MSP430实验讲义(2015)

1、第一部分 实验板简介一 MSP-EXP430F5529开发板概述1.1 F5529特性:低工作电压：1.8V到3.6V； 超低功耗： -活动模式（AM）：所有系统时钟活动 -待机模式(LPM3)： -关闭模式（LPM4）： -关断模式（LPM4.5）：0.18A在3.0V（典型） 从待机模式下唤醒时间在3.5s内（典型）； 16位RISC结构，可拓展内存，高达25-MHZ的系统时钟； 灵活的电源管理系统： UCS统一时钟系统： 具有五个捕获/比较寄存器的16位定时器TA0，Timer_A； 具有三个捕获/比较寄存器的16位定时器TA1，Timer_A； 具有三个捕获/比较寄存器的16位定时器T

2、A2，Timer_A； 具有七个捕获/比较映射寄存器的16位定时器TB0，Timer_B； 两个通用串行通讯接口： -USCI_A0和USCI_A1，每个支持：增强UART、IrDA、同步SPI -USCI_B0和USCI_B1，每个支持：I2C、同步SPI 全速USB： 具有内部基准电压，采样和保持及自动扫描功能的12位ADC(MSP430F552X系列仅有)； 比较器； 支持32位运算的硬件乘法器； 串行系统编程，无需添加外部编程电压； 三通道内部DMA； 具有实时时钟功能的基本定时器。 1.2 MSP430F5529引脚图及结构框图 图1.1 MSP430F5529引脚图图1.2 MSP

3、430F5529结构框图注：其引脚具体功能请参考MSP430F5529数据手册1.3 MSP-EXP430F5529开发板硬件及软件资源概述 1.3.1 MSP-EXP430F5529开发板硬件资源概述 MSP430F5529开发板(MSP-EXP430F5529)是 MSP430F5529 器件的开发平台，为最新一代的具有集成 USB 的 MSP430 器件。该开发板与 CC2520EMK 等众多 TI 低功耗射频无线评估模块兼容。开发板能帮助设计者快速使用F5529 MCU 进行学习和开发，其中 F5529 MCU 为能量收集、无线传感以及自动抄表基础设施 (AMI) 等应用，提供了业界最

4、低工作功耗的集成 USB、更大的内存和领先的集成技术。 MSP430F5529开发板的结构组成如图1.3所示。从左上角开始，按顺时针方向介绍：MSP-EXP430F5529集成了电源选择开关（4种电源选择方式）、电池或外部电源接口、1个RF射频接口、Micro SD Card 插槽（附1G内存卡）、MSP430F5529引脚接口、5529USB接口、JTAG仿真接口、1个齿轮电位计、5 块电容触摸按键、9个LED、4 个按钮（2 个用户配置按钮、1 个复位按钮、1 个 BSL按钮）、eZ-FET内置仿真器、1块102x64 点阵 LCD、1个三坐标轴加速度计以及MSP430F5529芯片。 该

5、开发板将F5529部分引脚接出来，方便用户进行实验操作。 图1.3 MSP-EXP430F5529实物硬件资源图附：具体的硬件电路图可通过以下途径获得：MSP430F5529开发板图如下: 1.3.2 MSP-EXP430F5529开发板实验程序资源概述 MSP-EXP430F5529开发板的实验程序资源包含在名为MSP-EXP430F5529 LAB CODE的文件夹内，实验文件夹内（LABx）资源描述列表 1.4 MSP-EXP430F5529开发板供电方案分析 MSP-EXP430F5529开发板有四种供电方案，在实物硬件连接上如图所示：1.5 MSP-EXP430F5529开发板仿真方

6、案分析 MSP-EXP430F5529开发板具有三种仿真方案，前两种方案如图开发板仿真方案实物连接图 方案一：将Mini-USB线与MSP-EXP430F5529开发板左下角USB接口连接,并将短路块和电源拨码开关正确配置，采用内置仿真器EZ-FET进行程序下载仿真。该方案无需安装仿真器驱动，程序可直接下载调试。 方案二：将MSP-FET430UIF与JTAG接口连接，并将短路块和电源拨码开关正确配置，采用外置仿真器进行程序下载仿真。该方案需安装仿真器驱动，才可进行程序的下载调试。 方案三：采用MSP430 BSL进行仿真，仿真方法可以参考：USB Field Firmware Updates

