MSP430系列16位超低功耗单片机原理与实践

出版时间：2008-7  出版社：北京航空航天大学  作者：沈建华//杨艳琴  页数：447  
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前言

单片机的应用日趋广泛，对处理器的综合性能要求也越来越高。综观单片机的发展，以应用需求为目标，市场越来越细化，充分突出以“单片”解决问题。单片机系统作为嵌入式系统的一部分，主要集中在中、低端应用领域（嵌入式高端应用主要由DSP、ARM、MIPS等高性能处理器构成）。在这些应用中，目前也出现了一些新的趋势，主要体现在以下几个方面：以电池供电的应用越来越多，而且由于产品体积的限制，很多是用纽扣电池供电，如无线传感器网络（WSN）、手持式仪表、玩具等。这就要求系统功耗尽可能低。

内容概要

本书以TI公司的MSP430系列16位超低功耗单片机为核心，介绍了MSP430单片机的特点和选型，详细讲述了MSP430单片机的结构和指令系统，对MSP430全系列单片机(包括最新的n5X、n6X)所涉及的片内外围模块的功能、原理、应用作了详尽的描述，并介绍了MSP430单片机的开发环境、汇编语言、C语言程序设计方法，以及单片机常用接口电路设计和软件编程。    本书融合了作者6年讲授“MSP430单片机原理与应用”课程，以及多年单片机开发应用的经验和体会，内容上则补充、更新了很多新的资料和实验内容，特别是最新的无线传感器网络ZigBee、模拟器件等。书中的所有源程序代码(汇编和C)都经过实际验证和测试，应用举例和综合设计大多取材于实际应用项目，部分设计摘自TI公司的应用笔记。本书附带的光盘上，有IAR集成开发环境EW430评估版(4 KB C代码限制)，实验系统硬件资料，以及书中基础实验和许多实例的完整源代码(包括USB接口USB430、网络接口NET430等)。    本书可作为高等院校计算机、电子、自动化类专业MSP430单片机课程的教材，也适合广大从事单片机应用系统开发工程技术人员作为学习、参考用书。

