【正文】 清華 大學 2020 屆畢業(yè)設計說明書 第 34 頁 共 51 頁 附錄 一： 整體電路圖 V D D2C S N4M O S I6I R Q8G N D1CE3S C K5M I S O7U2N R F 2 4 0 1 模塊D V C C 11P 6 .3 /A 3 / O A 1 O2P 6 .4 /A 4 / O A 1 I03P 6 .5 /A 5 / O A 2 O4P 6 .6 /A 6 / D A C 0 / O A 1 05P 6 .7 /A 7 / D A C 1 / S V S I N6V R E F +7X IN8X O U T9V e R E F + / D A C O10V R E F /V e R E F 11P 5 .1 /S 0 / A 1 2 / D A C 112P 5 .0 /S 1 / A 1 3 / O A 1 I 113P 1 0 . 7 / S 2 / A 1 4 / O A 2 I114P 1 0 . 6 / S 3 / A 1 515P 1 0 . 5 / S 416P 1 0 . 4 / S 517P 1 0 . 3 / S 618P 1 0 . 2 / S 719P 1 0 . 1 / S 820P 1 0 . 0 / S 921P 9 .7 /S 1 022P 9 .6 /S 1 123P 9 .5 /S 1 224P 9 .4 /S 1 325P9.3/S1426P9.2/S1529P9.1/S1628P9.0/S1729P8.7/S1830P8.6/S1931P8.5/S2032P8.4/S2133P8.3/S2234P8.2/S2335P8.1/S2436P8.0/S2537P7.7/S2638P7.6/S2739P7.5/S2840P7.4/S2941P7.3/S30/UCA0CLK42P7.2/S31/UCA0SOMI43P7.1/S32/UCA0SIMO44P7.0/UCA0STE/S3345P4.7/UCA0RXD/S3446P4.6/UCA0TXD/S3547P4.5/UCLK1/S3648P4.4/SOMI1/S3749P4.3/SIMO1/S3850P 4 .2 /S T E 1 /S 3 951C O M 052P 5 .2 /C O M 153P 5 .3 /C O M 254P 5 .4 /C O M 355P 5 .5 /R 0 356P 5 .6 /L C D R E F / R 1 357P 5 .7 /R 2 358L C D C A P / R 3 359D V C C 260D V S S 261P 4 .1 /U R X D 162P 4 .0 /U T X D 163P 3 .7 /T B 664P 3 .6 /T B 565P 3 .5 /T B 466P 3 .4 /T B 367P 3 .3 /U C B 0 C L K68P 3 .2 /U C B 0 S O M I/ U C B 0 S C L69P 3 .1 /U C B 0 S I M O / U C B 0 S D A70P 3 .0 /U C B 0 S T E71P 2 .7 /A D C 1 2 C L K /D M A E 072P 2 .6 /C A O U T73P 2 .5 /U C A 0 R X D74P 2 .4 /U C A 0 T X D75P2.3/TB276P2.2/TB177P2.1/TB078P2.0/TA279P1.7/CA180P1.5/TACLK/ACLK82P1.6/CA081P1.4/TBCLK/SMCLK83P1.3/TBOUTH/SVSOUT84P1.2/TA185P1.1/TA0/MCLK86P1.0/TA087XT2OUT88TDO/TDI90XT2IN89TDI/TCLK91TMS92TCLK93RST/NMI94P6.0/A0/OA0I095P6.2/A2/OA0I197AVSS98DVSS199AVCC100P6.1/A1/OA0O96U4M