7、 on MSP430 MCUs。 1.7 MSP-EXP430F5529开发板各接口引脚介绍1.8 MSP-EXP430F5529开发板资源下载途径 :（1） MSP-EXP430F5529官方网站： （2）MSP-EXP430F5529开发板用户指导手册：（3）MSP-EXP430F5529开发板硬件电路图：（4）MSP430x5xx/x6xx用户指导： （5）MSP430F552x数据手册：（6）MSP430F552X例程：（7）CCSv5下载途径：（8）USB开发资源库下载途径：（9）电容触摸资源库下载途径：实验一 熟悉CCS编译环境一 实验目的：熟悉CCS编译环境，学习CCS中新建工程

8、，编译调试程序，观察变量窗口，设置断点等二 实验内容1. 在CCSv5中新建工程，指定MSP430F5529芯片；（1） 在main.c中键入以下程序段#include <msp430f5529.h>void main(void) volatile unsigned int i; WDTCTL = WDTPW+WDTHOLD; / Stop WDT P1DIR |= BIT0; / P1.0 set as output while(1) / continuous loop P1OUT = BIT0; / XOR P1.0 for(i=50000;i>0;i-); / Dela

9、y （2）编译Build工程；(3) 下载调试Debug工程；(4) 在调试环境下选择全部运行，观察记录实验板上的现象；(5) 单步运行，观察记录每条指令执行时的现象；(6) 单步运行，观察寄存器P1DIR，P1OUT中数据的变化；(7) 停止调试，返回到编辑环境，在程序中设置断点运行；(8) 将延时设置成函数在主程序中调用，延时程序可以通过参数设置延时时间；2 导入已有工程（LAB1）,调试运行三 实验报告 写出CCSv5中新建工程、导入已有工程及调试运行步骤。实验二 基本输入输出实验一 实验目的：学习MPS430通用输入输出端口GPIO的操作，掌握CCS中建立工程编辑调试的过程。二 实验内

10、容1 编写程序指定端口输出方向，控制8个指示灯 LED1LED8同时亮灭变化（软件延时）。2 编写程序指定端口输出方向，控制指示灯LED4、LED5、LED6循环点亮。3. 检测按键S1，按键按下时中断，按键控制LED4交替点亮或熄灭，即按键按一下 LED4亮，按键再按一下LED4灭，如此循环。4 实验所需硬件电路模块 图1 用户按键连线图图2 用户指示灯连线图图3 触摸按键指示灯连线图三 实验报告 写出经调试运行正确的程序代码，加以注释，并写出实验结果、实验现象。实验三 液晶显示实验一 实验目的：学习MPS430F5529开发板上102*64液晶显示模块的使用，学习在工程中添加头文件的方法，

11、学习调用外部函数的方法。二 实验内容: 1 导入液晶显示及时钟实验例程LAB1，阅读该例程，并调试运行，观察结果，分析如何实现显示TI图标、太阳镜、灯泡、时钟图案？2 在工程中添加液晶显示模块对应的头文件和函数定义文件，在主函数中包含指定头文件；3 调用相关函数在LCD上显示字符或数字，选择不同显示模式（白底黑字或黑底白字）如显示： “Welcome to B607 My name is XXX” 4 显示变量值，运算下面的程序段：Int a=1,b=2,sum=0；Sum=a+b;在液晶屏上显示下面的文字，并要求变量值修改时文字对应变化，“a=1B=2Sum=a+b=3”5 绘制简单图形，在

12、屏幕中央绘制水平线、垂直线和指定起止坐标的直线；绘制一个直角三角形、一个矩形、一个等边梯形和一个圆形；尝试将绘制的图形在屏幕上上移或下移；6 调整液晶屏的对比度和亮度点阵LCD液晶显示模块三 实验报告1 写出经调试运行正确的程序代码，加以注释，2 写出实验步骤、实验结果、实验现象。附：HAL_Dogs102x6.h/.c程序介绍（1）下面函数的功能为LCD初始化。 extern void Dogs102x6_init(void);（2）下面函数的功能为背光初始化。 extern void Dogs102x6_backlightInit(void); （3）下面函数的功能为禁用LCD。 exte