书籍目录

第1章  概述  1.1  单片微型计算机    1.1.1  单片机的概念    1.1.2  单片机的特点    1.1.3  单片机的应用  1.2  MSP430系列单片机    1.2.1  MSP430系列单片机产品概况    1.2.2  MSP430系列单片机的特点    1.2.3  MSP430系列单片机的发展和应用  1.3  小结  1.4  思考题与习题第2章  MSP430系列单片机应用选型  2.1  MSP430X1XX系列单片机    2.1.1  MSP430X11X系列    2.1.2  MSP430F15X/F16（1）X系列  2.2  MSP430F2XX系列单片机    2.2.1  MSP430F20XX    2.2.2  MSP430X261X  2.3  MSP430X4XX系列单片机  2.4  MSP430系列单片机选型表  2.5  小  结  2.6  思考题与习题第3章  MSP430单片机结构  3.1  MSP430结构概述  3.2  MSP430 CPU的结构和特点    3.2.1  MSP430 CPU的主要特征和功能    3.2.2  MSP430 CPU的寄存器资源  3.3  MSP430存储器的结构和地址空间    3.3.1  存储空间概述    3.3.2  数据存储器    3.3.3  程序存储器    3.3.4  外围模块寄存器  3.4  MSP430的功耗管理模块    3.4.1  上电复位（POR）与上电清除（PUC）    3.4.2  掉电保护（BOR）    3.4.3  电源电压检测（SVS）    3.4.4  低功耗  3.5  小结  3.6  思考题与习题第4章  MSP430单片机指令系统与程序设计  4.1  指令系统概况    4.1.1  指令系统的分类    4.1.2  指令书写格式    4.1.3  指令代码格式    4.1.4  指令系统中的符号说明    4.1.5  无需ROM补偿的仿真指令    4.1.6  MSP430单片机指令速查表  4.2  寻址方式  4.3  指令系统介绍    4.3.1  数据传送类指令    4.3.2  数据运算类指令    4.3.3  逻辑操作指令    4.3.4  位操作指令    4.3.5  跳转与程序流程的控制类指令  4.4  程序设计    4.4.1  程序设计基础    4.4.2  汇编语言程序设计    4.4.3  C语言程序设计  4.5  小结  4.6  思考题与习题第5章  MSP430单片机片内外围模块  5.1  时钟模块    5.1.1  时钟模块设计要求    5.1.2  MSP430X1XX系列时钟模块    5.1.3  MSP430X2XX系列时钟模块    5.1.4  MSP430F4XX系列时钟模块    5.1.5  时钟晶振失效的安全操作    5.1.6  时钟模块应用举例  5.2  电源电压监控SVS    5.2.1  SVS的特点与结构    5.2.2  SVS的寄存器    5.2.3  SVS的应用举例  5.3  MSP430各种端口    5.3.1  MSP430端口概述    5.3.2  端口P1和P2    5.3.3  端口P3～P8    5.3.4  端口COM和S  5.4  定时器    5.4.1  MSP430定时功能及其实现    5.4.2  看门狗定时器    5.4.3  16位定时器A    5.4.4  16位定时器B    5.4.5  基本定时器    5.4.6  实时时钟  5.5  MSP430的LCD控制器    5.5.1  液晶驱动模块概述    5.5.2  液晶驱动模块功能结构    5.5.3  液晶驱动模块应用举例  5.6  LCD_A控制器    5.6.1  LCD控制器与LCD_A控制器的比较    5.6.2  LCD_A控制器的操作    5.6.3  LCD_A控制寄存器  5.7  FLASH存储器模块    5.7.1  FLASH存储器结构    5.7.2  FLASH存储器寄存器及操作    5.7.3  FLASH模块操作举例  5.8  USART的异步模式    5.8.1  MSP430串行通信概述    5.8.2  异步操作原理与操作    5.8.3  异步通信寄存器    5.8.4  异步操作应用举例  5.9  USART的同步模式    5.9.1  SPI概述    5.9.2  同步操作原理与操作    5.9.3  同步通信寄存器    5.9.4  同步操作应用举例  5.10  USART的I2C模式    5.10.1  I2C概述    5.10.2  I2C原理与操作    5.10.3  I2C模块寄存器及相关操作    5.10.4  I2C应用举例  5.11  USCI模块    5.11.1  USCI模块的结构    5.11.2  USCI和USART的区别  5.12  比较器A及其增强模块    5.12.1  比较器的结构与操作    5.12.2  比较器A寄存器    5.12.3  比较器A应用举例    5.12.4  比较器A增强模块  5.13  MSP430模/数转换模块    5.13.1  模/数转换概述    5.13.2  ADC12的结构    5.13.3  ADC12寄存器    5.13.4  ADC12转换模式    5.13.5  ADC12应用举例  5.14  SD16_A模块    5.14.1  SD16-A的特点与结构    5.14.2  SD16-A模块的操作    5.14.3  SD16-A寄存器    5.14.4  SD16-A应用举例  5.15  MSP430的数/模转换模块    5.15.1  数/模转换概述    5.15.2  DAC12的结构与功能    5.15.3  DAC12寄存器    5.15.4  DAC12操作    5.15.5  DAC12应用举例  5.16  硬件乘法器  5.17  DMA控制器    5.17.1  MSP430 DMA控制器的结构与功能    5.17.2  DMA控制器的相关操作    5.17.3  DMA寄存器    5.17.4  DMA应用举例  5.18  OA运算放大器    5.18.1  OA模块概述    5.18.2  OA的操作    5.18.3  OA的模式配置    5.18.4  OA寄存器    5.18.5  OA应用举例  5.19  SCAF  5.20  小结第6章  MSP430单片机应用基础  6.1  MSP430常用接口设计    6.1.1  键盘接口    6.1.2  LED显示接口    6.1.3  液晶显示接口    6.1.4  常用的LED驱动功率接口    6.1.5  继电器型驱动接口  6.2  MSP430片内外围模块的应用    6.2.1  定时器    6.2.2  比较器    6.2.3  SPI同步操作    6.2.4  A/D、D/A和DMA  6.3  典型外围模拟器件简介    6.3.1  电源器件    6.3.2  高精度ADC器件    6.3.3  接口驱动器件    6.3.4  RF通信器件  6.4  小结  6.5  思考题与习题第7章  MSP430单片机实践  7.1  MSP430集成开发调试环境IAR EW430    7.1.1  IAR Embedded Workbench概述    7.1.2  IAR EW430基本操作    7.1.3  C-SPY硬件仿真调试    7.1.4  C-SPY软件模拟调试    7.1.5  用户自定义库文件的使用  7.2  MSP430集成开发调试环境TI CCE    7.2.1  TI Code Composer Essentials概述    7.2.2  TI CCE的基本操作  7.3  MSt430-EXP-4XX开发实验板    7.3.1  MSP430-EXP-4XX开发实验板简介    7.3.2  MSP430-EXP-4XX开发实验板结构    7.3.3  MSP430-EXP-4XX开发实验板使用说明  7.4  基础实验    7.4.1  实验1，I/O与时钟    7.4.2  实验2，键盘与LED    7.4.3  实验3，定时器    7.4.4  实验4，外围模块    7.4.5  实验4，使用口线模拟I2C    7.4.6  实验6，同步通信模块与扩展FLASH    7.4.7  实验7，ADC与LCD    7.4.8  实验8，图形点阵LCD    7.4.9  实验9，超低功耗实验  7.5  拓展实验    7.5.1  实验1，USART与M_Bus、RS485、RS232通信    7.5.2  实验2，模拟定时时间与RS485通信    7.5.3  实验3，SPI接口扩展RF/Zigbee实验  7.6  小结参考文献

