单片机实验指导 - 图文

第一章 简介

1.1 MSP430F5529硬件资源简介 1. 低供电压 1.8-3.6V。 2. 低功耗

? 单片机处于运行模式 200uA/MHZ ? LPM3 RTC模式 2.5uA ? LPM4 1.6uA ? LPM5 0.2uA

3. 从低功耗模式3 唤醒少于5us。 4. 16 位精简指令集结构

? 可以扩展外部存储器

? 可以达到25MHZ 系统时钟。 5. 灵活的电源管理系统（PMM）

? 由DVCC 在LDO 作用下产生Vcore 电源，供低电压模块使用。 ? 提供DVCC，Vcore Supervision，Monitoering，以及Brownout 监控。 6. 一体化时钟系统

? 低功耗/低频率内部时钟源 VLO ? 低频率内部时钟源REFO ? XT1 32768HZ 晶振

? XT2 高频晶振可以达到25MHZ

7. 16 位 Timer0_A5有5个捕获/比较寄存器。 8. 16 位 Timer1_A3有3个捕获/比较寄存器。 9. 16 位 Timer2_A3有3个捕获/比较寄存器。 10. 16 位 Timer_B7有7个捕获/比较寄存器。 11. 2组4个通用通信接口

? 内部UART，支持自动波特率检测。 ? irDA 编码和解码。 ? SPI 通信。 ? I2 C 通信。 12. 全速USB接口

13. 内置USB物理接口。

? 内置3.3V/1.8VUSB 电源系统。 ? 内置USB-PLL 。

? 8个输入、8个输出端点。 14. 12位模数转换

? 内部参考电压。 ? 采样保持电路。

? 12个外部通道，4个内部通道。(F5529/F5527/F5525/F5521) ? 8个外部通道，4个内部通道。(F5528/F5526/F5524/F5522) ? 自动扫描 15. 比较器B。

16. 硬件乘法器支持32位操作数。 17. 支持DMA

18. RTC可以日历使用，也可以用作普通定时器。 19. F552x F551x系列包括：

1.2 MSP430F5529引脚及结构框图

MSP430F5529的封装形式为IPN封装，其引脚图如图1-1所示，结构框图如图1-2所示。

图1-1 MSP430F5529 引脚图

图1-2MSP430F5529 结构框图

图2-3

2. 在打开的图2-3界面上选择Creat new project后出现图2-4，选择所要建立工程编程语言种类，以C为例，点击 C下拉选项 main ，点击OK出现图2-5。

图2-4建立新工程类型

图2-5 工程存储地址选择

3. 在图3-5中选择工程存储位置，点击保存后，出现如图2-6，用户可以对图2-6 main.c进行编写程序。

图2-6 程序编写

4.编译器设置。在烧写程序前必须进行单片机配置，选择和目标板中一致的单片机。仿真器类别选择，是USB仿真器，还是并口仿真器 ，软件仿真和硬件仿真选择，具体如下：

（1）CPU配置：右击图 2-6左上角工程择option，在出现的option界面选项中选择general option出现图2-7，根据使用的单片机在CPU下拉列表框中选相应CPU类型。

（2）仿真器类型选择：在option界面，左边选项中选择FET Debugger，如图2-8，在 connection选项中选择USB仿真器还是并口仿真器。

（3）软件仿真，硬件仿真选择：在optio n界面，左边选项中选择debugger，出现如图2-9， 在driver 中选择软件仿真或者硬件仿真。

图2-7 opti on选择

图2-8仿真器类型选择

图2-9硬件仿真选择

5.编译链接。点击project- >comp ile和 make，在 message窗口上会显示结果如果没有错误如图2-10。

图2-10编译连接

6.程序下载。在图2-10中选择project->debug将程序下载到单片机中，出现如图2-11。选择对应工具栏选项可以全速，单步，复位等操作。

图2-11

2.3 IAR5.10其它配置 2.3.1 xcll文件配置

在 程序 编写过 程中 经常会 出现要 把一个 或者多个 函数或者 一段程 序放到 一个指 定起 始地 址的存储空间，那么就设置要改XCL 文件，为了 不改变IAR 本身 的xcl文件影响其他工程程序 运行，就需要把 xcl 加载到工程中，方法如下： 在图 2-9中，选择 option界面左边选项 Linker，后再出现的对话框中选中config选项，如图2-12，在o verride default选项打勾，然后点击加载xcl。