13、rn void Dogs102x6_disable(void); （4）下面函数的功能为通过三线SPI方式，将命令字发送给LCD。其中参数：* sCmd-指向命令字的指针；i-命令字的位数。 extern void Dogs102x6_writeCommand(uint8_t* sCmd, uint8_t i); （5）下面函数的功能为通过三线SPI方式，将数据写入LCD。其中参数* sData-指向数据的指针；i-数据的位数。 extern void Dogs102x6_writeData(uint8_t* sData, uint8_t i);（6）下面函数的功能为设置LCD内存的地址。其中

14、参数pa（07）-要写入LCD内存中的行地址；ca（0101）-要写入LCD内存中的列地址，其中（0,0）表示屏幕的左上角地址。 extern void Dogs102x6_setAddress(uint8_t pa, uint8_t ca); （7）下面函数的功能为返回对比度的值，可以供以后的程序中调用，得到当前的对比度值。 extern uint8_t Dogs102x6_getContrast(void); （8）下面函数的功能为返回背光度的值，可以供以后的程序中调用得到当前的背光度值。 extern uint8_t Dogs102x6_getBacklight(void); （9）下面

15、函数的功能为设置LCD对比度，其中参数：newContrast-所需设置对比度的级别，其取值范围为031，31为对比度最大的设置。 extern void Dogs102x6_setContrast(uint8_t newContrast); （10）下面函数的功能为设置LCD背光亮度，其中参数：brightness-所需设置背光的级别，其取值范围为011，11为背光亮度最大的设置。 extern void Dogs102x6_setBacklight(uint8_t brightness); （11）下面函数的功能为翻转液晶显示的内容。 extern void Dogs102x6_setIn

16、verseDisplay(void); （12）下面函数的功能为将翻转后的液晶显示的内容再翻转为正的。 extern void Dogs102x6_clearInverseDisplay(void);（13）下面函数的功能为将当前显示的图像下移固定的行数，其中参数：lines-需下移的行数，其取值范围为063。 extern void Dogs102x6_scrollLine(uint8_t lines); （14）下面函数的功能为启用LCD液晶上的所有像素，进行测试。 extern void Dogs102x6_setAllPixelsOn(void);（15）下面函数的功能为中断（14）函

17、数的功能，使液晶返回正常工作。 extern void Dogs102x6_clearAllPixelsOn(void); （16）下面函数的功能为清除屏幕上的像素，即清屏程序。 extern void Dogs102x6_clearScreen(void); （17）下面函数的功能为将一个字符写入确定行列的LCD液晶显示屏上，其中参数：row-写入字符的行地址（其取值范围为07）；col-写入字符的列地址（其取值范围为0102）；f-指向需写入字符的指针；style-文本的样式选择（0表示白底黑字，1表示黑底白字）。 extern void Dogs102x6_charDraw(uint8_

18、t row, uint8_t col, uint16_t f, uint8_t style); （18）下面函数的功能为将一个字符写入确定坐标的LCD液晶显示屏上，其中参数：x-水平坐标（其取值范围为0102），y-垂直坐标（其取值范围为063）；f-指向需写入字符的指针；style-文本的样式选择（0表示白底黑字，1表示黑底白字）。 extern void Dogs102x6_charDrawXY(uint8_t x, uint8_t y, uint16_t f, uint8_t style); （19）下面函数的功能为将一串字符串写入确定行列的LCD液晶显示屏上，其中参数：row-写入字符

19、串的行地址（其取值范围为07）；col-写入字符串的列地址（其取值范围为0102）；*word-指向需写入字符串word的指针；style-文本的样式选择（0表示白底黑字，1表示黑底白字）。 extern void Dogs102x6_stringDraw(uint8_t row, uint8_t col, char *word, uint8_t style); （20）下面函数的功能为将一串字符串写入确定坐标的LCD液晶显示屏上，其中参数：x-水平坐标（其取值范围为0102），y-垂直坐标（其取值范围为063）；*word-指向需写入字符串word的指针；style-文本的样式选择（0表示白

