MSP430单片机原理与应用实例详解

出版时间：2010-7  出版社：北京航空航天大学  作者：洪利//章扬//李世宝  页数：522  
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前言

自从20世纪70年代美国德州仪器（TI）公司推出TMS1000系列4位单片机以来，单片机技术已经渗透到了生产和生活的各个领域，得到了极为广泛的应用。在当前嵌入式领域，DSP、ARM、MIPS等高性能处理器可能是更为热门的话题，但是单片机以其低廉的价格，较强的抗干扰能力，简单易学的开发方式，依然在现代嵌入式开发中占有更基础，更重要的地位。在单片机发展过程中，根据自身特点和实际需求有了新的发展：①集成度更高，功能更强。16位、32位单片机不断推出，主频不断提高，以满足当前复杂应用的需求。②片内外设资源更加丰富。不仅集成了构成微型计算机的中央处理器、存储器、输入/输出接口、时钟模块等传统功能单元，还集成了串口通信模块、Flash模块、模/数转换模块、数/模转换模块等，用户可以根据自己不同的需要来选择合适的系列，使单片机技术朝着片上系统的方向发展。③低电压、低功耗成为主流，随着越来越多的手持设备或电池供电设备的出现，低电压、低功耗的产品越来越受到市场的欢迎。对于希望进入嵌入式领域的技术人员来说，选择单片机来人门是个不错的选择。MSP430系列超低功耗单片机是TI公司于1996年开始推出的超低功耗16位单片机，自推出以来，凭借其自身优良的性能、方便灵活的开发方式、丰富的技术资料和应用案例以及TI中国代理利尔达公司的大力推广，MSP430系列单片机在国内得到了非常广泛的应用。很多高校也使用MSP430系列单片机来进行单片机的教学。MSP430系列单片机的迅速发展和应用范围的不断扩大，主要取决于以下特点。①强大的处理能力。MSP430系列单片机是一个16位的单片机，在8 MHz晶体驱动下指令周期为125 ns，并在内部集成了硬件乘法器，有较高的处理速度，这些特点保证了其可编制出高效率的源程序。

内容概要

本书根据当前单片机发展的趋势，以TI公司的MSP430系列单片机为例，全面讲述了MSP430单片机的原理及其开发技术。全书共分7章，首先，简单介绍了微型计算机原理和嵌入式系统的基本构成和一些基本概念，在此基础上对MSP430x14x系列单片机的核心硬件结构和软件设计方法做了较为详细的介绍；其次，详细介绍了MSP430系列单片机中典型的外围模块原理，并对MSP430系列单片机的典型外部接口电路及软件设计方法做了详细介绍；最后，通过5个应用实例简单介绍了MSP430系列单片机应用系统的开发。本书各部分均给出了大量实例代码，有利于初学者入门学习。    本书可作为高等院校计算机、通信、电子及自动化等专业的教学参考书，也可供对MSP430系列单片机感兴趣的技术人员学习和参考。

书籍目录

第1章 微型计算机基础　1.1　计算机中数的表示及运算　　1.1.1　二进制、十进制、十六进制数的表示及转换　　1.1.2　二进制和十六进制数的运算　　1.1.3　计算机中数和字符的表示　　1.1.4　几种基本逻辑运算　1.2　微型计算机概述　　1.2.1　微型计算机的基本结构　　1.2.2　指令程序和指令系统　　1.2.3　CPU的结构与功能　　1.2.4　存储器的结构和功能　　1.2.5　程序的执行过程　　1.2.6　程序执行过程举例　　1.2.7　CPU对外设的操作及举例第2章　单片机技术概述　2.1　计算机体系结构介绍　　2.1.1　基本概念　　2.1.2　存储器　　2.1.3　输入/输出　　2.1.4　嵌入式计算机体系结构　2.2　单片机的概念与特点　2.3　单片机的应用　2.4　单片机的发展趋势　2.5　主流单片机　2.6　MSP430系列单片机第3章　MSP430单片机硬件结构及原理　3.1　MSP430x14x结构概述　3.2　MSP430x14x的主要特性和外部引脚　　3.2.1　MSP430x14x的主要特性　　3.2.2　MSP430x14x引脚功能　3.3　MSP430单片机的中央处理器　3.4　MSP430单片机的存储器结构　　3.4.1　MSP430存储空间结构　　3.4.2　数据存储器RAM　　3.4.3　程序存储器ROM　　3.4.4　外围模块寄存器　3.5　MSP430单片机时钟模块与低功耗结构　　3.5.1　MSP430系列单片机时钟模块　　3.5.2　低速晶体振荡器　　3.5.3　高速晶体振荡器　　3.5.4　DCO振荡器　　3.5.5　振荡器失效检测　　3.5.6　基础时钟模块应用举例　　3.5.7　低功耗结构　3.6　系统复位和初始化　　3.6.1　系统上电复位　　3.6.2　系统复位后器件的初始状态　3.7　中断系统　　3.7.1　不可屏蔽中断NMI　　3.7.2　可屏蔽中断　　3.7.3　中断处理?第4章　MSP430单片机指令系统与程序设计第5章　MSP430单片机片内外设及其应用134第6章　MSP430单片机硬件设计及接口技术第7章　MSP430单片机应用系统设计实例附录A　MSP430指令速查表附录B　MSP430x1xx模块空间分配附录C　MSP430x14x.h头文件附录D　并口JTAG仿真器原理图附录E　ASCII字符表附录F　中文字符表参考文献

