msp430f6638實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書教學(xué)開發(fā)系統(tǒng)

第1章MSP430F6638教學(xué)開發(fā)系 MSP430F6638微控制器介 MSP430F6638特 MSP430F6638引腳圖及結(jié)構(gòu)框 教學(xué)開發(fā)系統(tǒng)硬件資源介 第2章集成開發(fā)環(huán)境CCS的安裝與使 利用CCSv5.3導(dǎo)入已有工 利用CCSv5.3新建工 利用CCSv5.3調(diào)試工 CC5.3資源管理器介 第3章基礎(chǔ)實(shí) GPIO模 Lab1-1按鍵對(duì)LED燈的控制實(shí)驗(yàn)（查詢方式 Lab1-2多個(gè)按鍵對(duì)LED燈的控制實(shí)驗(yàn)（查詢方式 Lab2-1段式液晶實(shí) 中 Lab3-2低功耗工作模式實(shí) 定時(shí) Lab4-2看門狗定時(shí)器（WDT）實(shí) Lab4-3實(shí)時(shí)時(shí)鐘（RTC）實(shí) Lab4-4頻率計(jì)實(shí) 模擬電壓比較器B模 Lab5-1電壓比較器實(shí) Lab5-2觸摸按鍵實(shí) Lab6-1直流電機(jī)簡單控制實(shí) Lab6-2步進(jìn)電機(jī)簡單控制實(shí) 通用串行通口----SPI模 Lab7-1SD卡讀寫實(shí) Lab7-2TFT屏幕顯示實(shí) 通用串行通口----I2C模 Lab8-1數(shù)碼管顯示實(shí) Lab8-2矩陣鍵盤實(shí) Lab8-3溫度檢測與電量檢測實(shí) 通用串行通口----UART模 Lab7-1RS232串口實(shí) ADC與DAC模 Lab10-1ADC實(shí) Flash模 第4章綜合實(shí) 4.2.7問題思 1章MSP430F6638教學(xué)開發(fā)MSP430F6638教學(xué)開發(fā)系統(tǒng)由主板及電池板、鍵盤板、電機(jī)3個(gè)子板構(gòu)成。系統(tǒng)核心CPU采用TI公司MSP430系列16位超低功耗MCU中的F6638，系統(tǒng)還擁有MSP430F6638微控制器MSP430F6638低電源電壓范圍：1.8V激活模式待機(jī)模式帶有晶振的安全裝置、且電源器可用、完全RAM保持、快速喚醒2.2V1.8μA，3.0V2.1μA（典型值RTC(LPM3.0V1.1μA（典型值關(guān)斷模式3.0V0.3μA（典型值3μs內(nèi)從待機(jī)模式喚醒（典型值16(RISC)20MHz(FLL)低功耗低頻時(shí)鐘源低頻修整參照源32kHz32MHz3，57個(gè)捕捉/162個(gè)通用串行通具有共用基準(zhǔn)、采樣保持、和自動(dòng)掃面功能的12位模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換12(D/A)轉(zhuǎn)換160LCD326通道直接內(nèi)存 MSP430F6638的引腳圖如圖1.1.1所示，結(jié)構(gòu)框圖如圖1.1.21.1.1MSP430F66381.1.2MSP430F6638 主板是MSP430F6638教學(xué)開發(fā)系統(tǒng)的，板上不但有TI公司高性能低功耗的16MCUMSP430F6638，還集成了板載仿真器以及豐富的外設(shè)資源，主要包括有電源模塊：集成了電源選擇開關(guān)（3種電源串行通口：1個(gè)RS232、1個(gè)音頻模塊：Linein、Lineout人機(jī)交互模塊：LED1~LED5、S1~S5、I2C接口：2組—P11、段式液晶模塊：單色，68MicroSD主板硬件資源圖請(qǐng)看圖1.2.1。注意：主板有3個(gè)硬件版本，分別v1.93、v1.93av1.953個(gè)硬件版本區(qū)別不大，只與v1.95版本主板的程序完全通用，與v1.93版本的程序大部分通用，只是涉及TFT屏幕顯1.2.1MSP430F6638電源模供3.3V供電（v1.95版本主板采用TITPS73533，SW1電源選擇開關(guān)為用戶提供3種1.2.2系統(tǒng)3種供電選擇提供1A電流）；SW1撥至USB位置，系統(tǒng)由主板右側(cè)的USB接口（J1）供電1.2.3.1.2.41.2.53.3V電源的供電跳線帽，斷開后串接電流表可用于測量系統(tǒng)功耗；LED7、LED8指示燈指示5V、3.3V電源供電狀態(tài)。Header接口，外觀與電路原理見下圖。1.2.61.2.71.2.81.2.9位序號(hào)定說序號(hào)定說13781.2.1CC1101位序號(hào)定說序號(hào)定說（RF左側(cè)124位序號(hào)定說序號(hào)定說（RF右側(cè)1234567891.2.2RFHeadereZ430-FET模塊上擁有獨(dú)立的電源轉(zhuǎn)換TPS77301，該向eZ430-FET模塊提供3.6V，最大250mA的電流，該電平僅提供eZ430-FET不向其它任何位置供電，供電狀態(tài)LED6模塊中右下角的P2跳線就是eZ430-FET模塊與MSP430F6638的通口，連接“TEST”的UART1的串行通訊連接功能。1.2.10位J6PC時(shí)RESETJ6PC時(shí)RESET連接J6與MSP430F6638的UART斷開J6與MSP430F6638的UART連接J6與MSP430F6638的UART斷開J6與MSP430F6638的UART1.2.3P2串行通信口，P24的跳線移除時(shí)，斷開MSP430F6638與RS485串口的連接。1.2.11RS4851.2.12RS485RS232通信模塊采用的是TI公司的MAX3232E，RS232接口與MicroSD接口通過TI公司的TS3A24157高速開關(guān)構(gòu)成端口復(fù)用形式。1.2.13RS2321.2.14RS2321.2.15RS232音頻模（MIC信號(hào)由麥克風(fēng)（MIC）輸入；短接右側(cè)兩個(gè)插針時(shí)，音頻信號(hào)由Linein接口（J4）輸入。側(cè)兩個(gè)插針時(shí)，音頻信號(hào)由揚(yáng)聲器（Speaker）輸出；短接右側(cè)兩個(gè)插針時(shí)，音頻信號(hào)由Lineout接口（J3）輸出。1.2.161.2.171.2.18ADC0~3.3VP23，