20、底黑字，1表示黑底白字）。 extern void Dogs102x6_stringDrawXY(uint8_t x, uint8_t y, char *word, uint8_t style); （21）下面函数的功能为清除LCD上某行的显示内容，其中参数：row-需清除内容的行数，其取值范围为07。 extern void Dogs102x6_clearRow(uint8_t row); （22）下面函数的功能为绘制一个像素的内容，其中参数：x-绘制点的x坐标（其取值范围为063）；y-绘制点的y坐标（其取值范围为0101）；style-文本的样式选择（0表示白底黑字，1表示黑底白字）。

21、extern void Dogs102x6_pixelDraw(uint8_t x, uint8_t y, uint8_t style); （23）下面函数的功能为在LCD显示屏上绘制一个水平线，其中参数：x1-水平线起始像素x坐标（0101）；x2-水平线终止像素x坐标（0101）；y-水平线的y坐标（063）；style-文本的样式选择（0表示白底黑字，1表示黑底白字）。 extern void Dogs102x6_horizontalLineDraw(uint8_t x1, uint8_t x2, uint8_t y, uint8_t style); （24）下面函数的功能为在LCD显示

22、屏上绘制一个垂直线，其中参数：y1-垂直线起始像素y坐标（063）；y2垂直线终止像素y坐标（063）；x-垂直线的x坐标（0101）；style-文本的样式选择（0表示白底黑字，1表示黑底白字）。 extern void Dogs102x6_verticalLineDraw(uint8_t y1, uint8_t y2, uint8_t x, uint8_t style); （25）下面函数的功能为绘制一条从（x1,y1）到（x2,y2）的直线，其中参数：（x1,y1）为所绘直线的起始坐标；（x2,y2）为所绘直线的终止坐标；style-文本的样式选择（0表示白底黑字，1表示黑底白字）。 e

23、xtern void Dogs102x6_lineDraw(uint8_t x1, uint8_t y1, uint8_t x2, uint8_t y2, uint8_t style); （26）下面函数的功能为绘制一个圆，其中参数：x-所绘圆的圆心x坐标；y-所绘圆的圆心y坐标；radius-所绘圆的半径；style-文本的样式选择（0表示白底黑字，1表示黑底白字）。 extern void Dogs102x6_circleDraw(uint8_t x, uint8_t y, uint8_t radius, uint8_t style); （27）下面函数的功能为绘制一个图案，其中参数：IM

24、AGE-存储所绘图案的字模；row-图案开始绘制的行数；col-图案开始绘制的列数。 extern void Dogs102x6_imageDraw(const uint8_t IMAGE, uint8_t row, uint8_t col);（28）下面函数的功能为清除一定面积的图案，其中参数：height-需清除图案的行数；width-需清除图案的列数（清除图案的面积为height*width）；row-清除图案的起始行数；col-清除图案的起始列数。 extern void Dogs102x6_clearImage(uint8_t height, uint8_t width, uint8

25、_t row, uint8_t col);实验四 定时器实验一 实验目的： MPS430F5529片内集成的定时器A的使用，学习计数器的补捕获比较模块的使用。二 实验内容:定时器采用辅助时钟ACLK作为计数脉冲，fACLK=32768Hz，实现以下功能：1. 定时器TA0延时1s，点亮或熄灭LED6，即灯亮1s灭1s，如此循环，采用中断服务程序实现。2. 定时器TA0延时1s，点亮或熄灭LED4，采用捕获比较器CCR0的比较模式，设定输出方式，输出方波，不用中断服务程序3. 用定时器实现30s倒计时，在液晶模块上显示，每过一秒显示数字变化一次。4. 使用TA1的捕获比较器CCR0捕获按键的间隔

26、时间，在液晶模块上显示。实验所需硬件电路模块：用户按键输入模块、点阵LCD液晶显示模块、外界晶振、用户指示灯图1 外界晶振连线图:三 实验报告1 写出经调试运行正确的程序代码，加以注释，2 写出实验步骤、实验结果、实验现象。实验五 A/D转换实验一 实验目的掌握MPS430F5529片内集成的12位A/D转换器的使用，学习ADC12的原理和作为模拟量采集的使用方法。二 、实验内容 1导入触摸按键应用实验例程LAB2，阅读该例程，并调试运行，观察结果。2 .检测温度传感器电压MPS430F5529片内集成有一温度传感器，它的输出送到ADC12的A10通道进行转换。编写程序读取AD转换结果，并计算