章节摘录

插图：第1章 概述1.1　单片微型计算机1.1.1　单片机的概念微型计算机（微机）具有体积小、价格低、使用方便、可靠性高等一系列优点，因此一问世就显示出强大的生命力，被广泛应用于国防、工农业生产和商业管理等领域。近年来微处理器高速发展，已渗透到人类生活的各个领域，给人类世界带来了难以估量的深刻变革。纵观微处理器的发展，可以明显地看出正朝着两个方向进行：一是朝着面向数据运算、信息处理等功能的系统机方向发展。系统机以速度快、功能强、存储量大、软件丰富、输入/输出设备齐全为主要特点，采用高级语言编程，适用于数据运算、文字信息处理、人工智能、网络通信等场合。另一方面，在有些应用领域中，如智能化仪器仪表、通信设备、自动控制设备、汽车乃至家用电器等，要求的运算、控制功能相对并不很复杂，但对体积、成本、功耗等的要求却比较苛刻。为适应这方面的需求，产生了一种将中央处理器、存储器、I/0接口电路以及连接它们的总线都集成在一块芯片上的计算机，即所谓的单片微型计算机，简称单片机（Single Chip Microcomputer）。单片机在设计上主要突出了控制功能，调整了接口配置，在单一芯片上制成了结构完整的计算机，因此也称为微控制器（MCU）。单片机分为通用型和专用型两大类，通常所说的单片机和本书介绍的MSP430系列单片机都是指通用型单片机。通用型单片机是把可开发的资源全部提供给使用者。专用型的单片机也叫专用微控制器，是针对某些应用专门设计的，例如频率合成调谐器、录音机机芯控制器、打印机控制器等。

编辑推荐

《MSP430系列16位超低功耗单片机原理与实践》可作为高等院校计算机、电子、自动化类专业MSP430单片机课程的教材，也适合广大从事单片机应用系统开发工程技术人员作为学习、参考用书。

用户评论 (总计108条)