1.2.191.2.20人機(jī)交互1.2.21Jumper（P191.2.221.2.231.2.4TFT屏幕模TFT屏幕采用是一塊高亮度、低功耗的2.2英寸LCD屏幕，屏幕分辨率為320×240、具有18位色彩深度。系統(tǒng)通過SPI接口控制屏幕顯示，在無信號(hào)情況下為常黑狀態(tài)。v1.93與v1.93a版本主板屏幕的LED背光由TI公司的TPS76650進(jìn)行控制（v1.95版本主板采用TPS75105P10的最右側(cè)跳線來手動(dòng)關(guān)閉背光。1.2.25TFT1.2.26TFT1.2.27TFT段式液晶1.2.281.2.29I2C位序號(hào)定說序號(hào)定說I2C1234781.2.4I2CBoosterPack位序號(hào)定說序號(hào)定說1234568912381.2.5BoosterPack接口引腳定義（v1.93v1.93a版本主板電池子板上包含一塊3.7V，800mAH的聚合物鋰離子電池，可以為系統(tǒng)提供長達(dá)10小時(shí)以上的供電。板上還有TI公司先進(jìn)的電源管理，能夠?qū)崿F(xiàn)智能充放電管理、電池狀態(tài)監(jiān)測、DC-DC穩(wěn)壓輸出等功能。1.2.30Li- 電壓3.7V，容量持續(xù)放電電流：1.0C（800mA；最大充電電流：1.0C（800mA；電池需要充電時(shí)，只可以將電池子板插到主板背面后通過主板左側(cè)USB口（J6）給電池充電（USBJ1沒有充電功能，不支持其他方式為電池充電。充電時(shí)，將主板左LED9LED9熄滅（300mA充電電流約需要4.5小時(shí)。根據(jù)負(fù)載不同，環(huán)境溫度不池供電時(shí)間會(huì)發(fā)生變化。電池子板上采用TI公司BQ24230鋰離子電池充電管理做充放電控制最大充電電500mA1.2.31充電時(shí)，電池子板上的LED1會(huì)點(diǎn)亮，同時(shí)主板右上角處的LED9也同時(shí)點(diǎn)亮。當(dāng)充電結(jié)束時(shí)，這兩處的LED燈會(huì)同時(shí)熄滅。電池的最大充電電流可以通過電池子板上P31.2.32充電電流選擇跳線P3位掛起（不充電1.2.6電池子板上通過TI公司是BQ27410電量監(jiān)測對(duì)電池電量做實(shí)時(shí)監(jiān)測，BQ27410采用獲專利的ImpedanceTrack?算法量監(jiān)測，可提供剩余電池容量(mAH)、充電狀態(tài)1.2.33電池升壓鋰離子電池輸出電壓為3.7V且不穩(wěn)定，電池子板上使用TI公司的TPS63061DC-DC轉(zhuǎn)換將電池電壓提升到穩(wěn)定的5V電壓對(duì)外輸出。TPS63061專門為電池供電的產(chǎn)品提供了一套電源解決方案，可以升壓或者降壓，效率高達(dá)93%。1.2.341.2.35矩陣鍵4×４矩陣鍵盤通過子板上的TI公司TCA6408A8位I2C擴(kuò)展進(jìn)行行列掃描，獲取掃描結(jié)果后通過I2C總線將結(jié)果發(fā)送給主板。1.2.36數(shù)碼子板上的8個(gè)七段數(shù)碼管通過TI公司的TCA6416A16位I2C擴(kuò)展控制顯示，點(diǎn)。如七段數(shù)碼管顯示異常，可通過模塊上的RESET按鍵來隨時(shí)重置數(shù)碼管模塊。1.2.371.2.38Motor用TI公司DRV8833雙路H橋接驅(qū)動(dòng)控制，且都帶有光耦測速模塊。1.2.39直流電1.2.40步進(jìn)電1.2.41光耦測速1.2.42CCS（CodeComposerStudio）是TI公司研發(fā)的一款具有環(huán)境配置、源文件編輯、程序調(diào)試和數(shù)據(jù)分析等工作。CCSv5.3為CCS的版本，功能更強(qiáng)大、性能更穩(wěn)定、可用性更高，是MSP430開發(fā)的理想工具。CCSv5.3的安運(yùn)行的安裝程序ccs_setup_5.3.0.00090.exe，當(dāng)運(yùn)行到如圖2.1.1處時(shí)，選Custom選項(xiàng)，進(jìn)入手動(dòng)選擇安裝通道2.1.1LowPowerMCUs的選項(xiàng)。單擊Next，保持默認(rèn)配置，繼續(xù)安裝。2.1.2安裝過程圖2.1.3安裝圖2.1.4安裝完單擊Finish，將運(yùn)行CCS，彈出如圖2.1.5所示窗口，打開“電腦”，在某一磁所建文件夾，不勾選"Usethisasthedefaultanddonotaskagain"。2.1.5Workspace在此，選擇CODESIZELIMITED(MSP430)選項(xiàng)，在該選項(xiàng)下MSP430，CCS免費(fèi)開放16KB的程序空間；若您有，可以參考以下進(jìn)行的認(rèn)證：/index.php/GSG:CCSv5Runningforthetime，單Finish即可進(jìn)入CCSv5.3開發(fā)集成環(huán)境，如圖2.7所示。圖2.1.6選擇窗圖2.1.7CCSv5開發(fā)集成環(huán)境界CCSv5.3在此以實(shí)驗(yàn)一的工程為例進(jìn)行講解，首先打開CCSv5.32.2.1CCSv52.2.2（3）單擊Browse選擇需導(dǎo)入的工程所 ，在此，選擇F\MSP430F6638\Workspace\MSP430F6638EVM\LAB01（需在此之前，將實(shí)驗(yàn)代碼到工2.2.3（4）單擊Finish，即可完成既有工程的導(dǎo)入CCSv5.3圖2.3.1新建CCS工程在Device部分選擇器件的型號(hào):在此Family選擇MSP430ariant選擇MSP430X6XXfamily，選擇MSP430F6638；Connection保持默認(rèn)選擇空工程，然后單擊Finish完成新工程的創(chuàng)2.3.2特別提示：若要新建或?qū)胍延?h或.c文件，步驟圖2.3.3新建h文件圖2.3.4新建.c文件圖2.3.5導(dǎo)入已有文件2.3.6若已用其它編程（例如IAR），完成了整個(gè)工程的開發(fā)，該工程無法直接移植入有.h和.c文件，從而完成整個(gè)工程的移植。CCSv5.3驗(yàn)一為例進(jìn)行講解：首先導(dǎo)入實(shí)驗(yàn)一的工程，導(dǎo)入步驟請(qǐng)參考2.2節(jié)，如圖2.4.1所示，其中MSP430F6638.ccxml目標(biāo)配置文件已經(jīng)正確創(chuàng)建，即可以進(jìn)行編譯調(diào)試，無需重新創(chuàng)在此對(duì)myccs1的工程再次創(chuàng)建目標(biāo)配置文件。F6638F6638目標(biāo)2.4.1LAB1ConfigurationFile2.4.2置文件，因此，將配置文件命名為MSP430F6638.ccxml，如圖2.4.3所示。2.4.32.4.42.4.5所示，一個(gè)項(xiàng)目可以有多個(gè)目標(biāo)配置，但只有一個(gè)目標(biāo)配置在活動(dòng)模式。要查看系統(tǒng)上所有現(xiàn)有目標(biāo)配置，只需要去View-->Configurations查看。2.4.5編譯目標(biāo)工程。在第一次編譯實(shí)驗(yàn)工程時(shí)，系統(tǒng)會(huì)提示自動(dòng)創(chuàng)建rts430xl.lib庫文件，您可以選擇等待創(chuàng)建完成，但可能會(huì)花費(fèi)較長的時(shí)間?；蛘?，為了方便，在編譯之前將本實(shí)驗(yàn)文件夾內(nèi)的rts430xl.lib庫文件到CCSV5.3的庫資源文件夾內(nèi)，其路徑為：編譯結(jié)果，如圖2.4.6所示，表示編譯沒有錯(cuò)誤產(chǎn)生，可以進(jìn)行調(diào)試；如果程序有Problems窗口顯示，根據(jù)顯示的錯(cuò)誤修改程序，并重新編譯，直到無錯(cuò)誤提2.4.6單擊綠色的Debug按鈕進(jìn) 調(diào)試，得到圖2.4.7所示的界面2.4.7斷點(diǎn)來調(diào)試程序：選擇需要設(shè)置斷點(diǎn)的位置，右擊鼠標(biāo)選擇Breakpoints→Breakpoint，斷單步調(diào)試按鈕配合斷點(diǎn)單步的調(diào)試程序，單擊重新開始圖標(biāo)定位到在程序調(diào)試的過程中，可以通過CCSV5.3查看變量、寄存器、匯編程序或者是擊菜單View→Variables，可以查看到變量的值，如圖2.4.8所示。2.4.8View→Registers，可以查看到寄存器的值，如圖2.4.92.4.9點(diǎn)擊菜單View→Expressions，可以得到觀察窗口，如圖2.4.102.4.10View→Disassembly，可以得到匯編程序觀察窗口，如圖2.4.112.4.11View→MemoryBrowser2.4.122.4.12View→Breakpoints，可以得到斷點(diǎn)查看窗口，如圖2.4.132.4.13 CC5.3CCSv5.3具有很強(qiáng)大的功能，并且其的資源也非常豐富，利用其資源進(jìn)行MSP430單片機(jī)開發(fā)，將會(huì)非常方便?，F(xiàn)在演示CCSv5.3資源管理器的應(yīng)用。如圖2.5.1所示，通過Help--> etoCCS打開CCSv5.3的歡迎界面。2.5.1具體TI歡迎界面如圖2.5.2所示，利用NewProject可以新建CCS工程，具體新建步驟可以參考2.3節(jié)：利用CCSv5.3新建工程；利用Examples可以搜索到示例程序資源；利用ImportProject可以導(dǎo)入已有CCS工程文件，具體導(dǎo)入步驟可以參考2.2節(jié)：利用CCSv5.3導(dǎo)入已有工程；利用Support可以獲得技術(shù)支持；利用WebResources可以進(jìn)入CCSv5.3網(wǎng)絡(luò)，學(xué)習(xí)CCSv5.3有關(guān)知識(shí)。2.5.2TI在“Packages”下拉菜單下選擇ALL，進(jìn)入CCSv5.3資源管理器，如圖2.5.3所示。MSP430Ware。MSP430WareMSP430MCU器件的代碼范例、數(shù)據(jù)表與其他設(shè)計(jì)資源整一個(gè)便于使用的程序包，基本上包含了成為一名MSP430MCU2.5.3CCSv5.3開發(fā)裝置資源以及MSP430。2.5.4MSP430ware界其中包含F(xiàn)5xx/6xx系列的用戶指導(dǎo)、、勘誤表以及示例代碼。2.5.5CodeExamplesMSP430F663x，在右面窗口中，將得到MSP430F663x有關(guān)各外設(shè)的應(yīng)用程序資源，如圖2.5.6所示。2.5.6MSP430F663x展開Libraries，得到如圖2.5.7所示的界面，其中包含MSP430驅(qū)動(dòng)程序庫以及USB的開發(fā)資源包?！癕SP430驅(qū)動(dòng)程序庫”為全新高級(jí)API，這種新型驅(qū)動(dòng)程序庫能夠使用戶更容易地對(duì)MSP430硬件進(jìn)行開發(fā)。就目前而言，MSP430驅(qū)動(dòng)程序庫可支持MSP430F5xx和F6xx器件。MSP430USB開發(fā)資源含了開發(fā)一個(gè)基于USB的MSP430項(xiàng)目所需的所有源代碼和示例應(yīng)用程序，該開發(fā)資源包只支持MSP430USB設(shè)備。圖2.5.7管理430Ware430Ware是CCS中的一個(gè)附帶應(yīng)用，在安裝CCSV5的時(shí)候可選擇同時(shí)安430Ware，在 官網(wǎng)上也提供單獨(dú)的 安裝程序 p430ware）430WareMSP430所有系列型號(hào)Datasheet，User’sguide430WareTI開發(fā)板（持續(xù)以方便用戶進(jìn)行上層的開發(fā)。CCS中單擊“view”->“TIResourceExplorer”2.5.8所示的MSP430Ware430Ware的界面。2.5.8TIResourceExplorer430Ware的界面左側(cè)3個(gè)子菜單，分Device，里面包MSP430所有的系列型號(hào)；DevelopmentTools，里面包括TIMSP430較新的一些開發(fā)套件的資料；和Libaries，包含了可用于F5F6系列的驅(qū)動(dòng)庫函數(shù)以及USB的驅(qū)動(dòng)函數(shù)。2.5.9TIResourceExplorer2.5.10Devices的子目前所有的MSP430的型號(hào)，找到正在使用的型號(hào)，例如MSP430G2xx，同樣單擊文字前的三角下拉鍵，在子User’sGuide，在用戶指南中有對(duì)該系列MSP430的CPU以及模塊，包括寄存器配置，工作模式的詳細(xì)介紹和使用說明；同時(shí)可以找到的是該系列的Datasheet，是與具體的型號(hào)相關(guān)，所以在datasheet的子2.5.10MSP430ware界參考。如圖2.5.11所示，選擇具體型號(hào)后，在右側(cè)窗口中看到提供到的參考示例程序。為更好2.5.11MSP430ware界2.5.12MSP430ware界經(jīng)過上一步操作后，CCS會(huì)自動(dòng)生成一個(gè)包含該示例程序的工程，用戶可以直接進(jìn) 和調(diào)試。在DevelopmentTools的子 2.5.13MSP430ware界為簡化用戶上層開發(fā)，TI給出了MSP430模塊的驅(qū)動(dòng)庫函數(shù)，這樣用戶可以430WareLibraries子中方便地找到。目前對(duì)DriverLib的支持僅限于MSP430F5F6系列。2.5.14MSP430ware界面驅(qū)動(dòng)庫函找到進(jìn)行430開發(fā)所需要的一些幫助，包括用戶指南，和參考例程。3實(shí)MSP430F6638教學(xué)開發(fā)系統(tǒng)擁有眾多的外設(shè)資源，可以完成豐富的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，這一章GPIO設(shè)計(jì)了兩個(gè)簡單的實(shí)驗(yàn)讓大家了解GPIO的用法，這為后面更次的IO操作做了鋪GPIOMCUGPIO接口，GPIO管腳也是MCU上數(shù)量最多的管腳，現(xiàn)在MCU上的GPIO一般都具有多種復(fù)用功能，可以通過進(jìn)行配置。GPIO是MCU與外界交互的重要途徑，它具有如下的可以獨(dú)立控制每個(gè)GPIO口的方向（輸入/輸出模式可以獨(dú)立設(shè)置每個(gè)GPIO的輸出狀態(tài)（高/低電平所有GPIO口在復(fù)位后都有個(gè)默認(rèn)方向（輸入/輸出MSP430F8O接口類型豐富，1～4具有輸入輸出、中斷和外部功能模塊，98OI/O引腳單獨(dú)配置輸入或輸出方向,每個(gè)引腳可以單獨(dú)讀或?qū)憽?～4～P4I/O引腳的中斷可以單獨(dú)啟用和配置，在輸入信號(hào)處于上升或下降沿時(shí)提供中斷。在一些設(shè)備中,還會(huì)附加具有中斷能力的端口，（除中斷向量寄存器是用命名的方式來操作的。例如：V在1V和2常O的配置方式通過來實(shí)現(xiàn)。Lab1- 按鍵對(duì)LED燈的控制實(shí)驗(yàn)（查詢方式實(shí)驗(yàn)介電平控制，實(shí)現(xiàn)LED燈的亮與滅。實(shí)驗(yàn)?zāi)繉?shí)驗(yàn)原方向寄存器：PxDIR：Bit=1，輸出模式；Bit=0，輸入模式輸入寄存器：PxIN，Bit=1，輸入高電平；Bit=0，輸入低電平輸出寄存器：PxOUT，Bit=1，輸出高電平；Bit=0，輸出低電平上下拉電阻使能寄存器：PxREN，Bit=1，使能；Bit=0，禁用功能選擇寄存器：PxSEL，Bit=0，選擇為I/O端口；Bit=1，選擇為外設(shè)功能驅(qū)動(dòng)強(qiáng)度寄存器：PxDS，Bit=0，低驅(qū)動(dòng)強(qiáng)度；Bit=1，高驅(qū)動(dòng)強(qiáng)中斷使能寄存器：PxIE，Bit=1，允許中斷；Bit=0，中斷中斷觸發(fā)沿寄存器：PxIES，Bit=1，下降沿置位，Bit=0：上升沿置位中斷標(biāo)志寄存器：PxIFG，Bit=0：沒有中斷請(qǐng)求；Bit=1：有中斷請(qǐng)求圖3.1.1MSP430F6638P4圖3.1.2按鍵模塊原理圖圖3.1.3寄存器描述主板上右下角LED1~LED5指示燈與MSP430F6638P4.5~P4.7、P5.7、P8.0圖3.1.4LED#define/*Port4Input#define/*Port4Output#defineP4REN/*Port4Direction/*Port4ResistorEnable3.1.1.4程序分詢判斷，最后對(duì)P4.0的電平高低分別作處理來控制LED燈。圖3.1.5程序流程圖voidmain(void){WDTCTLWDTPW //關(guān)閉看門狗定時(shí)P4DIR| //設(shè)置4.5口為輸出模P4REN| //使能P4.0上下拉電阻功P4OUT| //置P4.0為上拉電while{if(P4IN&BIT0) P4OUT|=BIT5; //S7按鍵抬起，P4.5輸出高（LED5點(diǎn)亮）P4OUT&=}}實(shí)驗(yàn)步PCUSB打開CCS集成開發(fā)工具，選擇Project->ImportExistingCCSEclipseProject,導(dǎo)入選擇對(duì)該工程進(jìn)行編譯，生成.out文件。然后選擇，將程序序到實(shí)驗(yàn)板中。程序完畢之后，可以選擇全速運(yùn)行程序，也可以選擇單步調(diào)試程序，選擇F3查看具體函數(shù)。也可以程序之后，按下終止調(diào)試，界面恢復(fù)到原編輯程序的畫面。再按下實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)思MSP430IOLab1- 多個(gè)按鍵對(duì)LED燈的控制實(shí)驗(yàn)（查詢方式實(shí)驗(yàn)介IO口添加3.1.1.2實(shí)驗(yàn)?zāi)繉?shí)驗(yàn)原LEDintIO口 {const uint8_t*PxOUT; uint8_t*PxDIR; uint8_t* uint8_t*PxSEL;}之后所需操作的IO端口的結(jié)構(gòu)體GPIO4、GPIO5、GPIO8，如constGPIO_TypeDefGPIO4={&P4IN,&P4OUT,&P4DIR,&P4REN,&P4SEL};constGPIO_TypeDefGPIO5={&P5IN,&P5OUT,&P5DIR,&P5REN,&P5SEL};constGPIO_TypeDefGPIO8={&P8IN,&P8OUT,&P8DIR,&P8REN,&P8SEL};程序分XT1，然后循環(huán)檢查按鍵是否按下，如果按下，就把IO電平取反，并且延時(shí)100ms（此處用延時(shí)來確定了掃描頻率。

