MSP430單片機學(xué)習

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新型單片機都具有很多資源，資源多才能節省外部芯片，一般說(shuō)來(lái)，一個(gè)系統的芯片數量不能超過(guò)5片，否則這個(gè)系統就是個(gè)復雜的系統。說(shuō)起51系列，開(kāi)始人們學(xué)習31芯片，必須要有外部程序存儲器才能工作，學(xué)習單片機先學(xué)系統擴展，直到現在，很多51的書(shū)還在講31芯片，講如何組成最小單片機系統，這樣的最小系統早就沒(méi)人用了。至于A(yíng)T89S51系列，雖然帶有程序存儲器，但是由于I/O少，內部資源少，實(shí)際中很少能夠組成單片系統。51系列之所以書(shū)多，是由于幾年前，只有51，現在不同了，很多新型單片機，功能強，資源多，I/O多，可以組成真正的單片系統，這些單片機的開(kāi)發(fā)軟件支持好，開(kāi)發(fā)仿真器便宜，極低功耗，低電源電壓符合電子器件的發(fā)展方向，同樣是學(xué)習單片機，應該學(xué)習新的，好的。至于說(shuō)到復雜，51系列的100多條指令是不是更復雜一些，MSP430的指令數不到51系列指令數的一半是不是簡(jiǎn)單一些。學(xué)單片機，就學(xué)新的，喜新厭舊才是正確的，（有些歲數大的人，由于惰性，不學(xué)新機型，千萬(wàn)不要學(xué)他們，學(xué)校的老師，就經(jīng)常是這種情況，所以學(xué)校教51的老師多，近一兩年情況正在變），例如5V系統是個(gè)很成熟的系統，但是人們?yōu)樯兑?.3V，2.5V，和1.8V呢？這就因為只有低電源電壓才能降低功耗，才能使集成度提高，目前很多5V器件已經(jīng)不生產(chǎn)了，不用新器件就沒(méi)法設計產(chǎn)品。學(xué)習可以循序漸進(jìn)，先學(xué)引腳的第一功能，再學(xué)第二、第三功能，不斷努力，就會(huì )融會(huì )貫通，其實(shí)學(xué)習51系列也是這樣學(xué)的。

低價(jià)位的仿真器，開(kāi)放的軟件，芯片I/O多，芯片內部資源多，大的程序存儲器和RAM，在系統可編程，這些應該是學(xué)習單片機之前考慮的問(wèn)題。MSP430基本滿(mǎn)足這些條件。

學(xué)習哪個(gè)機型，本來(lái)就是仁者見(jiàn)仁，智者見(jiàn)智的事，還是要自己拿主意。

以上所述，有錯誤之處，請各位大蝦指正！

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5. 如何學(xué)習單片機

學(xué)習就是迎接挑戰、解決困難的過(guò)程，沒(méi)有挑戰，就沒(méi)有人生的樂(lè )趣。

下面以MSP430系列單片機為例，解釋一下學(xué)習單片機的過(guò)程。

（1）獲取資料

購買(mǎi)有關(guān)書(shū)籍，并到杭州利爾達公司網(wǎng)站和TI網(wǎng)站獲取資料，例如，在網(wǎng)上可以找到FET使用指導、MSP430 F1xx系列、F4xx系列的使用說(shuō)明和具體單片機芯片的數據說(shuō)明，可以找到仿真器FET的電路圖、實(shí)驗板電路圖、芯片封裝知識等大量的實(shí)際應用參考電路，當然有些資料是英文的，看懂英文資料是個(gè)挑戰，學(xué)會(huì )4、6級英語(yǔ)就是為看資料的。英語(yǔ)難學(xué)，但是看資料容易，只要下決心，看完一本資料，就可以看懂所有的相關(guān)資料。