S P 4 3 0 F G 4 6 1 8R E S E T8R E S E T /7NC6P F O /5M R /1V C C2G N D3P F I4U1M A X 7 0 8V in1G N D2O N / O F F3O U T5B Y P A S S4U5L P 2 9 8 5ST。對與無線終端的接收處理部分，限于時間和能力有限，不能完成。 清華 大學 2020 屆畢業(yè)設計說明書 第 33 頁 共 51 頁 但 是畢業(yè)設計也暴露出自己專業(yè)基礎的很多不足之處。在這個過程中通過對于方案的反復更正，對各個模塊的優(yōu)化，了解了系統(tǒng)設計的基本方法。 在四個多月的畢業(yè)設計期間，在指導老師的耐心指導下。在逐個的了解 MSP430 的各個功能， 當對功能模塊掌握清楚之后在把模塊功能結合起來，經(jīng)行調試就變得簡單了。 在程序設計方面，通過查閱了關于 MSP430 應用資 料，以及學習 MSP430 的使用的相關視頻，再加上指導老師的指導下，采用由模塊到系統(tǒng)的突破方法。如果采用 FIFO 進行數(shù)據(jù)緩存，會讓設計成本大大提高，也讓電路設計變得繁瑣，不便于調試，檢修。 在數(shù)據(jù)緩存方 案的選擇上，我選用了用 MAP430 單片機內(nèi)部 FLASH，由于 MSP430 單片機的內(nèi)部 FLASH 資源豐富，容量達 116KB，可以存儲較多的采樣轉換數(shù)據(jù)，又 ADC12的轉換結果存儲寄存器可以直接通過 MDA 方式傳遞到 FLASH 經(jīng)行存儲。 在此系統(tǒng)設計中， 在 AD的選擇上 我采用內(nèi)部的 ADC12 經(jīng)行 AD 轉換，用內(nèi)部的 FLASH模塊經(jīng)行數(shù)據(jù)緩存。終端機通過相關軟件進行 數(shù) 據(jù)分析，以了解所接收信號的性質。 無線發(fā)送 模塊 程序： 圖 無線發(fā)送 模塊 流程圖 讀 FLASH m=0，讀一位，計數(shù)器 m+1 m=31? 發(fā)送數(shù)據(jù) Y N 通信是否正常 退出 開始 清華 大學 2020 屆畢業(yè)設計說明書 第 32 頁 共 51 頁 5 總結 通過查閱相關資料，學習了 MSP430FG4618 單片機以及 nRF24L01 無線收發(fā)芯片，以及 MAX70 LP2809 芯片，最終完成了基于無線通信系統(tǒng)的設計。//配置為接收狀態(tài)，繼續(xù)等待，直到檢測到接收數(shù)據(jù)為止 Delay(8000)。 //配置為接收狀態(tài)，等待接收新的命令 Delay(8000)。 //允許中斷 } Delay(8000)。 //寫第一個字節(jié)內(nèi)容 TACCTL0 = CCIE。 // FLASH地址指針 while(amp。 本設計的軟件程序包括主程序、中斷子程序、 數(shù)據(jù)處理 子程序等等 [18～20]。主程序控制整個系統(tǒng)，控制和協(xié)調各個執(zhí)行模塊。 清華 大學 2020 屆畢業(yè)設計說明書 第 27 頁 共 51 頁 4 軟件設計 系統(tǒng)功能的實現(xiàn)是依靠硬件和軟件 的相互結合 ，硬件決定了系統(tǒng)基本結構和特性，而軟件則是驅動系統(tǒng)的靈魂 ，對硬件進行控制 ，兩者缺一不可，相輔相成。 