微處理器原理與系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)(已修改)
2025-07-11 13:08 本頁(yè)面
【正文】 . . . .微處理器原理與系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)手冊(cè)1 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)概述自從TI推出超低功耗MSP430單片機(jī)以來(lái)，MSP430憑借其優(yōu)越的性能，豐富的外設(shè)，易于上手的特性備受業(yè)內(nèi)工程師的歡迎。單片機(jī)MSP430G2553集成的片內(nèi)外設(shè)相當(dāng)豐富，包括ADC、Timer、Comparator、Touch Key、SPI、I2C、UART等，MSPEXP430G2 LaunchPad是TI公司推出的1款MSP430開(kāi)發(fā)板，它提供了具有集成仿真功能14/20引腳DIP插座目標(biāo)板，可通過(guò)Spy BiWire（2線JTAG）協(xié)議對(duì)系統(tǒng)內(nèi)置的MSP430超值系列（G系列）進(jìn)行快速編程和調(diào)試。實(shí)驗(yàn)平臺(tái)包含MSPEXP430G2中配套的MSP430G2553單片機(jī)片內(nèi)外設(shè)實(shí)驗(yàn)以及2個(gè)綜合性實(shí)驗(yàn)。2 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)硬件口袋實(shí)驗(yàn)平臺(tái)硬件原理框圖如圖1所示，主要有以下部分：圖1 口袋實(shí)驗(yàn)平臺(tái)硬件原理框圖 （1）顯示和輸入單元：口袋實(shí)驗(yàn)平臺(tái)利用I2C接口的TCA6416A擴(kuò)展出16個(gè)低速雙向IO（IO00~IO07，IO10~IO17）。4個(gè)擴(kuò)展IO用于控制LCD驅(qū)動(dòng)器HT1621，4個(gè)用于機(jī)械按鍵輸入，8個(gè)用于LED燈柱。（2）觸摸按鍵單元：，MSP430G2系列單片機(jī)的P1口和P2口全部具備振蕩功能。（3）模擬輸出單元：外部擴(kuò)展了12位串行數(shù)模轉(zhuǎn)換器DAC7311。這三個(gè)IO同時(shí)被其他單元復(fù)用，但是由于DAC7311都是高阻輸入口，所以無(wú)需跳線復(fù)用。音頻功放TPA301可以將DAC輸出進(jìn)行電流放大，以便驅(qū)動(dòng)喇叭/蜂鳴器負(fù)載。（4）擴(kuò)展存儲(chǔ)部分：由SPI協(xié)議控制TF卡，、。（5）SLOPE ADC單元：使用撥盤電位器作為待測(cè)電阻。+、。、但同樣無(wú)需跳線。（6）PWM單元：；軌至軌運(yùn)放TLV2372負(fù)責(zé)將SPWM濾波為雙極性模擬信號(hào)；TPS60400提供運(yùn)放所需負(fù)電源；三電阻網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)將雙極性信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閱螛O性信號(hào)；，同樣無(wú)需跳線。表1 口袋實(shí)驗(yàn)平臺(tái)硬件功能單元名稱元件IO功能IO擴(kuò)展TCA6416A利用I2C協(xié)議控制TCA6416A獲得16個(gè)低速IOIO00~IO07IO10~IO17顯示HT1621128段LCDIO14/擴(kuò)展IO。IO15/擴(kuò)展IOIO16/擴(kuò)展IO。IO17/擴(kuò)展IO4個(gè)I2C擴(kuò)展IO控制HT1621HT1621控制段式液晶機(jī)械按鍵微動(dòng)開(kāi)關(guān)*4IO10/擴(kuò)展IO。IO11/擴(kuò)展IOIO12/擴(kuò)展IO。IO13/擴(kuò)展IO4個(gè)I2C擴(kuò)展IO識(shí)別機(jī)械按鍵LED燈柱0603LED*8IO00/擴(kuò)展IO。IO01/擴(kuò)展IOIO02/擴(kuò)展IO。IO03/擴(kuò)展IOIO04/擴(kuò)展IO。IO05/擴(kuò)展IOIO06/擴(kuò)展IO。IO07/擴(kuò)展IO8個(gè)I2C擴(kuò)展IO控制8個(gè)LED觸摸按鍵覆銅、電容觸摸按鍵模擬輸出DAC7311TPA30蜂鳴器、12位串行DAC731BTL乙類功率放大器擴(kuò)展存儲(chǔ)TF卡槽、基于SPI的TF卡讀寫SLOPE ADC撥盤電位器+、利用比較器實(shí)現(xiàn)積分型ADCPWMTLV2372TPS60400三電阻網(wǎng)絡(luò)、PWM波形合成雙極性信號(hào)的ADC采樣 實(shí)驗(yàn)首次開(kāi)設(shè)時(shí)間：2015年4月28日3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)一 系統(tǒng)時(shí)鐘的使用實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簩W(xué)會(huì)MSP430單片機(jī)時(shí)鐘系統(tǒng)的使用。掌握并熟練使用單片機(jī)時(shí)鐘系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：設(shè)定DCO頻率并觀察DCO頻率變化。圖2 觀測(cè)DCO頻率變化實(shí)驗(yàn)原理圖實(shí)驗(yàn)儀器：計(jì)算機(jī)、信號(hào)源、示波器等。實(shí)驗(yàn)原理：（1）MSP430G2553單片機(jī)的CPU時(shí)鐘來(lái)源于數(shù)控振蕩器DCO。 （2）。（3），改變DCO參數(shù)，一次設(shè)置為1M，8M，12M和16MHz，可觀察到閃爍頻率增加。注意事項(xiàng)：不使用擴(kuò)展板進(jìn)行試驗(yàn)，圖2所示跳線帽需插上實(shí)驗(yàn)。工程名：4_KEY_LED_Change_DCO.本例程主要學(xué)習(xí)單片機(jī)時(shí)鐘的配置方法和前后臺(tái)的編程思想：1） 主函數(shù)main()中，只調(diào)用初始化函數(shù)GPIO_Init()和執(zhí)行后臺(tái)程序，本例中后臺(tái)程序就是長(zhǎng)延時(shí)改變LED（）的亮滅。2）前后臺(tái)程序結(jié)構(gòu)中，前臺(tái)程序就是各種中斷中執(zhí)行的程序。中斷服
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