圖3.1.6程序流程圖宏定義和宏定義和參typedefstruct//以指針形式定義P8口的各個(gè)寄{constvolatileuint8_t*PxIN; volatileuint8_t*PxOUT;volatileuint8_t*PxDIR;volatileuint8_t*PxREN;volatileuint8_t*}constGPIO_TypeDefGPIO4={&P4IN,&P4OUT,&P4DIR,&P4REN,&P4SEL};constGPIO_TypeDefGPIO5={&P5IN,&P5OUT,&P5DIR,&P5REN,&P5SEL};constGPIO_TypeDefGPIO8={&P8IN,&P8OUT,&P8DIR,&P8REN,&P8SEL};constGPIO_TypeDef*LED_GPIO[5]={&GPIO4,&GPIO4,&GPIO4,&GPIO5,GPIO8};constuint8_tLED_PORT[5]={BIT5,BIT6,BIT7,BIT7,BIT0};while(BAKCTL&LOCKIO)//UnlockXT1pinsforoperationBAKCTL&=~(LOCKIO);UCSCTL6&~XT1OFF;//啟動(dòng)while(UCSCTL7&XT1LFOFFG) UCSCTL7&=~(XT1LFOFFG);UCSCTL4=SELAXT1CLK+SELSREFOCLK+SELM//時(shí)鐘設(shè)為XT1，頻率較低，方便延inti;*LED_GPIO[i]->PxDIR| //設(shè)置各LED燈所在端口為P4REN| //使能按鍵端口上的上下拉P4OUT|= //上拉狀uint8_tlast_btn=0x1F,cur_btn,temp;{cur_btn=P4IN&temp=(cur_btn^last_btn)&last_btn; last_btn=cur_btn;inti;if(temp&(1<<i))*LED_GPIO[i]->PxOUT^=LED_PORT[i]; //翻轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)的LED //延時(shí)大約}實(shí)驗(yàn)步按照上次實(shí)驗(yàn)內(nèi)容將生成的相應(yīng)文件燒入板子內(nèi)，依次按下各個(gè)鍵S3、S4、S5、S6S7觀察LED燈的變實(shí)驗(yàn)現(xiàn)S3、S4、S5、S6、S7按鍵后，LED1、LED2、LED3、LED4、LED5依次點(diǎn)實(shí)驗(yàn)思1.LCD因?yàn)榫哂泄牡汀⒔Y(jié)構(gòu)簡單、性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，大量的在電子表、計(jì)算器、萬用表等各種設(shè)備上使用。MSP430F6638上有2組的段式液晶接口，能MSP430f6638集成了LCD_B與LCD_C兩個(gè)段式液晶控制器，本節(jié)實(shí)驗(yàn)使用的是LCD_B160LCDLCD段碼寄存器LCDMEM1—LCDMEM200x910xA4，每一個(gè)地址可以存放一個(gè)八位，每一將這8位的段碼直接寫入預(yù)留的LCD寄存器寫入端口數(shù)組即可在段式液晶屏上顯示想MSP430F6638LCDMEM[x]數(shù)組，x表示要顯示的位，該圖3.2.1LCD_B圖3.2.2LCD_BLab2-1段式液實(shí)驗(yàn)介LCD，顯示類型與數(shù)實(shí)驗(yàn)?zāi)繉?shí)驗(yàn)原（COM段式液晶模塊是1/3偏壓（bias）的，也就是加在液晶模塊每一位上的電壓分為的LCD驅(qū)動(dòng)模塊自動(dòng)生成，其引腳COM0—COM3就是這些電壓的輸出引腳，直接與P10處相應(yīng)的跳線拔掉，以免屏幕上出現(xiàn)干擾。圖3.2.3段式液晶模塊電路原理圖4MUX模式，其段式液晶顯示參數(shù)對(duì)應(yīng)關(guān)系如下圖所示，即4個(gè)公共端（COM0—COM3）及12個(gè)驅(qū)動(dòng)端（S0—S11），為了顯示出想要的數(shù)字，當(dāng)分別給公共端與驅(qū)動(dòng)端合適液晶信號(hào)時(shí)，就會(huì)顯示對(duì)應(yīng)的數(shù)碼（其中X1、X2、X3是三個(gè)電池符號(hào)，4P、5P、6P是后面三位字符的三個(gè)小數(shù)點(diǎn)。圖3.2.4段式液晶顯示參數(shù)對(duì)應(yīng)關(guān)系程序分編程思IOIO口的工作模式，再通過操置操作可直接讀寫MSP430f6638LCD驅(qū)動(dòng)器相關(guān)寄存器來完成，需設(shè)置P5.3，P5.4，P5.5LCDCOM口，S0—S11LCDLCDLCD模塊，配置相關(guān)的寄存器包括P5SEL、LCDBPCTL0、LCDBCTL0、LCDBMEMCTL、LCDBCTL0，開關(guān)閉看配置系統(tǒng)時(shí)開關(guān)閉看配置系統(tǒng)時(shí)結(jié)圖3.2.5程序流程圖關(guān)鍵代碼分voidLCDSEG_SetDigit(intpos,intvoidLCDSEG_DisplayNumber(int32_tnum,#include<msp430f6638#include<stdinth>#include<stdioh>#include<string#include"dr_lcdsegh" #defineXT2_FREQ #defineMCLK_FREQ#defineSMCLK_FREQ //系統(tǒng)時(shí)鐘初始{while(BAKCTL&LOCKIO) BAKCTL&=~(LOCKIO);UCSCTL6&= //啟動(dòng)XT1，選擇時(shí)鐘P7SEL|=BIT2+BIT3; UCSCTL6&=~XT2OFF; whileSFRIFG1& //等待XT1、XT2與DCO{SFRIFG1&=~OFIFG;}UCSCTL4=SELAXT1CLK+SELSXT2CLK+SELMXT2CLK; UCSCTL1=DCORSEL_5;//6000kHz~23.7MHzUCSCTL2=MCLK_FREQ/(XT2_FREQ/16); UCSCTL3=SELREFXT2CLK+FLLREFDIV16; whileSFRIFG1& //等待XT1、XT2與DCO{SFRIFG1&=~OFIFG;}UCSCTL5DIVA1DIVS1DIVM //設(shè)定幾個(gè)CLKUCSCTL4SELAXT1CLKSELSXT2CLKSELM //設(shè)定幾個(gè)CLK的時(shí)鐘}{int32_tnum2;WDTCTLWDTPW| //停止看門 //配置系 //初始化段式 //進(jìn)入程序主循環(huán)，循環(huán)顯{{{}}