章节摘录

插图：2.寄存器寄存器是CPU中十分重要的部件，是使用者必须重视的地方。在后面指令系统和程序设计中需要经常接触和使用它们。对使用者而言，不必关心运算器的具体构成，但对寄存器的结构和用途必须十分清楚。一般而言寄存器包括通用寄存器和特殊功能寄存器。通用寄存器相当于CPU内部的小容量存储器，用来暂时存放参加运算的数据、中间结果或地址。由于寄存器就在CPU内部，数据在寄存器和运算器之间的传送，比在存储器和运算器之间传送要快得多。因此，充分利用通用寄存器，可以提高运算速度。特殊功能寄存器有专门的用途，也称专用寄存器。如程序计数器（PC）、堆栈指示器（SP）、地址寄存器（AR）、数据寄存器（DR）、状态寄存器（SR）等。程序计数器（PC）的作用是存放下一条要执行的指令的地址。程序中的所有指令都存放在存储器的某一区域，每一条指令都有自己的存放地址。需要执行哪条指令时，就将哪条指令的地址送到地址总线。由于程序一般是顺序执行的，因此，当程序计数器中的地址送到地址总线后，程序计数器的内容自动加1，从而指向下一条要执行的指令地址。因此，程序计数器是维持CPU有序执行程序的关键。堆栈指示器（SP）的作用是指向堆栈的顶部。在系统调用子程序或进人中断服务时，将打断原来执行的程序，而去执行子程序或中断服务程序，为了保证子程序或中断服务程序完成后回到原处继续往下执行，在子程序或中断服务程序执行前，将PC的值或中间计算结果和环境值保存在存储器的某个区域（这个区域叫堆栈区），在子程序或中断服务程序完成后，将从堆栈区取出PC的值、中间计算结果和环境值。保存的过程叫压栈，取出的过程叫出栈。堆栈指示器（SP）用于指示PC的数据保存（压栈）到堆栈区的哪个地址，或从堆栈区哪个地址取出数据（出栈）。地址寄存器（AR）的作用是存放CPU要操作的外部存储器或其他部件的地址。地址通过AR传送到地址总线（AB）上。数据寄存器（DR）是CPU内部数据与外部数据总线（DB）上数据交换的枢纽，CPU往外传送的数据和外部往CPU传送的数据都需要经过DR存放。状态寄存器（SR）用来存放ALU运算后的现场状态标志，是CPU中的重要部件。例如，加法运算，假设源操作数和目的操作数都为一个字节，因为求出的和只能为一128～127，那么执行127+10后就会产生溢出，这样运算的结果就没有意义。因此，需要使用状态寄存器来记录这种状态情况。另外，状态寄存器也对结果是否是O、结果是正数还是负数、运算是否进位等情况设置相应的标志。

编辑推荐

《MSP430单片机原理与应用实例详解》是由北京航空航天大学出版社出版的。

用户评论 (总计57条)

•   MSP430单片机原理与应用实例详解写的很详细，参照该书用于设计中，能起到很好的辅助作用。
•   很不错的一本书，
  
  
  
  这本书第一个让我感到惊喜的地方是在第一章，作者详细讲述了单片机执行指令的过程，通过这个讲解，终于明白了单片机是怎样处理一条指令的，一条指令是怎样被送到CPU又是经过了怎样的译码，指令是怎样存储的。这在很多单片机书籍中都没有提及，从这一点说明作者确实很用心。
  
  
  
  对整个430单片机的描述也是由浅入深，有理论有实践，每一个功能模块的讲解也很到位，并且都配有实例，对一些程序，我在自制的学习板上进行了验证。
  
  
  
  对于第六章，也是一个亮点，众所周知，单片机最小系统是一切单片机设计的根本，所以作者单独将这一部分进行了详细讲解，对于电源电路、时钟电路、复位电路、JTAG电路的讲解也很到位，根据这些讲解，我很容易的就自制了一个430单片机最小系统学习班，再次对作者表示感谢。
  
  
  
  另外由于430单片机是3.3V供电的，而我们常用的51单片机是5V供电的，在这一点上，作者也有很详细的讲解，并且对常见的电平转换电路和容易出现的问题都有归纳总结，确实不错。
  
  
  
  
  
  
  