3 突發(fā)塊傳輸模式 ： 這個和塊傳輸模式類似，只不過每傳輸 4個字或字節(jié)， DMA釋放內(nèi)部總線， CPU運行 2個 MCLK周期；在傳輸過程中 CPU有 20%的執(zhí)行時間，而塊傳輸需要等 DMA完全傳送完之后， CPU方能運行。數(shù)據(jù)塊需要 2MCLKDMAxSZ 個時鐘周期。在塊傳輸或者重復塊傳輸過程中， DMAxSA， DMAxDA， DMAxSZ 寄存器的值寫入到對應的臨時寄存器中， DMAxSA， DMAxDA寄存器所對應的臨時值在塊傳輸過程中增加或者減少，而 DMAxSZ 在塊傳輸過程中減計數(shù)，始終反映當前數(shù)據(jù)塊還有多少單元沒有傳輸完畢，當 DMAxSZ 減為 0，它所對應的臨時寄存器將原來的值重 新置入 DMAxSZ，同時相應的 DMAIFG被置位。 DMAxSZ 寄存器保存數(shù)據(jù)塊所包含的單元個數(shù)。在傳輸某個數(shù)據(jù)塊期間，其他的傳輸請求將被忽略。 2 塊傳輸模式 ： 在塊傳輸模式，每次觸發(fā)可以傳輸一個數(shù)據(jù)塊。傳輸之前DMAxSZ 寄存器的值寫入到一個臨時的寄存器中，每次操作之后 DMAxSZ 做減操作。如果設置 DMADTx＝ 4 為重復單字或者單字節(jié)傳輸模式， DMAEN 位一直保持置位，每次觸發(fā)伴隨一次傳輸。 1 單字或者單字節(jié)傳輸 ： DMA 通道被定義為單字或者單字節(jié)傳輸模式，每個字或者字節(jié)的傳輸都要觸發(fā)信號觸發(fā)。后三個為重復模式，一次傳輸完成后， DMAEN不 復位；再次出發(fā)時，可以再次啟動數(shù)據(jù)傳輸。 DMA有六種傳輸模式： 單字或者單字節(jié)傳輸；塊傳輸；突發(fā)塊傳輸；重復單字或者單字節(jié)傳輸；重復塊傳輸；重復突發(fā)塊傳輸。程序命令控制模塊，每個 DMA通道開始傳輸之前， CPU要編程給定相關的命令和模式控制，以決定 DMA通道傳輸?shù)念愋停豢膳渲玫膫魉陀|發(fā)器：觸發(fā)源選擇模塊， DMAREQ（軟件觸發(fā)）、 Ti mer_ACCR2輸出、Timer_BCCR2輸出、 I2C 數(shù)據(jù)接收準備好、 I2C 數(shù)據(jù)發(fā)送準備好、 USART接收發(fā)送數(shù)據(jù)、DAC12模塊 DAC12IFG、 ADC12模塊的 ADC12IFGx、 DMAxIFG、 DMAE0 外部觸發(fā)源。每個通道的觸發(fā)請求可以分別允許和禁止；可配置的通道優(yōu)先權：優(yōu)先權裁決模塊，傳輸通道的優(yōu)先級可以調整，對同時有觸發(fā)請求的通道進行優(yōu)先級裁決，確定哪個通道的優(yōu)先級最高。 DMA的四種尋址模式如下圖所示： 圖 DMA四種尋址模式 DMA控制器模塊： 清華 大學 2020 屆畢業(yè)設計說明書 第 25 頁 共 51 頁 3個獨立的傳輸通 道：通道 0、通道 1和通道 2。當字到字節(jié)傳輸時，只有字中較低字節(jié)能夠傳輸，當從字節(jié)到字傳輸時，傳輸?shù)阶值牡妥止?jié)，高字節(jié)被自動清零；四種傳輸尋址模式：固定地址到固定地址、固定地址到塊地址、塊地址到固定地址以及塊地址到塊地址；觸發(fā)方式靈活：邊沿或者電平觸發(fā)。 MSP430F16x系列單片機的 DMA模塊有以下特點：數(shù)據(jù)傳送不需要 CPU介入，完全由 DMA控器自行管理。 MSP430系列單片機擴展的 DMA具有來 自 所有外設的觸發(fā)器，不需要 CPU的干預即可提供先進的清華 大學 2020 屆畢業(yè)設計說明書 第 24 頁 共 51 頁 可配置的數(shù)據(jù)傳輸能力，從而加速了基于 MCU