图2-12 xcl配置

2.3.2访问空间扩展配置

由于F5XX单片机FLSH flash空间超过64k范围，那么如果要访问64K外存储空间，在汇编语音里面可以利用MOVA，MOVX等MSP430X指令完成对超 过64K外存 储空间访问。但是对于C语言工程中除了利用编译器提供函数外还可以对IAR进行如下设置来对访问空间进行扩展。

具体方法如下：进入optio n->general options界面，data model选项中选中large，如图 2-13所示。

实验六 UART通用串行通信模块实验 一、实验目的

掌握异步串口通信模块的原理和用法

二、实验例程 1．例程一

//****************************************************************************** #include void main(void) {

unsigned char i;

WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD; // Stop WDT

P3SEL = BIT3+BIT4; // P3.4,5 = USCI_A0 TXD/RXD UCA0CTL1 |= UCSWRST; // **Put state machine in reset** UCA0CTL1 |= UCSSEL_1; // CLK = ACLK

UCA0BR0 = 0x03; // 32kHz/9600=3.41 (see User's Guide) UCA0BR1 = 0x00; //

UCA0MCTL = UCBRS_3+UCBRF_0; // Modulation UCBRSx=3, UCBRFx=0 UCA0CTL1 &= ~UCSWRST; // **Initialize USCI state machine** UCA0IE |= UCRXIE; // Enable USCI_A0 RX interrupt __bis_SR_register(LPM3_bits + GIE); // Enter LPM3, interrupts enabled __no_operation(); // For debugger }

// Echo back RXed character, confirm TX buffer is ready first #pragma vector=USCI_A0_VECTOR __interrupt void USCI_A0_ISR(void) {

switch(__even_in_range(UCA0IV,4)) {

case 0:break; // Vector 0 - no interrupt case 2: // Vector 2 - RXIFG

while (!(UCA0IFG&UCTXIFG)); // USCI_A0 TX buffer ready? UCA0TXBUF = UCA0RXBUF; // TX -> RXed character break;

case 4:break; // Vector 4 - TXIFG default: break; } }

2．例程二

//****************************************************************************** #include void main(void) {

WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD; // Stop WDT

P3SEL |= BIT3+BIT4; // P3.3,4 = USCI_A0 TXD/RXD UCA0CTL1 |= UCSWRST; // **Put state machine in reset** UCA0CTL1 |= UCSSEL_2; // SMCLK

UCA0BR0 = 9; // 1MHz 115200 (see User's Guide) UCA0BR1 = 0; // 1MHz 115200

UCA0MCTL |= UCBRS_1 + UCBRF_0; // Modulation UCBRSx=1, UCBRFx=0

UCA0CTL1 &= ~UCSWRST; // **Initialize USCI state machine** UCA0IE |= UCRXIE; // Enable USCI_A0 RX interrupt __bis_SR_register(LPM0_bits + GIE); // Enter LPM0, interrupts enabled __no_operation(); // For debugger }