  这本书总体上来说还是不错的，唯一的遗憾是没有随书配备光盘，这样对于书中的程序不能方便的使用，有些美中不足
  
  
•   我现在用的正好是msp430f149，这本书就是以149为例的，且讲解到位，又有大量的代码，赞一个
•   很好的一本书，感觉作者对此款单片机掌握得相当到位，适合深入学习430开发
•   适合初学者
  详细和深入
  这是很大的优点！
•   喜欢实例
•   入门提高学习，解释详尽不错。
•   学习430时，由此书获得不少益处！
•   我非常喜欢这本书，确实不错，比较实际，对我的工作有帮助
•   书中虽然有些小错误，但讲的很细很有帮助
•   不错，很多都能查到，备不时之需
•   虽然是翻译的芯片手册，但是还是很不错的
•   书挺好的，纸也不错，值得购买
•   好，对它还是比较满意的
•   henhaohhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhh
•   还不错吧 适用于初级者
•   效率很高，第二天就收到，质量也不错
•   帮同事买的，他说还不错哦，是正版的
•   书不错，简练，货到付款~~很让人感到方便，去拿书的时候快递很整齐的把书摆在地上了，很容易就找到了
•   好，满意，，，，，，，，
•   好！绝对好！不买亏了！速来抢购吧！
•   这本书对学习msp430单片机比较有用的，还是。
•   MSP430指令集，后面的附录整理得很好！
•   性价比还是很高的，有很多例程
  可惜还是有错误啊，一个错误我用了3天才查出来，哎
  当教材用，实例都不能仿真。
•   感觉还是挺详细的，关键自己还是要努力。。。
•   不错欢迎大家购买学习
•   这是一本对430学习很有帮助的书
•   这些书都这样，最主要的是把外文给翻译过来，当然免不了一些很明显的小错误
•   作为工具书，还可以，有一定参考意义
•   有印错的地方
•   好的很啊O(∩_∩)O哈哈哈~
•   此书内容丰富,知识详实,值得购买!
•   尽管还有点错误
•   感觉写的不详细啊，尤其是到了芯片内部寄存器的介绍与使用时就是一带而过啊
•   发现错误不少
•   怎么还没来到？济南到日照有那么慢吗？7天啦！
•   让开发票，只给了一张清单。而且没有光盘。
•   我都怀疑是不是盗版的。有不少地方是前后不一致的。
  
  最重要的是连范例都有出错的地方！！！
•   如果是单片机初学者，不建议这本书，书中虽照搬datasheet，但部分地方讲解不清楚，还是得查其他资料，如P51的向量地址可以直接给出头文件里定义的量；
  可能是校正的原因，书中有大量的显而易见的错误，比如P142的FST。
  书中的程序还可以，有示范意义。
  大致给我的感觉：差强人意，远没有达到买的时候的期望值。
•   错的不少哦！亲
•   拿来翻了翻，就丢到一边去了。显然是为了评职称或者要成果凑出来的书。石油大学的教师们的水平我们不了解（不要被航空航天大学出版社的招牌忽悠了，是石油大学华东分部的人编的），但不负责任的恶习在这本书里面有所体现。开篇就讲了好多没用的东西，连二进制都要拿来占篇幅，整个前半部分大量抄袭器件数据手册，完全没有必要的解释和说明；后半部分则囫囵吞枣堆砌5个项目的例子。基本上没有自己的开发经验或者值得一读的代码。可见这本书的无聊！我本来对机械工业出版社赵楷的那本书有些意见，现在看来和这本书相比较，那本就是相当好的好书了，虽然那本书有些硬伤，但至少人家写的东西是自己消化过了的。
•   我买了有一段时间了，发现内容错误很多，讲解不清，不适合新手看，而且挺贵的，不推荐买。也是北航出的《msp430系列16位超低功耗单片机原理与实践》挺不错的，现在改看这个了。
•   现在明白了，学习430最好的就是官方英文版用户手册，和官方例程，其他神马的书都是翻译，翻译，没有原汁原味的感觉。买回来之后，发现这本书中有很多错误，真心很多，刻意翻译用户手册，反而让人读起来很别扭。现在我都不看这本书了。。
•   很全面。是MSP系列必备书。
•   书不错 但是递邮的包装着实不令人满意 就是一层塑料袋里面包一本书 邮过来的时候书有不同程度的损坏。TL
•   最喜欢这种将理论与实践相结合的书，是149的。只是看到定时器时代码就好多错误，不过稍加分析就可以自己改正！推荐！
•   初学者不推荐，错误很多，程序较少。推荐《MSP430系列16位超低功耗单片机原理与应用》虽然出了挺久，但比这本好很多。非常有用
•   书很不错。但是有个别错别字。不过整体还是很漂亮的。
•   书不错，讲的挺全的，而且书的质量也不错，挺好的
•   还可以，对初学者很有帮助。。。。
•   还可以 书的内容还是挺实用 挺准确的
•   6系列的出来了，实例用1系列的，有点落伍啦
•   在硬间方面讲解十分详细
•   MSP430单片机原理与应用实例详解
•   挺好的，比学校便宜啊！
•   我还没看,好象买的是最后一本了
•   入门的书籍--不错