//延時(shí) {}

//延時(shí)LCDSEG_SetDigit(i,- //段式液 //延時(shí)}}實(shí)驗(yàn)步將跳線帽接到MSP430f6638試驗(yàn)箱P10處引腳S9、S10、S11dr_lcdseg.c及dr_lcdseg.h實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象（如下圖3.2.6多個(gè)字符與單個(gè)字符顯示實(shí)驗(yàn)思中CPU對(duì)系統(tǒng)發(fā)生的某個(gè)事件作出的反應(yīng)，暫停正在運(yùn)行中的程序，轉(zhuǎn)去執(zhí)行處理相應(yīng)的CPU的效率，MSP430f6638的中斷裝置比較多，其主要的有IO口中斷、定時(shí)器中斷、串口中斷、外部中斷、ADC轉(zhuǎn)換中斷、看門狗中斷、捕獲比較中斷等，這些裝置都能中斷事件。中斷分為不可中斷與可中斷兩大類，各種中斷的優(yōu)先級(jí)也是不同的，MSP430f6638的3.3.1中斷資源表圖3.3.2中斷資源表低功耗即是將能量消耗盡可能的降低，TI的MSP430系列單片機(jī)最突出的特點(diǎn)之一就是超MSP430F66381.8V—3.6V1MHz（0.1—400uA之間），其中MSP430F6638提供功耗模式，且不同功耗模式間可以方便切換是LPM5斷狀態(tài)即確保GIE為置位狀態(tài)。（這段話沒有表述清楚，不如不要圖3.3.3低功耗模式控制寄存器（SR）圖3.3.4不同功耗工作模式關(guān)系圖Lab3-1按鍵對(duì)LED燈的控制實(shí)驗(yàn)（中斷方式實(shí)驗(yàn)介本次實(shí)驗(yàn)應(yīng)用了MSP430f6638中斷事件中的IO口中斷，通過使用開發(fā)板上的S7按鍵來觸發(fā)P4.0口的中斷事件，在中斷事件處理函數(shù)中改變LED5燈的狀態(tài)。實(shí)驗(yàn)?zāi)苛私釳SP430f6638得中斷系實(shí)驗(yàn)原本實(shí)驗(yàn)應(yīng)用MSP430F6638IO口中斷，主板S7上按鍵連P4.0口，當(dāng)S7按碼改變LED5燈的狀態(tài)。按鍵與LED燈部分的電路原理圖請(qǐng)看Lab1-1中實(shí)驗(yàn)原理章節(jié)，這程序分編程思的點(diǎn)亮狀態(tài)。當(dāng)有按鍵被按下既產(chǎn)生了中斷事件，程序轉(zhuǎn)向中斷服務(wù)函數(shù)并改變LED5P4DIR、P4REN、P4OUT、P4IES、P4IFG、P4IE，具體功能可用拓展關(guān)鍵字“interrupt”來表明，具體用法參考下面的代碼。程序流程3.3.5程序流程圖關(guān)鍵代碼分voidmain(void){WDTCTLWDTPW P4DIR| //P4.5輸P4DIR& P4REN| P4OUT| P4IES| //中斷沿設(shè)置（下降沿觸發(fā)P4IFG&= P4.0標(biāo)P4IE| 中While(1){}