27、转换为温度值（可选择在液晶屏上显示）。计算温度值，扩大10倍，单片机在28.6下ADC12采样值为746，选择此点进行校准。同时要将ADC12采样值转换为电压值，1V电压时，采样值为678。TEMP= (ADC12_Result-746)/(0.000355*678)+286;3. 检测齿轮电位计电压开发板上的齿轮电位计连线如图所示，在该电路中，可变电位计的中间引脚与单片机ADC的通道A5相连，通过对其进行采样，确定齿轮电位计的位置。通过短路块JP2可以断开与P8.0口的连接。由P8.0输出高电平，齿轮转动带动滑片移动，触电2处的电压变化，该电压送到ADC12的A5通道，读取ADC结果，判断齿

28、轮转动方向，使液晶屏上的一个圆左移或者右移。齿轮电位计采样模块电路引脚定义如下（在Board_init()函数中）： P6DIR &= BIT5; / A5 ADC 作为输入 P8OUT &= BIT0; / P8.0输出拉低 P8DIR |= BIT0; /P8.0作为输出ADC12的寄存器:/*/ MSP430F552x Demo - ADC12, Sequence of Conversions (non-repeated)/ Description: This example shows how to perform A/D conversions on a sequen

29、ce/ of channels. A single sequence of conversions is performed - one conversion/ each on channels A0, A1, A2, and A3. Each conversion uses AVcc and AVss for/ the references. The conversion results are stored in ADC12MEM0, ADC12MEM1,/ ADC12MEM2, and ADC12MEM3 respectively and are moved to 'result

30、s' upon/ completion of the sequence. Test by applying voltages to pins A0, A1, A2,/ and A3, then setting and running to a break point at the "_BIC."/ instruction in the ISR. To view the conversion results, open a watch window/ in debugger and view 'results' or view ADC12MEM0, A

31、DC12MEM1, ADC12MEM2, and/ ADC12MEM3 in an ADC12 SFR window./ This can run even in LPM4 mode as ADC has its own clock/ Note that a sequence has no restrictions on which channels are converted./ For example, a valid sequence could be A0, A3, A2, A4, A2, A1, A0, and A7./ See the MSP430x5xx User's G

32、uide for instructions on using the ADC12./ MSP430F552x/ -/ /| |/ | | |/ -|RST |/ | |/ Vin0 ->|P6.0/CB0/A0 |/ Vin1 ->|P6.1/CB1/A1 |/ Vin2 ->|P6.2/CB2/A2 |/ Vin3 ->|P6.3/CB3/A3 |/ | |/ Bhargavi Nisarga/ Texas Instruments Inc./ April 2009/ Built with CCSv4 and IAR Embedded Workbench Version

33、: 4.21/*#include <msp430f5529.h>volatile unsigned int results4; / Needs to be global in this example / Otherwise, the compiler removes it / because it is not used for anything.void main(void) WDTCTL = WDTPW+WDTHOLD; / Stop watchdog timer P6SEL = 0x0F; / Enable A/D channel inputs ADC12CTL0 = AD

34、C12ON+ADC12MSC+ADC12SHT0_2; / Turn on ADC12, set sampling time ADC12CTL1 = ADC12SHP+ADC12CONSEQ_1; / Use sampling timer, single sequence ADC12MCTL0 = ADC12INCH_0; / ref+=AVcc, channel = A0 ADC12MCTL1 = ADC12INCH_1; / ref+=AVcc, channel = A1 ADC12MCTL2 = ADC12INCH_2; / ref+=AVcc, channel = A2 ADC12MCTL3 = ADC12INCH_3+ADC12EOS; / ref+=AVcc, channel = A3, end seq. ADC12IE = 0x08; / Enable ADC12IFG.3 ADC12CTL0 |= ADC12ENC; / Enable conversions while(1) ADC12CTL0 |= ADC12SC; / Start convn - software trigger _bis_SR_register(LPM4_bits + GIE); / Ente