// Echo back RXed character, confirm TX buffer is ready first #pragma vector=USCI_A0_VECTOR __interrupt void USCI_A0_ISR(void) {

switch(__even_in_range(UCA0IV,4)) {

case 0:break; // Vector 0 - no interrupt case 2: // Vector 2 - RXIFG

while (!(UCA0IFG&UCTXIFG)); // USCI_A0 TX buffer ready? UCA0TXBUF = UCA0RXBUF; // TX -> RXed character break;

case 4:break; // Vector 4 - TXIFG default: break; } }

三、实验内容 通过串口实现单片机与计算机之间的数据通讯。 四、实验思考 为什么禁止带电拔插串口线？

实验七 ADC12模数转换实验 一、实验目的

掌握ADC12模数转换模块的原理和用法。 二、实验例程 1．例程一

//****************************************************************************** #include void main(void) {

volatile unsigned int i;

WDTCTL = WDTPW+WDTHOLD; // Stop watchdog timer P6SEL |= 0x01; // Enable A/D channel A0

REFCTL0 &= ~REFMSTR; // Reset REFMSTR to hand over control to // ADC12_A ref control registers ADC12CTL0 = ADC12ON+ADC12SHT02+ADC12REFON+ADC12REF2_5V;

// Turn on ADC12, Sampling time // On Reference Generator and set to // 2.5V

ADC12CTL1 = ADC12SHP; // Use sampling timer

ADC12MCTL0 = ADC12SREF_1; // Vr+=Vref+ and Vr-=AVss for ( i=0; i<0x30; i++); // Delay for reference start-up ADC12CTL0 |= ADC12ENC; // Enable conversions while (1) {

ADC12CTL0 |= ADC12SC; // Start conversion while (!(ADC12IFG & BIT0));

__no_operation(); // SET BREAKPOINT HERE } }

2．例程二

//****************************************************************************** #include

#define Num_of_Results 8

volatile unsigned int A0results[Num_of_Results]; volatile unsigned int A1results[Num_of_Results]; volatile unsigned int A2results[Num_of_Results]; volatile unsigned int A3results[Num_of_Results]; void main(void) {

WDTCTL = WDTPW+WDTHOLD; // Stop watchdog timer P6SEL = 0x0F; // Enable A/D channel inputs

ADC12CTL0 = ADC12ON+ADC12MSC+ADC12SHT0_8; // Turn on ADC12, extend sampling time // to avoid overflow of results

ADC12CTL1 = ADC12SHP+ADC12CONSEQ_3; // Use sampling timer, repeated sequence ADC12MCTL0 = ADC12INCH_0; // ref+=AVcc, channel = A0 ADC12MCTL1 = ADC12INCH_1; // ref+=AVcc, channel = A1 ADC12MCTL2 = ADC12INCH_2; // ref+=AVcc, channel = A2

ADC12MCTL3 = ADC12INCH_3+ADC12EOS; // ref+=AVcc, channel = A3, end seq. ADC12IE = 0x08; // Enable ADC12IFG.3

ADC12CTL0 |= ADC12ENC; // Enable conversions

ADC12CTL0 |= ADC12SC; // Start convn - software trigger __bis_SR_register(LPM0_bits + GIE); // Enter LPM0, Enable interrupts __no_operation(); // For debugger }

#pragma vector=ADC12_VECTOR __interrupt void ADC12ISR (void) {

static unsigned int index = 0;

switch(__even_in_range(ADC12IV,34)) {

case 0: break; // Vector 0: No interrupt case 2: break; // Vector 2: ADC overflow

case 4: break; // Vector 4: ADC timing overflow case 6: break; // Vector 6: ADC12IFG0 case 8: break; // Vector 8: ADC12IFG1 case 10: break; // Vector 10: ADC12IFG2 case 12: // Vector 12: ADC12IFG3