（2）購買(mǎi)仿真器FET和實(shí)驗電路板

如果經(jīng)濟條件不錯，可以直接購買(mǎi)。

（3）自制仿真器FET和實(shí)驗電路板

自制仿真器FET，首先要到網(wǎng)上找到FET電路圖，然后就可以使用畫(huà)電路板軟件畫(huà)電路圖和電路板圖，這又是個(gè)挑戰。FET電路非常簡(jiǎn)單，但要把它制作出來(lái)還是需要下一番工夫的，找一本有關(guān)書(shū)，然后練習畫(huà)原理圖，畫(huà)完原理圖后，就學(xué)習認識元件封裝，再購買(mǎi)元件，這時(shí)就可以畫(huà)電路板圖了，一旦畫(huà)好，將形成的PCB文件交給電路板制作公司，10天后，就可以得到電路板，焊上元件和電纜，等實(shí)驗電路板做好后，就可以與實(shí)驗電路板一起調試了。

自制實(shí)驗電路板，需要單片機芯片內部工作原理的知識、封裝知識，清楚的知道每一個(gè)引腳的功能，還需要數碼管、按鈕、排電阻、三端穩壓器、二極管、散熱器、電解電容、普通電容、電阻、鈕子開(kāi)關(guān)等元件的知識，對于初學(xué)者，可以做一個(gè)只有3個(gè)數碼管、8個(gè)按鈕、8個(gè)發(fā)光二極管的簡(jiǎn)單實(shí)驗板，這樣的實(shí)驗板，雖然簡(jiǎn)單，但足可以幫助初學(xué)者入門(mén)單片機。自制實(shí)驗電路板與自制FET一樣，首先畫(huà)電路圖，然后買(mǎi)元件，再畫(huà)電路板。由于MSP430系列芯片是扁平封裝，焊接起來(lái)有一定難度，這好象是個(gè)挑戰，但實(shí)際上很簡(jiǎn)單，方法如下：首先在焊盤(pán)上涂上松香水，在松香水未干的情況下，將芯片放在焊盤(pán)上，注意芯片第一引腳的位置，并使引腳與焊盤(pán)對齊，將擦干凈的電烙鐵（不能有任何焊錫）接觸引腳，引腳只要一熱，焊盤(pán)上的焊錫就自動(dòng)將引腳焊住了，千萬(wàn)注意電烙鐵上不能有焊錫，焊接時(shí)最好配備一個(gè)放大鏡。焊接電路板時(shí)，每一個(gè)元件都要核對參數，可以用萬(wàn)用表測量的元件一定要測量。

（4）從網(wǎng)上獲得IAR軟件

到利爾達公司或TI公司的網(wǎng)站下載IAR軟件，并安裝到計算機上。

（5）調試FET和實(shí)驗板

將FET的一端與PC機的并行口相連，另一端連接實(shí)驗板的JTAG接口，上電后，檢查FET芯片、實(shí)驗板上的單片機芯片是否發(fā)熱（用手模），PC機是否工作正常后，運行IAR軟件，找個(gè)C語(yǔ)言或匯編語(yǔ)言的例子，編譯成功后下載到單片機中，如果能夠下載，說(shuō)明一切成功。否則還需要仔細研究，一般情況下，只要電路板上的電路正確，元件參數準確，沒(méi)有不成功的。

（6）分步驟學(xué)習單片機

學(xué)習使用單片機就是理解單片機硬件結構，在匯編或C語(yǔ)言中學(xué)會(huì )各種功能的初始化設置，以及實(shí)現各種功能的程序編制。

第一步：數字I/O的使用

使用按鈕輸入信號，發(fā)光二極管顯示輸出電平，就可以學(xué)習引腳的數字I/O功能，在按下某個(gè)按鈕后，某發(fā)光二極管發(fā)亮，這就是數字電路中組合邏輯的功能，雖然很簡(jiǎn)單，但是可以學(xué)習一般的單片機編程思想，例如，必須設置很多寄存器對引腳進(jìn)行初始化處理，才能使引腳具備有數字輸入和輸出輸出功能。每使用單片機的一個(gè)功能，就要對控制該功能的寄存器進(jìn)行設置，這就是單片機編程的特點(diǎn)，千萬(wàn)不要怕麻煩，所有的單片機都是這樣。