#pragmavector=PORT4_VECTORinterruptvoidPort_4(void){P4OUT^ LED5狀P4IFG& P4.0斷標(biāo)志}實(shí)驗(yàn)步實(shí)驗(yàn)現(xiàn)3.3.6中斷實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)思Lab3-2低功耗工作模式實(shí)驗(yàn)介TIMSP430是特別強(qiáng)調(diào)低功耗的單片機(jī)系列，具有多種低功耗模式，尤其是適用于采用電池供電的長時(shí)間場合，實(shí)驗(yàn)演示了MSP430f6638低功耗的編程方法，用過設(shè)置使MSP430f6638進(jìn)入低功耗模式1。實(shí)驗(yàn)?zāi)渴煜SP430f6638了解MSP430f6638的幾種低功耗模式，掌握MSP430f6638實(shí)驗(yàn)原程序分編程思用庫函數(shù)“bis_SR_register(LPMx_bits)”使進(jìn)入相應(yīng)的低功耗模式（x為模式，程序流程開開關(guān)閉看使能XI2配置未被使用的IO設(shè) USB配置寄存禁用高低壓測進(jìn)入低功耗模式結(jié)圖3.3.7程序流程圖結(jié)關(guān)鍵代碼分{WDTCTLWDTPW //關(guān)閉看//使能P7SEL| //端口XT2UCSCTL6&=~(XT2OFF); UCSCTL6|=XCAP_3; //循環(huán)等待XT1和DOC振蕩器{UCSCTL7&=~(XT2OFFG+XT1LFOFFG+//清除XT1、XT2、DOC故障標(biāo)志SFRIFG1&= //清除OSC故障標(biāo)志}while //等待UCSCTL6&= //減少驅(qū)動(dòng)//進(jìn)一步降低低功耗而配置P1OUT=0x00;P2OUT=0x00;P3OUT=0x00;P4OUT=0x00;P5OUT=0x00;P6OUT=0x00;P8OUT=0x00;P1DIR=0xFF;P2DIR=0xFF;P3DIR=0xFF;P4DIR=0xFF;P5DIR=0xFF;P6DIR=0xFF;P8DIR=0xFF;USBKEYPID= //置KEYandPID為0x9628（允許USB配置寄存器USBPWRCTL&= //禁用VUSB、LDO和USBKEYPID= //置KEYandPID為 USB配置寄存器//禁用PMMCTL0_H=PMMPW_H; //PMMSVSMHCTL&=~(SVMHE+SVSHE); SVSMLCTL&= //禁用低壓測 //進(jìn)入低功耗模式 //延時(shí)一個(gè)機(jī)器}實(shí)驗(yàn)步實(shí)驗(yàn)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)思低功耗模式LPM1的ACLK、SMCLK分別處于什么狀態(tài)？MSP430F6638微控制器的ACLK、SMCLK可以通過相應(yīng)的引腳P1.0、P3.4輸出，利用示波器探測觀察，方法是將相應(yīng)的引腳的SEL功能選擇寄存器位設(shè)置為1，并把DIR方向寄存器位設(shè)置為輸出。請(qǐng)編程實(shí)現(xiàn)4定時(shí)MCU中重要的功能單元之一，有著多種用法，能夠?qū)崿F(xiàn)多種功能。下面主要（TIMER_A（WDT（TC_BMSP430單片機(jī)的定時(shí)器相當(dāng)豐富。有定時(shí)器TA、定時(shí)器TB、實(shí)時(shí)時(shí)鐘RTC、看門狗定時(shí)器WDT等。其中看門狗主要用于出現(xiàn)故障后自動(dòng)復(fù)位系統(tǒng)；TA提供多路捕捉/比較模塊，除了基本的定時(shí)功能，還可以用于和脈沖測量；TB與TA基本相同，而且提供計(jì)數(shù)器長度的操作；RTC主要用來計(jì)時(shí)，可以提供日歷模式的輸出（可從分離的寄存器中直接讀到二進(jìn)制或BCD編碼的年月日時(shí)分秒，也可用來計(jì)數(shù)。Lab4-1TIMER_A實(shí)驗(yàn)介MSP430F6638Timer_A 的定時(shí)亮滅控制，并且控制蜂鳴器的頻率實(shí)驗(yàn)?zāi)繉?shí)驗(yàn)原TIMER_A介TA0、TA1、TA25個(gè)、3個(gè)、3個(gè)捕捉/A支持支持多重捕獲/比較，輸出和定時(shí)。定時(shí)器還有擴(kuò)展中斷功能，中斷可以由定時(shí)器溢出產(chǎn)生或由捕獲/比較寄存器產(chǎn)生。定時(shí)器A的特性包括：Timer_A主要有TAxCTL，TAxR，TAxCTLn，TAxCCRn，TAxIV、TAxEX0幾個(gè)寄存器（其中x指定時(shí)器的實(shí)例號(hào)，對(duì)MSP430F6638可以是0~2，即TA0~TA2；n指捕捉/比較模塊號(hào)。其中最主要的是TAxCTL寄存器，用于設(shè)定Timer_A的輸入時(shí)鐘信號(hào)源、工作模式，復(fù)位、中斷使能等。定時(shí)器A大致可分計(jì)數(shù)器和若干個(gè)捕捉比較模塊。計(jì)數(shù)器在工作時(shí)由選定的時(shí)鐘信號(hào)驅(qū)動(dòng)計(jì)數(shù)，并且在計(jì)數(shù)歸零時(shí)觸發(fā)對(duì)應(yīng)的定時(shí)器的TAIFG；計(jì)數(shù)器配合幾 TIMER_A3種定時(shí)/計(jì)數(shù)方圖3.4.1增計(jì)數(shù)模式圖3.4.2連續(xù)計(jì)數(shù)模式圖3.4.3增減計(jì)數(shù)模式的是，操作定時(shí)器的相關(guān)寄存器前應(yīng)當(dāng)先停止定時(shí)器（中斷使能、中斷標(biāo)志、TACLR例TAxR將產(chǎn)生不可預(yù)知的結(jié)果。一種可行的解決方案是在定時(shí)器運(yùn)行時(shí)多讀幾次，通過表決的方式來確定正確的讀數(shù)。對(duì)TAxR的寫操作將會(huì)立即生效。定時(shí)器的時(shí)鐘源可以是時(shí)鐘源ACLK，SMCLK或者或者外部源TACLK。時(shí)鐘源TAxCTLTASSELID1，2，4，88分頻。中的計(jì)數(shù)都將重新從0開始。圖3.4.5TIMER_A蜂鳴器介出聲音。用定時(shí)器產(chǎn)生時(shí)序高低電平的信號(hào)送入P1.5引腳便實(shí)現(xiàn)了對(duì)蜂鳴器的控制。圖3.4.6蜂鳴器模塊電路原理圖程序分編程思實(shí)驗(yàn)開始必須關(guān)閉看門狗定時(shí)器，然后配置好連接蜂LEDGPIO寄存器，重點(diǎn)設(shè)置TA0CTL寄存器，使Timer_A工作在增計(jì)數(shù)模式，并選擇SMCLK為其時(shí)鐘源。使能比較器中斷后，設(shè)定比較值為50000，最后進(jìn)入低功耗并打開總中斷。程序流程圖3.4.7程序流程圖關(guān)鍵代碼分void{WDTCTLWDTPW //關(guān)閉看P1DIR| //控制蜂鳴器P4DIR| //LED輸//時(shí)鐘為SMCLK,比較模式，開始時(shí)清零 //比較器中斷TA0CCR0= //比較值50000，相當(dāng)于50ms的時(shí)間間bis_SR_register(LPM0_bitsGIE);//進(jìn)入低功耗并開啟總中}Timer_ATimer_A{P1OUT^ //形成鳴P4OUT^ //形成閃}實(shí)驗(yàn)步實(shí)驗(yàn)現(xiàn) 圖3.4.8實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)思、2、如何通過定時(shí)器設(shè)定蜂鳴器的音調(diào)Lab4-2看門狗定時(shí)器（WDT）實(shí)驗(yàn)介本實(shí)驗(yàn)使用了MSP430F6638中的看門狗定時(shí)器運(yùn)用看門狗定時(shí)中斷功能實(shí)現(xiàn)了對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)繉?shí)驗(yàn)原圖3.4.9WDTWDT由控制寄存器WDTCTL控制，其計(jì)數(shù)器不可由程序?？刂萍拇嫫鱓DTCTL為16位寄存器，其高八位用作口令，低八位用作對(duì)WDT的實(shí)際控制，下面為控制寄存器各域的說WDTPW：WDTCTLWDTCTLWDTCTL= WDTTMSEL：模式選擇，‘0’，‘1’ 圖3.4.10WDT程序分編程思然后通過中斷的方式實(shí)現(xiàn)定時(shí)地對(duì)LED的亮滅進(jìn)行控制。程序流程圖3.4.11程序流程圖關(guān)鍵代碼分

WDT實(shí)驗(yàn)代void{WDTCTL= //時(shí)鐘為ACLK,模式為時(shí)SFRIE1|= //開啟看門P4DIR|=bis_SR_register(LPM0_bits //進(jìn)入低功耗，開啟總中}#pragmavector=WDT_VECTORinterruptvoidWDT_ISR(void){P4OUT^ }實(shí)驗(yàn)步實(shí)驗(yàn)現(xiàn)LED1秒位間隔，反復(fù)熄滅點(diǎn) 圖3.4.12實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)思Lab4-3實(shí)時(shí)時(shí)鐘（RTC）實(shí)驗(yàn)介該實(shí)驗(yàn)使用了MSP430F6638的RTC_B模塊和的按鍵、段式液晶設(shè)備。RTC_B用實(shí)驗(yàn)?zāi)繉?shí)驗(yàn)原RTC實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊提供了具有日歷模式、可編程鬧鐘和晶振頻率校準(zhǔn)功能的時(shí)鐘。MSP430圖3.4.13RTC_BRTC_B實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊的大多數(shù)寄存器沒有初始化。在使用這個(gè)模塊之前，用戶必須通過進(jìn)RTCCTL01HOLDRTC_BRTCBCD位來RTC_B的數(shù)RTC_B的鬧鐘功年份寄存器和對(duì)應(yīng)的AE位，可以組合得到所需的鬧鐘功能。實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊提供了 RT0PSIFG、RT1PSIFG、RTCRDYIFG、RTCTEVIFG、RTCAIFG。這些中斷標(biāo)志共用同程序分編程思程序流程圖3.4.14程序流程圖關(guān)鍵代碼分