A0results[index] = ADC12MEM0; // Move A0 results, IFG is cleared A1results[index] = ADC12MEM1; // Move A1 results, IFG is cleared A2results[index] = ADC12MEM2; // Move A2 results, IFG is cleared A3results[index] = ADC12MEM3; // Move A3 results, IFG is cleared

index++; // Increment results index, modulo; Set Breakpoint1 here

if (index == 8) {

(index = 0); }

case 14: break; // Vector 14: ADC12IFG4 case 16: break; // Vector 16: ADC12IFG5 case 18: break; // Vector 18: ADC12IFG6 case 20: break; // Vector 20: ADC12IFG7 case 22: break; // Vector 22: ADC12IFG8 case 24: break; // Vector 24: ADC12IFG9 case 26: break; // Vector 26: ADC12IFG10 case 28: break; // Vector 28: ADC12IFG11 case 30: break; // Vector 30: ADC12IFG12 case 32: break; // Vector 32: ADC12IFG13 case 34: break; // Vector 34: ADC12IFG14 default: break; } }

3．例程三

//****************************************************************************** #include long temp;

volatile long IntDegF; volatile long IntDegC; void main(void)

{

WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD; // Stop WDT

REFCTL0 &= ~REFMSTR; // Reset REFMSTR to hand over control to // ADC12_A ref control registers ADC12CTL0 = ADC12SHT0_8 + ADC12REFON + ADC12ON;

// Internal ref = 1.5V ADC12CTL1 = ADC12SHP; // enable sample timer

ADC12MCTL0 = ADC12SREF_1 + ADC12INCH_10; // ADC i/p ch A10 = temp sense i/p ADC12IE = 0x001; // ADC_IFG upon conv result-ADCMEMO __delay_cycles(75); // 75us delay to allow Ref to settle ADC12CTL0 |= ADC12ENC; while(1) {

ADC12CTL0 |= ADC12SC; // Sampling and conversion start __bis_SR_register(LPM4_bits + GIE); // LPM0 with interrupts enabled __no_operation();

// Temperature in Celsius

// ((A10/4096*1500mV) - 680mV)*(1/2.25mV) = (A10/4096*667) - 302 // = (A10 - 1855) * (667 / 4096)

IntDegC = ((temp - 1855) * 667) / 4096; // Temperature in Fahrenheit

// ((A10/4096*1500mV) - 640mV)*(1/1.25mV) = (A10/4096*1200) - 512 // = (A10 - 1748) * (1200 / 4096)

IntDegF = ((temp - 1748) * 1200) / 4096;

__no_operation(); // SET BREAKPOINT HERE } }

#pragma vector=ADC12_VECTOR __interrupt void ADC12ISR (void) {

switch(__even_in_range(ADC12IV,34)) {

case 0: break; // Vector 0: No interrupt case 2: break; // Vector 2: ADC overflow

case 4: break; // Vector 4: ADC timing overflow case 6: // Vector 6: ADC12IFG0

temp = ADC12MEM0; // Move results, IFG is cleared __bic_SR_register_on_exit(LPM4_bits); // Exit active CPU break;

case 8: break; // Vector 8: ADC12IFG1 case 10: break; // Vector 10: ADC12IFG2 case 12: break; // Vector 12: ADC12IFG3 case 14: break; // Vector 14: ADC12IFG4 case 16: break; // Vector 16: ADC12IFG5 case 18: break; // Vector 18: ADC12IFG6 case 20: break; // Vector 20: ADC12IFG7 case 22: break; // Vector 22: ADC12IFG8 case 24: break; // Vector 24: ADC12IFG9 case 26: break; // Vector 26: ADC12IFG10

case 28: break; // Vector 28: ADC12IFG11 case 30: break; // Vector 30: ADC12IFG12 case 32: break; // Vector 32: ADC12IFG13 case 34: break; // Vector 34: ADC12IFG14 default: break; } }

三、实验内容

使用多通道多次转换模式，转换温度传感器、(AVCC – AVSS) / 2、A12、A13四个通道的数据，将数据保存到变量中；把通道数据换算成电压，并与输入电压比较。程序流程图如下所示。

四、实验思考

1．修改转换模式为多通道单次转换模式，了解其转换开始条件。 2．修改转换中断使能，理解中断条件。 3．改变基准源设置，理解转换公式。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/uvdg.html