《MSP430原理与应用》课程教学大纲

《MSP430原理与应用》课程教学大纲课程英文名PrinciplesandApplicationofMSP430课程代码A0806Z03学分2总学时32理论学时16实验学时16课程类别学科基础课课程性质选修先修课程电路理论、模拟电子技术适用专业自动化开课学院机电工程学院一、课程的地位与任务单片机技术是广泛应用于各个领域的有关测量与控制的一门重要的专业课程，是实现现代控制的必不可少的工具与手段，是自动化技术专业的一门必修课，是专业技能的重要组成部分。MSP430单片机是16位高性能混合信号处理器。由于它具有处理能力强、运算速度快、集成度高、外部设备丰富、超低功耗等优点，而且有很高的性价比，因此在许多领域内都得到了广泛的应用。该课程主要讲授单片机结构和基本原理、MSP430系列单片机及其指令系统、单片机的I/O扩展及应用、单片机的定时与中断系统及单片机的程序设计等内容，通过学习使学生具有单片机硬件、软件的基础知识及初步的设计开发技能，进而为使用单片机实现各种检测与控制任务打下基础。该课程的实践教学以C语言单片机为基础，能让学生深入了解单片机项目的开发流程。二、课程目标通过该课程的学习学生应该具备以下基本的能力：（1）熟悉MSP430单片机的硬件组成及基本的工作原理，具有简单单片机系统的分析能力，了解单片机硬件设计的一般方法。（2）掌握简单的单片机接口电路的应用与设计，能够编写简单的C语言应用程序，掌握单片机开发应用系统的使用。表1课程目标与相关毕业要求的对应关系课程目标毕业要求（支撑程度H、M、L）3-15-3课程目标（1）M课程目标（2）H注：1.支撑强度分别填写H、M或L（其中H表示支撑程度高、M为中等、L为低）；2.毕业要求须根据课程所在专业培养方案进行描述。三、课程主要内容与基本要求MSP430单片机概述。整体介绍了MSP430单片机的特点和发展。主要内容包括：MSP430单片机特点，MSP430单片机主要应用，MSP430单片机发展，MSP430单片机介绍和选型。MSP430F149单片机基础知识。本章主要介绍MSP430单片机的内部结构、特点和应用，主要内容包括：CPU概述，FLASH操作，系统复位和工作模式，MSP430的基础时钟模块，MSP430的中断和特殊功能寄存器，看门狗定时器/计数器，MSP430F149的最小系统。I/O基本操作。本章详细介绍了MSP430F149单片机系列的六组I/O口，P1-P6，介绍了每个引脚的输入输出和第二功能。主要特征内容包括：（1）每个I/O口可以位独立编程设置；（2）输入、输出可以任意结合使用；（3）P1和P2口的中断功能位可以单独设置；（4）有独立的输入/输出寄存器。最后详细介绍了基本应用设计举例。定时器的功能介绍。主要内容包括：定时器功能特点的介绍，定时器A的介绍及应用，定时器B的介绍及应用。详细介绍了定时器A的以下功能：（1）16位异步定时计数器，有4种操作模式；（2）时钟源可选；（3）3个捕捉/比较寄存器；（4）可以配置成PWM输出；(5)异步输入/输出锁存；（6）中断向量寄存器提供快速Timer_A中断译码功能。最后给出了应用设计举例通用同步/异步收发器USART。主要内容包括：通用异步串行接口USART的功能介绍，SPI接口的功能介绍。详细介绍了异步通讯的以下功能：（1）独立的接收和发送寄存器；（2）空闲模式和地址模式支持多机通信；（3）错误检测标志和挂起、地址检测功能。SPI的如下功能：（1）支持3线或4线SPI操作；（2）支持主机和从机模式；（3）时钟的极性和相位可编程；（4）主模式的时钟频率可编程。最后给出了应用设计举例。比较器Comparator_A。主要内容包括：比较器的工作原理和操作流程，寄存器说明，应用设计举例。ADC12。主要内容包括：ADC12模块基本介绍及流程，转换模式，ADC12寄存器介绍，ADC12应用举例。课程教学学时安排教学内容教学时数学生任务对应课程目标第一章MSP430单片机概述MSP430单片机的特点、主要应用和发展。介绍目前主流的MSP430器件及相关产品。2了解MSP430的用途和特点。课程目标（1）第二章MSP430F149单片机基础知识MSP430中FLASH的操作，系统复位和工作模式，基础时钟模块。MSP430的中断和特殊功能寄存器，看门狗定时／计数器相关功能和特点。4掌握MSP430的FLASH操作，理解中断和低功耗模式的使用，掌握计数器的使用。课程目标（2）第三章I/O基本操作I/O口的基本操作流程，相关寄存器的介绍，及基本应用设计举例。2掌握如何在MSP430开发环境中操作I/O端口课程目标（2）第四章 定时器的功能介绍定时器基本介绍，timer_a定时／计数模式和操作说明，time_b的寄存器特点，及程序设计举例。2理解定时器的7种工作模式，掌握定时器的使用方法。课程目标（2）第五章 通用同步/异步收发器USARTMSP430内部通讯模块的共用机制，通用异步串行接口uart，spi接口和I2C接口的基本操作。2掌握通用异步串行接口uart，spi接口和I2C接口的基本操作课程目标（2）第六章 比较器Comparator_AComparator_A概述、工作原理和操作流程。相关寄存器说明及程序设计举例2掌握在开发环境中使用比较器Comparator_A。课程目标（2）第七章 ADC12ADC模块基本介绍、ADC12的操作流程和转换模式。ADC12寄存器详细介绍和应用举例。2理解AD采样原理，掌握ADC的基本使用方法。课程目标（2）五、实践环节及基本要求序号实验项目学时基本要求实验性质实验类别1软件安装与试验箱入门2熟悉调试软件和试验箱的组成和使用方法验证必做2通用I/O接口实验2熟悉MSP430单片机IO口的功能验证必做3定时器实验2熟悉定时器的基本原理与使用验证必做4比较器实验2熟比较器模块的基本原理与使用验证选做5点阵扫描实验2熟悉4*4点阵按键的扫描原理验证选做6红外接收解码实验2熟悉红外接收的编解码原理验证选做7系统时钟与低功耗实验2熟悉系统时钟与低功耗模式的使用验证必做8AD、DA实验2熟悉AD与DA模块的基本原理与使用验证必做9串行口应用实验2熟悉RS232串行通讯的基本原理验证选做10Flash控制器实验2熟悉Flash控制器的基本原理验证选做11事件触发程序实验2熟悉事件触发程序的设计方法验证选做12MSP430综合功能设计实验2掌握MSP430多种功能综合设计方法验证选做六、考核方法及成绩评定1、考核类别：考查2、考核形式：开卷3、成绩评定：平时