RTC代void RTCCTL01|=RTCBCD+ //數(shù)據(jù)格BCDRTCHOUR=RTCMIN=RTCSEC=RTCCTL0|= //RTCRDY中斷使}RTCRTCinterruptvoid{switch(even_in_range(RTCIV, caseRTC_NONE:break;casehourBCD=(RTCHOUR>>4)*10+(RTCHOUR&0x0f); minuteBCD=(RTCMIN>>4)*10+(RTCMIN&0x0f); secondBCD=(RTCSEC>>4)*10+(RTCSEC&0x0f); LCDSEG_DisplayNumber(show, //顯示（有分鐘時(shí)顯示小數(shù)點(diǎn)

LCDSEG_DisplayNumber(show, //顯示（無小數(shù)點(diǎn)caseRTC_RTCAIFG:break;case //分頻器caseRTC_RT1PSIFG:break; //1default:break;}按鍵中斷服按鍵中斷服務(wù)函數(shù)（略實(shí)驗(yàn)步實(shí)驗(yàn)現(xiàn) b.不計(jì)數(shù)狀c.暫停狀 d.清零狀實(shí)驗(yàn)思Lab4-4頻率計(jì)實(shí)驗(yàn)介上多個(gè)設(shè)備，其中555定時(shí)器連接成的觸發(fā)器來對(duì)輸入波形整形，GPIO中斷用來計(jì)數(shù)，按鍵輸入來選擇需要的，TIIMER_A用來給定時(shí)，段式液晶顯示當(dāng)前實(shí)驗(yàn)?zāi)繉?shí)驗(yàn)原觸發(fā)值為VT+=2/3Vcc，反向閾值為VT-=1/3Vcc。圖3.4.15555觸發(fā)器電路原理計(jì)數(shù)頻率比如使用 按鍵輸本實(shí)驗(yàn)使用試驗(yàn)箱右下角5個(gè)按鍵，其電路圖如圖2所示。按鍵按下引腳接地，按鍵松圖3.4.16按鍵模塊電路原理圖程序分編程思本實(shí)驗(yàn)的難點(diǎn)在于要設(shè)計(jì)多個(gè)定時(shí)時(shí)間以實(shí)現(xiàn)多個(gè)選擇。但是其定時(shí)時(shí)間差距較8分頻后，16位的計(jì)數(shù)寄存器依然是不能滿足定時(shí)需求，所以要在定時(shí)中斷服不同的Timer_A控制寄存器的配置要求。程序流程圖3.4.17程序流程圖關(guān)鍵代碼分

voidTimerA0_init(int{swit{case //10msTA0CCR0=10450;case //100msTA0CCR0=52250;case //1sec（略case10000 /10sec（略default: //暫不支持其他初始}}定時(shí)器定時(shí)器中斷interruptvoidTimerA0_ISR(void){{gTimer_count--}{ //計(jì)數(shù)器 //P1}按鍵中斷按鍵中斷服#pragmavector=PORT4_VECTOR //按鍵{{caseSW3:TimerA0_init(10); caseSW4:TimerA0_init(100); caseSW5:TimerA0_init(1000);break;case //開始TA0CTL|=MC_1; //多個(gè)按鍵同時(shí)}}}實(shí)驗(yàn)步4.2、4.3、4.4實(shí)驗(yàn)現(xiàn)選擇 圖3.4.18選3.4.19頻率計(jì)結(jié)果顯示（單位實(shí)驗(yàn)思5模擬電壓比B本節(jié)主要是介紹MSP430F6638中模擬電壓比較器B模塊的使用，這是一個(gè)重要的模塊，主板上的電容觸摸按鍵（Pad1~Pad5）的功能實(shí)現(xiàn)就是依靠電壓比較器B。比較器B模塊可用于精確的斜率式數(shù)模轉(zhuǎn)換，電壓和外部模擬信號(hào)的。比較器B有如下特點(diǎn)：同相端和反相端均有輸入復(fù)用器；比較器輸出端具有選擇的RC濾波器；比較器的輸出可以作為定時(shí)器A的捕獲輸入；端口輸入緩沖由控制；具有中斷功B4個(gè)部分，既左側(cè)的模擬輸入部分、比較器B部分、低通濾波部分、基準(zhǔn)電壓部分和比較器輸出部分。3.5.1電壓比較器BCBCTL0CBIMENCBIPEN位分別用于使能反相端和同相端的模擬信號(hào)輸入，CBIMSEL、CBIPSEL位分別用于選擇反相端和同相端的輸入通道。同時(shí)可以通過操作控制寄存器CBCTL3來或者使能比較器相應(yīng)的輸入通道的輸入緩存。電復(fù)位時(shí)，此位為0；CBCTL1中的CBEX位控制輸入方向。CBCTL2CBRS、CBRSEL、CBREF1、CBREF0端，CBREF1、CBREF0控制基準(zhǔn)電壓的電阻網(wǎng)絡(luò)以對(duì)輸入電壓進(jìn)行分壓。CBCTLCBF位來控制此濾波器的功能開與關(guān)。此濾BCBCTL1的CBIESB模塊具有獨(dú)立的中斷向量，中斷被響應(yīng)后硬件會(huì)自動(dòng)清除中斷標(biāo)志CBIFG。3.5.2電壓比較器BLab5-1電壓比實(shí)驗(yàn)介該實(shí)驗(yàn)使用了MSP430F6638的比較器B，一路使用P6.0管腳，一路使用的實(shí)驗(yàn)?zāi)繉?shí)驗(yàn)原在中斷里翻轉(zhuǎn)觸發(fā)的邊緣，翻轉(zhuǎn)LED5的狀態(tài)。程序分編程思本次實(shí)驗(yàn)只使用比較BLED電路，首先將LED5P4.5管腳設(shè)為輸出模式，再初始化比B，先選CNIP的輸入管腳CB0，關(guān)P6.0的輸入緩沖。選CPIM的管腳為參考電壓1（即1.5V）,使能比較器中斷，打開比較器，進(jìn)入低功耗，等待中斷程序流程3.5.3程序流程圖關(guān)鍵代碼分void{WDTCTLWDTPW //關(guān)閉看門P4DIR| P4.5/LED設(shè)為輸CBCTL0|=CBIPEN+CBIPSEL_0; //使能正端,輸入通道選擇CB0CBCTL1|=CBPWRMD_1; //正常的電源供應(yīng)模式CBCTL2|= //使能參考電壓選CBCTL2| //參考電壓選CBCTL3| //CB0輸入緩CBINT&=~(CBIFG //清除CBINT| //使能比較中斷，邊緣選擇為上升CBCTL1| //打開比較 //打開總中斷，進(jìn)LPM4比較器中比較器中斷 interruptvoidComp_B_ISR{CBCTL1^ //翻轉(zhuǎn)觸發(fā)邊CBINT&= //清除中斷標(biāo)P4OUT^ //翻轉(zhuǎn)LED5狀}實(shí)驗(yàn)步到開發(fā)板上GND端，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)LED5指示燈每一秒閃一實(shí)驗(yàn)思Lab5-2觸摸按實(shí)驗(yàn)介MSP430F6638實(shí)驗(yàn)箱的觸摸按鍵模塊、LED模塊。利MSP430F6638中的比較器B來判斷觸摸按鍵的充放電，通過CPU時(shí)鐘算出電容的振蕩頻率，再判斷是否有按鍵被觸摸，如果有按鍵觸摸則相應(yīng)的LED轉(zhuǎn)換當(dāng)前的狀態(tài)。實(shí)驗(yàn)?zāi)繉?shí)驗(yàn)原MSP430的比較器可以給比較結(jié)果為01時(shí)設(shè)定兩個(gè)閾值，這樣便可以構(gòu)成一個(gè)RC振蕩器(電容電壓低于較低閾值時(shí)充電、高于較高閾值時(shí)放電)，振蕩頻率與電容容值有C1C2，振蕩器的輸出頻率會(huì)發(fā)生3.5.4觸摸按鍵工作原理圖3.5.5觸摸按鍵模塊電路原理圖程序分編程思防止反復(fù)測量導(dǎo)致LED誤操作。程序流程3.5.6程序流程圖關(guān)鍵代碼分