第二步：定時(shí)器的使用

學(xué)會(huì )定時(shí)器的使用，就可以用單片機實(shí)現時(shí)序電路，時(shí)序電路的功能是強大的，在工業(yè)、家用電氣設備的控制中有很多應用，例如，可以用單片機實(shí)現一個(gè)具有一個(gè)按鈕的樓道燈開(kāi)關(guān)，該開(kāi)關(guān)在按鈕按下一次后，燈亮3分鐘后自動(dòng)滅，當按鈕連續按下兩次后，燈常亮不滅，當按鈕按下時(shí)間超過(guò)2s，則燈滅。數字集成電路可以實(shí)現時(shí)序電路，可編程邏輯器件（PLD）可以實(shí)現時(shí)序電路，可編程控制器（PLC）也可以實(shí)現時(shí)序電路，但是只有單片機實(shí)現起來(lái)最簡(jiǎn)單，成本最低。

定時(shí)器的使用是非常重要的，邏輯加時(shí)間控制是單片機使用的基礎。

第三步：中斷

單片機的特點(diǎn)是一段程序反復執行，程序中的每個(gè)指令的執行都需要一定的執行時(shí)間，如果程序沒(méi)有執行到某指令，則該指令的動(dòng)作就不會(huì )發(fā)生，這樣就會(huì )耽誤很多快速發(fā)生的事情，例如，按鈕按下時(shí)的下降沿。要使單片機在程序正常運行過(guò)程中，對快速動(dòng)作做出反應，就必須使用單片機的中斷功能，該功能就是在快速動(dòng)作發(fā)生后，單片機中斷正常運行的程序，處理快速發(fā)生的動(dòng)作，處理完成后，在返回執行正常的程序。中斷功能使用中的困難是需要精確地知道什么時(shí)候不允許中斷發(fā)生（屏蔽中斷）、什么時(shí)候允許中斷發(fā)生（開(kāi)中斷），需要設置哪些寄存器才能使某種中斷起作用，中斷開(kāi)始時(shí)，程序應該干什么，中斷完成后，程序應該干什么等等。

中斷學(xué)會(huì )后，就可以編制更復雜結構的程序，這樣的程序可以干著(zhù)一件事，監視著(zhù)一件事，一旦監視的事情發(fā)生，就中斷正在干的事情，處理監視的事情，當然也可以監視多個(gè)事情，形象的比喻，中斷功能使單片機具有吃著(zhù)碗里的，看著(zhù)鍋里的功能。

以上三步學(xué)會(huì )，就相當于降龍十八掌武功，會(huì )了三掌了，可以勉強護身。

第四步：與PC機進(jìn)行RS232通信

單片機都有USART接口，特別是MSP430系列中很多型號，都具有兩個(gè)USART接口。，USART接口不能直接與PC機的RS232接口連接，它們之間的邏輯電平不同，需要使用一個(gè)MAX3232芯片進(jìn)行電平轉換。

USART接口的使用是非常重要的，通過(guò)該接口，可以使單片機與PC機之間交換信息，雖然RS232通信并不先進(jìn)，但是對于接口的學(xué)習是非常重要的。正確使用USART接口，需要學(xué)習通信協(xié)議，PC機的RS232接口編程等等知識。試想，單片機實(shí)驗板上的數據顯示在PC機監視器上，而PC機的鍵盤(pán)信號可以在單片機實(shí)驗板上得到顯示，將是多么有意思的事情??！

第五步：學(xué)會(huì )A/D轉換

MAP430單片機帶有多通道12位A/D轉換器，通過(guò)這些A/D轉換器可以使單片機操作模擬量，顯示和檢測電壓、電流等信號。學(xué)習時(shí)注意模擬地與數字地、參考電壓、采樣時(shí)間，轉換速率，轉換誤差等概念。

使用A/D轉換功能的簡(jiǎn)單的例子是設計一個(gè)電壓表。

第六步：學(xué)會(huì )PCI、I2C接口和液晶顯示器接口

這些接口的使用可以使單片機更容易連接外部設備，在擴展單片機功能方面非常重要。

第七步：學(xué)會(huì )比較、捕捉、PWM功能

這些功能可以使單片機能夠控制電機，檢測轉速信號，實(shí)現電機調速器等控制起功能。

如果以上七步都學(xué)會(huì )，就可以設計一般的應用系統，相當于學(xué)會(huì )十招降龍十八掌，可以出手攻擊了。