復轉(zhuǎn)換 258
9.2.3 多通道單次轉(zhuǎn)換 260
9.2.4 多通道重復轉(zhuǎn)換 261
9.2.5 溫度信號采集 263
9.2.6 16位模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片
ADS1118 264
9.3 數(shù)模轉(zhuǎn)換 266
9.3.1 數(shù)模轉(zhuǎn)換基本概念 267
9.3.2 DAC12簡介 268
9.3.3 DAC12控制寄存器 272
9.4 數(shù)模轉(zhuǎn)換應用實例 277
9.4.1 數(shù)模轉(zhuǎn)換輸出固定電壓 277
9.4.2 數(shù)模轉(zhuǎn)換輸出波形 278
9.4.3 16位數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片
DAC8571 278
9.5 比較器 281
9.5.1 比較器概述 281
9.5.2 MSP430比較器 282
9.5.3 比較器寄存器 284
9.6 比較器應用實例 286
9.6.1 比較器電壓比較 286
9.6.2 比較器中斷 287
9.6.3 比較器滯后比較 288
9.7 小結與思考 289
習題與思考 290
第10章 MSP430單片機存儲系統(tǒng) 291
10.1 存儲器概述 291
10.1.1 存儲器基本概念 291
10.1.2 MSP430單片機
存儲器組織 292
10.2 隨機存儲器 292
10.2.1 RAM簡介 292
10.2.2 RAM寄存器 293
10.2.3 RAM指定地址讀寫 294
10.2.4 FRAM簡介 294
10.2.5 FRAM寄存器 298
10.2.6 FRAM指定地址讀寫 300
10.3 閃速存儲器 301
10.3.1 Flash簡介 301
10.3.2 Flash控制寄存器 307
10.3.3 Flash讀寫功能 308
10.4 直接內(nèi)存存儲DMA 309
10.4.1 DMA簡介 310
10.4.2 DMA控制寄存器 315
10.4.3 DMA實例
—模數(shù)轉(zhuǎn)換傳輸 319
10.4.4 DMA實例
—UART傳輸 320
10.5 小結與思考 321
習題與思考 322
第11章 MSP430單片機電源管理
與供電監(jiān)督 323
11.1 電源管理模塊PMM 323
11.1.1 PMM簡介 324
11.1.2 PMM寄存器 332
11.2 PMM應用實例 336
11.2.1 提升核心電壓 336
11.2.2 進入和退出LPM4.5 338
11.3 小結與思考 339
習題與思考 340
第12章 MSP430單片機乘法器
與循環(huán)冗余校驗 341
12.1 乘法器MPY32 341
12.1.1 MPY32簡介 341
12.1.2 MPY32寄存器 346
12.2 MPY32應用實例 346
12.2.1 無符號乘法16×16位 346
12.2.2 有符號乘法32×32位 347
12.2.3 無符號乘加32×32位 348
12.2.4 Q15格式小數(shù)乘法 348
12.3 循環(huán)冗余校驗 349
12.3.1 CRC16模塊簡介 350
12.3.2 CRC16寄存器 351
12.4 CRC16應用實例 352
12.5 小結與思考 353
習題與思考 353
第13章 MSP430單片機驅(qū)動庫 354
13.1 驅(qū)動庫DRIVERLIB 354
13.1.1 庫函數(shù)與寄存器
程序開發(fā)比較 354
13.1.2 驅(qū)動庫DRIVERLIB說明 355
13.1.3 基于庫函數(shù)的工程模板 357
13.2 庫函數(shù)說明 363
13.2.1 時鐘系統(tǒng)UCS庫函數(shù) 363
13.2.2 數(shù)字端口GPIO庫函數(shù) 365
13.2.3 定時器TIMER_A庫函數(shù) 366
13.2.4 通信接口USCI_A_UART
庫函數(shù) 367
13.3 驅(qū)動庫應用實例 369
13.4 小結與思考 370
習題與思考 370
第14章 MSP430單片機的USB模塊 371
14.1 USB模塊概述 371
14.1.1 USB技術簡介 371
14.1.2 USB模塊介紹 373
14.2 USB_API使用指南 375
14.2.1 USB_API概述 375
14.2.2 數(shù)據(jù)接口
（CDC與HID-Datapipe） 381
14.2.3 海量存儲類設備 388
14.2.4 傳統(tǒng)HID接口 399
14.3 USB應用實例 402
14.3.1 USB-CDC類設備實例 403
14.3.2 USB-HID類設備實例 404
14.3.3 USB-MSC類設備實例 405
14.3.4 USB-BSL程序下載實例 405
14.4 小結與思考 406
習題與思考 406
第15章 電動小車動態(tài)無線充電系統(tǒng)
（2019年全國大學生電子設計
競賽全國一等獎作品） 407
15.1 系統(tǒng)概述 407
15.1.1 系統(tǒng)任務 407
15.1.2 系統(tǒng)要求 407
15.1.3 系統(tǒng)說明 408
15.1.4 評分標準 408
15.2 系統(tǒng)方案分析 409
15.2.1 無線充電電動小車的設計 409
15.2.2 無線充電系統(tǒng)的設計 411
15.3 系統(tǒng)硬件設計 412
15.3.1 無線充電電動小車
硬件設計 412
15.3.2 無線充電系統(tǒng)硬件設計 413
15.4 系統(tǒng)軟件設計 414
15.4.1 無線充電電動小車
軟件設計 414
15.4.2 無線充電系統(tǒng)軟件設計 416
15.5 小結與思考 416
參考文獻
書單推薦