摸按intmain(void{int //初始化 //初始化觸摸//設(shè)置各LED燈所在端口{{temp[i-1]=CapTouch_ReadChannel(i); *LED_GPIO[i-1]->PxOUT^=LED_PORT[i-//當(dāng)測量值大于門限值時(shí)翻轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)的}}return} 比觸摸按鍵測量函 uint16_tCapTouch_ReadChannel(int{ t= t=CBCTL0=CBIMEN+(i<<8); P6OUT&=~ALL_PORT;P6DIR|=ALL_PORT&~(1<<i);CBCTL3=1<<i;uint16_t{if(CBCTL1&CBOUT) P6OUT|=ALL_PORT;if(CBINT&CBIFG){CBINT&=} t>= //計(jì)算}CBCTL3=P6DIR&= }實(shí)驗(yàn)步實(shí)驗(yàn)現(xiàn)可以觀察到觸摸按鍵控制對(duì)應(yīng)的LED實(shí)驗(yàn)思系統(tǒng)的電機(jī)模塊包含直流電機(jī)與步進(jìn)電機(jī)各一個(gè)，MSP430F6638GPIO口輸出波形對(duì)這兩個(gè)電機(jī)的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向、步長等進(jìn)行控制。是英文“PulseWidthModulation”的縮寫，即：脈沖寬度調(diào)制（簡稱脈寬調(diào)制例如圖1顯示了三種不同的信號(hào)。下圖a是一個(gè)占空比為10%的輸出，即在信號(hào)周期中，10％的時(shí)間通，其余90％的時(shí)間斷。圖b和圖c顯示的分別占空比為50%和90%的輸出。這三種輸出編碼的分別是強(qiáng)度為滿度值的10%、50%和90%的三種不同模擬信號(hào)值。例如，假設(shè)供電電源為9V，占空比為10%，則對(duì)應(yīng)的是一個(gè)幅度為0.9V的模擬信號(hào)。如果調(diào)制頻率不夠高則不能得到相應(yīng)的模擬信號(hào)，而是斷裂的最大值與圖3.6.1波NN個(gè)彼此相連的脈沖所/n，但幅值不等，且脈沖頂部不是水平直線，沖寬度是按正弦規(guī)律變化的。根據(jù)沖量相等效果相同的原理，波形和正弦半波是等效的。對(duì)于正弦的負(fù)半周，也可以用同樣的方法得到波形。后，波形各脈沖的寬度和間隔就可以準(zhǔn)確計(jì)算出來。按照計(jì)算結(jié)果控制電路中各開關(guān)器件的通斷，就可以得到所需要的波形。Lab6-1直流電機(jī)簡單控實(shí)驗(yàn)介該實(shí)驗(yàn)應(yīng)用了MSP430F6638實(shí)驗(yàn)箱中的直流電機(jī)。通過設(shè)置直流電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向?qū)嶒?yàn)?zāi)繉?shí)驗(yàn)原直流電機(jī)介直流電機(jī)（DirectCurrentMotor）是指能將直流電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的旋轉(zhuǎn)電機(jī)。它是能實(shí)現(xiàn)直流電能和機(jī)械能互相轉(zhuǎn)換的電機(jī)。當(dāng)它作電運(yùn)行時(shí)是直流電，將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)應(yīng)由定子和轉(zhuǎn)子兩大部分組成。直流電機(jī)運(yùn)行時(shí)不動(dòng)的部分稱為定子，定子的主要作用是產(chǎn)生磁場，由機(jī)座、主磁極、換向蓋、軸承和電刷裝置等圖3.6.2直流電機(jī)模塊電路原理圖這個(gè)控制電路主要使用了TIDRV8833低電壓電機(jī)驅(qū)動(dòng)，該為玩具、及一個(gè)步進(jìn)電機(jī)，每個(gè)H橋能輸出1.5A電流。圖3.6.3TIDRV8833結(jié)構(gòu)TIDRV8833H輯功00ZZ01LH10HL11LL表3.6.1DRV8833H程序分編程思程序流程圖3.6.4程序流程圖關(guān)鍵代碼分

流電機(jī)簡單控制{{case //{P1OUT&=~BIT0;P1OUT&=~BIT6;P1OUT&=~}case //{P1OUT|=P1OUT|=P1OUT&=~}case //{P1OUT|=P1OUT&=~P1OUT|=}}}實(shí)驗(yàn)步將程序到開發(fā)板中。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)思Lab6-2步進(jìn)電機(jī)簡單控實(shí)驗(yàn)介實(shí)驗(yàn)?zāi)繉?shí)驗(yàn)原步進(jìn)電機(jī)介人們?cè)缭?0世紀(jì)20年代就開始使用這種電機(jī)，隨著系統(tǒng)(例如、磁盤驅(qū)動(dòng)器、玩具、雨刷、尋呼機(jī)、機(jī)械和機(jī)等)的日益流行，步進(jìn)電機(jī)的使用也開始圖3.6.5步進(jìn)電機(jī)模塊電路原理圖程序分編程思程序流程圖3.6.6程序流程圖關(guān)鍵代碼分

進(jìn)電機(jī)voidstep(int{{case{P7OUT&=~BIT4;P1OUT&=~BIT2;P2OUT&=~BIT2;P1OUT&=~BIT4;P2OUT&=~}case{P7OUT|=P1OUT|=P2OUT&=~P1OUT&=~P2OUT&=~}case case case }}intmain(void)WDTCTL=WDTPW|WDTHOLD; P1DIR|=BIT2+BIT4;P2DIR|=BIT2+BIT3;P7DIR|=BIT4;P7OUT|=BIT4;intint //b[0]~b[3]正轉(zhuǎn)，b[4]~b[7]{ //}}實(shí)驗(yàn)步鈕將程序到開發(fā)板中。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)思通用串行通 SPI模通用串行通口（USCI）模塊是MSP430F6638上的重要通口，很多外設(shè)模SPI、I2CUSCI模塊所具有的功能也不盡相同。其USCI_Ax模塊支持的特UARTIrDALIN通信的自動(dòng)波特率檢測、SPI模式；USCI_Bx模塊支持的特性包括I2CSPI模式。本節(jié)首先介紹SPI模式。SPI在同步模式下，USCI通過3個(gè)或者4個(gè)引腳把MSP430連接到一個(gè)外部系統(tǒng)中，這些引腳分別是：UCxSMIO，UCxSOMI，UCxCLKUCxSTEUCSYNC被置位且模式選擇位UCMODESPIUSCI模塊工作于SPI模式。MSP430SPI的特SPI模式具有78位的數(shù)據(jù)位選擇；支持34SPI；支持主從模式；獨(dú)立的的接收中斷和發(fā)送中斷；主模式下時(shí)鐘頻率可編程；從模式可工作與LPM4下等特性。圖3.7.1SPISPI的結(jié)該時(shí)鐘是由一個(gè)主機(jī)提供的。UCxSIMO是從機(jī)輸入、主機(jī)輸出，UCxSOMI是從機(jī)輸出、主機(jī)輸入；UCxCLKUSCISPI模式的時(shí)鐘；UCxSTE是從模式下的發(fā)送使能端，由主機(jī)控制，用于4線模式中選擇一個(gè)從機(jī)接收和發(fā)送數(shù)據(jù)。USCIUSCI可以被PUC或者UCSWRST位復(fù)位。在PUC后，UCSWRST位自動(dòng)置位，保字符格SPI模式下的USCI模塊支持由UC7BIT位來7~8位字符長度7位數(shù)據(jù)模式主模圖3.7.2主機(jī)與外部從機(jī)結(jié)構(gòu)MSP430USCI作為主機(jī)，當(dāng)數(shù)據(jù)移動(dòng)到數(shù)據(jù)發(fā)送緩沖區(qū)時(shí)，USCI開始UCxSIMO口進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送，并且由UCMSB位的設(shè)置決定還是低位。在相反RXUCxRXBUF，而且接收中斷標(biāo)志位UCRXIFG被置1。發(fā)送中斷標(biāo)志位UCTXIFG=1意味著數(shù)據(jù)已經(jīng)從發(fā)送緩沖寄存器被完整移動(dòng)到發(fā)送移從模圖3.7.3從機(jī)與外部主機(jī)結(jié)構(gòu)UCxCLK的起始邊沿之前被UCxSOMI端口上發(fā)送出去。在時(shí)鐘的另一邊沿，到時(shí)會(huì)出現(xiàn)溢出錯(cuò)誤，同時(shí)溢出錯(cuò)誤標(biāo)志位被置1。串行時(shí)鐘控UCxCLKSPI總線上的主機(jī)提供UCMST=1位時(shí)鐘由UCxCLK引腳上的USCIUCSSELxUXMST=0時(shí)，USCI時(shí)鐘由主機(jī)的UCxCLK引腳提供，此時(shí)不使用位時(shí)鐘產(chǎn)生器，并且UCSSELx位并不起作用。SPI位時(shí)鐘是BRCLKSPI模式中不使SPI模式時(shí)USCI-A模塊下UCAxMCTLSPIUSCIUSCI-AxUSCI-Bx不共UCxTXBUFUCTXIEGIE也被置”1“，那么一個(gè)中斷到來的時(shí)候就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)中斷請(qǐng)求。當(dāng)一個(gè)字符被寫入發(fā)送數(shù)據(jù)緩沖UCTXIFG收一個(gè)字符并把字符裝載到數(shù)據(jù)接收緩沖區(qū)時(shí)接收數(shù)據(jù)的中斷標(biāo)志位UCRXIFG就會(huì)被置由PUC或者UCSWRST=1復(fù)位，當(dāng)接收數(shù)據(jù)緩沖區(qū)時(shí)接收中斷標(biāo)志位也會(huì)自動(dòng)復(fù)位。中斷向量寄存器UCxIV可以被用來判斷當(dāng)前產(chǎn)生的是接收中斷還是發(fā)送中斷。Lab7-1SD卡讀實(shí)驗(yàn)介本實(shí)驗(yàn)中需用到以下電路模塊：USB接口模塊、SDUSB與主機(jī)通信，并通過SPI控制SD卡的讀寫。實(shí)驗(yàn)?zāi)繉?shí)驗(yàn)原SD模塊連接在USCI_A1接口上。MicroSD卡是一種極細(xì)小的快閃器卡，其格式源自SanDisk創(chuàng)造，主要應(yīng)用于移動(dòng)，但因它的體積微小和容量的不斷提11mmx1mm，差不多相等于手指的大小，是現(xiàn)時(shí)最細(xì)小的卡。它也能通過SD轉(zhuǎn)接卡4G、8G、16G、32G和64G的容量。USBMSC(USBmassstoragedeviceclass)模塊PCU盤的操作PC機(jī)可U盤一SD卡進(jìn)行操作。這SD卡的操作是通過程序中的SD卡模塊的盤級(jí)接口部分實(shí)現(xiàn)的。圖3.7.4SD圖3.7.5USB（J1）程序分編程思程序流程圖3.7.6程序流程圖關(guān)鍵代碼分intmain(void{