•   很好的一本书，比较详细的介绍了MSP430系列16位超低功耗单片机，汇编和C程序。
•   网上关于msp430的资料大多是英文的，中文的不详细，这本书基于英文datasheet资料较详细的描述了430单片机的使用，那些看英文不太习惯的同学可以买去做工具用书。
•   书是正品，内容翔实，是做MSP430开发非常好的参考书。
•   书讲的主要是F系列的msp430
•   现在中国人编书都西方化了，不管中国人能否接受，只要能模仿西方的言词就去模仿。就像这单片机类书籍，本来东方人有东方认得智慧，有东方人的接受理解方式，如中国人是从宏观入手，逐步细化的接受，而西方人是从微观入手，逐步到宏观，就像西方人永远些不出孙子兵法一样。可是现在中国的学者却抛弃了祖先的智慧和优势，一味崇拜西人。这本单片机430就臭很了，只讲C语言，不讲汇编，不考虑发挥中华智慧，让东方人很难超越西方人。臭书！！！
•   学习msp430必备之书
•   MSP430的入门经典书！
•   这本书比较详细的介绍了买上票30单片机的各个部分，比较全面
•   学习430单片机编程很不错的一本书。
•   使用430单片机时，可以方便的查到所需的知识。值得收藏和学习。
•   本书讲得硬件原理比较透彻，光盘也有好多资料，很不错
•   1、发货很快，不到2天。
  2、书写很有层次感（黑体标题，小号字体的程序，等等）看起来就有感觉。
  3、内容也相对比较新，对于初学者来说还是可以的。
  4、本书后面的几个实验程序在一定程度上弥补了本书的实例不足的缺点。
•   书的内容很详细，比较适合初学者。而且汇编、c都有。真的很不错！开始学习吧！
•   虽然也是主要翻译TI的手册，但在目前出的这些书里，我觉得这本翻的最好。
•   本书主要是给那些英文不好，或者懒得看TI给的datasheet的人写的，但因为有例程就变得很实用了，总体感觉还不错
•   其实就是对TI用户手册USER GUID 和 datasheet 的翻译，只是翻译的蛮不错而已
•   和最早他们出的那个版本差不多,但价钱贵了很多,如果英文好,还是看TI的使用手册吧.
•   老师推荐的书，虽然大部分是汇编语言。还不错
•   值得推荐，印刷也不错。内容从1系列到4系列都有介绍，总之，还不错。
•   书还是蛮经典的，不过好像有点买错了，我用到的板子是5系列的，可是书书是针对4系列的内容，凑合的看吧，应该也是有帮助的
•   内容很详细，适合初学者看，正在学习中
•   好书！我就喜欢讲原理的，很清楚
•   每个模块都有具体的介绍。如果不清楚可以查看用户手册。
•   很好的一本书，希望作者再出430方面的书
•   这本书真的很好，写的很详细而且正好适合我这个刚刚入门的人
•   非常好，适合各种不通基础的人群学习 ，由浅入深，是学430的好教材
•   这本书是很好的一本工具书，很适合初学者入门学习。推荐!
•   要是再改版的时候加一点5系列的就好了！
•   书必须好啊！全靠它了！！
•   翻了一下，还可以，需要的资料都有，有深度，也容易上手，就是太贵了，不过物有所值么
•   书很好，讲的很详细，强烈推荐
•   就是数据手册的中文翻译，有些内容翻译不是很好，配的实例也一般。
•   虽然没有去验证过，但是通过纸张和阅读可以看出来都是正版。
•   老师推荐的 很不错的书 适合初学者
•   书的内容充实丰富。
•   当当网购得此书，正版无疑，书的内容编写的也很好，很喜欢，顶一下啊！！！
•   很不错的一本书，了解430的内部结构
•   内容很详细，对于初学者很好
•   还没看，不过应该还凑合，C语言主要
•   送货很快，书正是想要的。相信不错，正在学习。
•   不错，适合学习430的初学者，也可以作为进一步的学习的参考书，不错了！
•   芯片介绍很到位
•   书很棒，价格实惠，我很满意
•   书不错，价格实惠，我很满意
•   书很不错，大概相当于用户手册的中文翻译。有一些印刷错误，不过很明显，不影响阅读。值得推荐哦。