SD卡讀寫SD卡讀寫主函 //初始化 //初始化USBSDwhile{switch{case//打開斷，進(jìn)入低功耗，等待USB激活喚case//USB的任務(wù)處理函數(shù)SD卡的讀casecase}}return}實(shí)驗(yàn)步實(shí)驗(yàn)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)思Lab7-2TFT屏幕顯示實(shí)驗(yàn)介TFT即ThinFilmTransistor(薄膜場效應(yīng)晶體管)，其屏幕可現(xiàn)實(shí)出彩片，它是中高端彩屏普遍采用的屏幕，本實(shí)驗(yàn)通過MSP430F6638的SPI時(shí)序接口控制TFT屏幕使得TFT屏幕上顯示出想要的畫面來，包括顯示顏色和文字等。實(shí)驗(yàn)?zāi)縈SP430F6638SPI時(shí)序?qū)FT控制實(shí)驗(yàn)原TFT屏幕介TFT屏幕液晶顯示器上每一個(gè)液晶像素點(diǎn)都是由集成在其后的薄膜晶體管來驅(qū)動(dòng)，從而可以做到高速度高亮度高對(duì)比度顯示屏幕信息，TFT能夠顯示出彩片是因?yàn)轱@示屏了為了能精確地控制每一個(gè)像素的顏色和亮度就需要在每一個(gè)像后安裝一個(gè)類似百葉1841個(gè)外部引腳，可串行或并行對(duì)控制（本實(shí)驗(yàn)使用串行控制，其驅(qū)動(dòng)uPD16170（NEC引腳分配表及其與MSP430F6638的電路接線圖如下圖所示。圖3.7.7TFT 表3.7.1TFT屏幕管腳定 圖3.7.8TFT屏幕接口電路原理程序分編程思TFT屏幕顯示之前首先要配置好系統(tǒng)時(shí)鐘，即選為系統(tǒng)時(shí)鐘配置合適的晶振，然后初始化TFT屏幕，初始化TFT過程中包括了配置MSP430f6638SPI接口以及SPI接口對(duì)TFT屏幕進(jìn)行讀寫操作初始化TFT屏幕。初始化MSP430f6638SPI時(shí)序能可查閱文檔。配置完SPI時(shí)序后還要通過SPITFT屏幕的讀寫操作初始TFT屏幕后才算完成整個(gè)初始化過程；初始化完成后在通過SPI對(duì)TFT屏幕的讀寫使TFT屏幕上顯示出和文字來。初始化和顯示TFT屏幕的操作可通過調(diào)用驅(qū)動(dòng)來完成，相關(guān)的驅(qū)動(dòng)函數(shù)voidetft_AreaSet(uint16_tstartX,uint16_tstartY,uint16_tendX,uint16_tendY,uint16_tcolor);將特定的區(qū)域置為相應(yīng)的color顏色。voidetft_DisplayString(constchar*str,uint16_tsx,uint16_tsy,uint16_tfRGB,uint16_tbRGB);在指定位置顯示一個(gè)字符串，其字符顏色為fRGB，背景顏色為voidetft_DisplayImage(constuint8_t*image,uint16_tsx,uint16_tsy,uint16_twidth,R、G、B程序流程圖3.7.9程序流程圖關(guān)鍵代碼分

TFT屏幕顯示#include<stdinth>#include<stdioh>#include //調(diào)用TFT屏幕驅(qū)動(dòng)頭文 //系統(tǒng)時(shí)鐘初始{while(BAKCTL&LOCKIO) BAKCTL&=~(LOCKIO);UCSCTL6&= //啟動(dòng)P7SEL|BIT2 //XT2引腳功UCSCTL6&= //啟動(dòng)whileSFRIFG1& //等待XT1、XT2與DCO{SFRIFG1&=~OFIFG;}UCSCTL4=SELAXT1CLK+SELSXT2CLK+SELMXT2CLK; UCSCTL1=DCORSEL_5;//6000kHz~23.7MHzUCSCTL2=20000000/(4000000/16); UCSCTL3=SELREFXT2CLK+FLLREFDIV16; whileSFRIFG1& //等待XT1、XT2與DCO{SFRIFG1&=~OFIFG;}UCSCTL5=DIVA1+DIVS1+DIVM1; UCSCTL4SELAXT1CLKSELSDCOCLKSELMDCOCLK;設(shè)定幾個(gè)CLK的時(shí)鐘源}intmain(void{WDTCTLWDTPW //停止看 //關(guān)閉總 //初始化系統(tǒng) //初始化TFT //開總 //清屏，把屏幕填充為黑色（color為 //{ //指定區(qū)域填充 //指定區(qū)域填充 //指定區(qū)域填充 //指定區(qū)域填充 //指定區(qū)域填充 //指定區(qū)域填充 //指定區(qū)域填充 etft_DisplayString("TIMSP430F6638EVM",100,80,65535,0);etft_DisplayString("TIUNIVERSITYPROGRAM",0,150,63488,0);etft_DisplayString("-TSINGHUAUNIVERSITY",100,180,65504,0); //延時(shí)3}}實(shí)驗(yàn)步實(shí)驗(yàn)現(xiàn) 圖3.7.9圖形顯 圖3.7.10字符顯實(shí)驗(yàn)思voidetft_DisplayImage(constuint8_t*image,uint16_tsx,uint16_tsy,uint16_twidth,uint16_theight)使TFT屏幕上顯示出來通用串行通口I2C模這一節(jié)繼續(xù)介紹通用串行通口的另一種工作模式：I2C模式，因?yàn)橹挥蠭2C總線介I2CPHILIPSSDA和一條串行時(shí)鐘線SCL，用于連接微控制器及其設(shè)備。它是同步通信的一種特殊形式，具有I2C有兩條總線線路，一條串行數(shù)據(jù)線SDA和一條串行時(shí)鐘線SCL；每接到總8100kbit/s，400kbit/s3.4Mbit/s；支持多主控模塊，但同一時(shí)刻只允I2C總線協(xié)議簡SCL線為高電平，SDA線由高電平變?yōu)榈碗娖綍?huì)產(chǎn)生“啟動(dòng)”條件，所有數(shù)據(jù)傳輸SDA線在這期間保持高電平表示空閑狀態(tài)。3.8.1I2CI2C總線數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)傳輸為字節(jié)格式，即發(fā)送到SDA8位，先傳SCLI2C總線上的報(bào)文。數(shù)據(jù)只在時(shí)鐘的高電平周期有SCL線低電平時(shí)才能改變，因此需要一個(gè)確定的時(shí)鐘進(jìn)行逐位仲裁。I2C總線尋7位與它自Lab8-1數(shù)碼管實(shí)驗(yàn)介實(shí)驗(yàn)?zāi)繉?shí)驗(yàn)原MSP430f6638I2CMSP430f6638集成了I2C模塊的接口，其中P8.5口作為I2CSDA數(shù)據(jù)線，P8.6口作I2CSCL時(shí)鐘線，其數(shù)據(jù)傳輸起始位、停止位和數(shù)據(jù)位在SDASCL總線上的關(guān)系如圖3.8.2，7位尋址格式如圖3.8.33所示，先由主機(jī)發(fā)送起始（S）信號(hào)，再發(fā)送一個(gè)地址字節(jié)（高7位地址碼，最低位RW），被控器件檢測到主機(jī)發(fā)送地址與自己的地址相同發(fā)送一應(yīng)答信號(hào)ACK，主機(jī)接收到ACK后開始傳輸數(shù)據(jù)字節(jié)，每傳輸完一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)后都需要被I2C總線的工作原理3.8.2I2C3.8.3I2C73.8.3I2CTCA6416A介存器。通過I2C總線對(duì)進(jìn)行讀寫，可控制器件上I/O口，即可對(duì)這些I/O口進(jìn)行讀寫操作。TCA6416AVCCI提供電壓電平轉(zhuǎn)換，RESET引腳為復(fù)位引腳，INT可連接到微控制器的中斷輸入，的P口具有輸出高電流能力可直接驅(qū)動(dòng)LED燈的顯示TCA64