•   这是一本神奇的书，通俗易懂啊
•   在很多430的书里，这本是非常不错的，比以前的好多了
•   上课要用的书，还可以
•   好非常喜欢 -- 这本书非常好看，非常满意
•   实在是不错的一本书！！！！
•   本书是初学430的好书，力荐！
•   适合初学入门，目前看了一半。
•   适合初学者看。。。
•   内容很不错，感觉很全面。就是有点儿难
•   内容全面，讲解清晰。内容很实用！
•   看了一下，内容挺好的
•   感觉是数据手册的加强版
•   很好 不过就是讲的太官方了 就像技术手册
•   不知道好不好，反正是教材
•   我正在学习自动，收到这本后如获至宝
•   好书中的好书，同类里最好的
•   发货比想象中的块些！
•   基本是对数据手册的翻译，查阅起来快很多
•   好像很难得样子，真的还没有开始看...
•   我很满意，书很棒，质量好，价格实惠
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•   买了以备考阅，老是翻PDF太烦了
•   学长推荐买的，正在看，确实好书。。
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•   帮人买的 应该还不错
•   自己买了一本感觉不错，后来又帮同学买了一本
•   很不错的一本指导书，值得一读
•   跟datasheet差不多
•   书本质量好，价格实惠，我很满意
•   好像内容挺全的，初学者可以看看。对入门应该所有帮助。
  想学通MSP430必须要多看些官方资料才行，最主要的就是TI的user's guide和IAR的EW430_***pilerReference，读一读这些，再看看其他TI的应用文档，那么才算是掌握MSP430.
  目前还没有发现一本比较经典的430的中文教材，其实单片机这东西涉及的东西也比较多，想精通单片机，那么必想精通C语言，针对嵌入式应用的C，如何把C的精华运用到430中？这是编程基础。其次是对MSP430的体系结构的了解，中断管理啊，低功耗管理啊。再次就是对MSP430的外设操作了。
•   书的质量很好，内容详细，很适合作为MSP430的工具书，强烈推荐！！！
•   内容相对丰富，但一些型号的单片机没涉及到。
•   这是一本关于430单片机的书，对于一个初学者，还是不错的，但DataSheet和UserGuide翻译的痕迹很明显啊，呵呵，就当一本英译汉的pdf，尤其到后面，51的痕迹很明显。电源都还是5V的。
•   一本不错的单片机书，愿爱好者能看到
•   学习430单片机的好导师
•   很基础，光盘里还有开发集成环境，不错的出血资料！！
•   可以作为参考书来用，对原理讲解的很详细，但是不适合初学者……
•   书中有好多错误，尤其最为严重的事ADC12模块的单通道单次转化图竟然有if（X<=15） X=X+1;……多次采样装换的字样，而且四种模式的转化图几乎相同，也不知道作者是干什么吃的！还TI大学生计划书呢。我看还是看最元老级的430吧，推荐一本胡大可编写的MSP430系列16位单片机原理与应用
•   书中错误太多，建议作者在出版前多审校几次另外，书中总是说具体参数见随附光盘，结果里面根本就没有
•   书中知识介绍过于生硬，估计是第一版，错误还不少！
•   挺好，还没来得急看。
•   对于初学者来说是本不错的选测
•   书到了，还是很有用的
•   我只想说这本书完全不适合自学，有人在旁边教的话还好。真心没耐心自己一个人看完。
•   就是省了一些查datasheet的时间，对于我这种新手来说还是不错的，英语好的就可以不用买了
•   很不错，深入浅出，作为参考书有实用性
•   这本书写的非常好，特别是原理部分，结构很清晰，都是框架式的结构，能快就可以入门，但是本书的实例还是少了一点，是一本值得精度而不是翻阅的好书，如果能再出版一本有大量实例供参考的书我一定还要购买