微处理器原理与系统设计 实验

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1、微处理器原理与系统设计实验手册1实验平台概述自从TI推出超低功耗MSP430单片机以来，MSP430凭借其优越的性能，丰富的外设，易于上手的特性备受业内工程师的欢迎。单片机MSP430G2553集成的片内外设相当丰富，包括ADC、Timer、Comparator、TouchKey、SPI、I2C、UART等，MSP-EXP430G2LaunchPad是TI公司推出的1款MSP430开发板，它提供了具有集成仿真功能14/20引脚DIP插座目标板，可通过SpyBi-Wire（2线JTAG）协议对系统内置的MSP430超值系列（G系列）进行快速编程和调试。实验平台包含MSP-EX

2、P430G2中配套的MSP430G2553单片机片内外设实验以及2个综合性实验。2实验平台硬件口袋实验平台硬件原理框图如图1所示，主要有以下部分：图1口袋实验平台硬件原理框图（1）显示和输入单元：口袋实验平台利用I2C接口的TCA6416A扩展出16个低速双向IO（IO00~IO07，IO10~IO17）。4个扩展IO用于控制LCD驱动器HT1621，4个用于机械按键输入，8个用于LED灯柱。（2）触摸按键单元：两个触摸按键占用P2.0和P2.5两个GPIO，MSP430G2系列单片机的P1口和P2口全部具备振荡功能。（3）模拟输出单元：外部扩展了12位串行数模转换器DAC

3、7311，使用P1.0/P1.3/P2.2三个普通GPIO控制。这三个IO同时被其他单元复用，但是由于DAC7311都是高阻输入口，所以无需跳线复用。音频功放TPA301可以将DAC输出进行电流放大，以便驱动喇叭/蜂鸣16器负载。（4）扩展存储部分：由SPI协议控制TF卡，使用P1.1/SPISOMI、P1.2/SPISIMO、P1.4/SPICLK三个USCI功能IO和1个普通P2.4控制。（5）SLOPEADC单元：使用拨盘电位器作为待测电阻。P1.5/Comarator_A+、P1.3、P2.2三个IO进行控制。P1.3、P2.2复用，但同样无需跳线。（6）PWM单元

4、：P2.1/TA1.1负责输出SPWM；轨至轨运放TLV2372负责将SPWM滤波为双极性模拟信号；TPS60400提供运放所需负电源；三电阻网络负责将双极性信号转变为单极性信号；P1.0/ADC10负责将单极性信号采样，P1.0功能复用，同样无需跳线。表1口袋实验平台硬件功能单元名称元件IO功能IO扩展TCA6416AP1.6/I2CSDAP1.7/I2CSCL利用I2C协议控制TCA6416A获得16个低速IOIO00~IO07IO10~IO17显示HT1621128段LCDIO14/扩展IO;IO15/扩展IOIO16/扩展IO;IO17/扩展IO4个I2C扩展IO控

5、制HT1621HT1621控制段式液晶机械按键微动开关*4IO10/扩展IO;IO11/扩展IOIO12/扩展IO;IO13/扩展IO4个I2C扩展IO识别机械按键LED灯柱0603LED*8IO00/扩展IO;IO01/扩展IOIO02/扩展IO;IO03/扩展IOIO04/扩展IO;IO05/扩展IOIO06/扩展IO;IO07/扩展IO8个I2C扩展IO控制8个LED触摸按键覆铜P2.0、P2.5电容触摸按键模拟输出DAC7311TPA301、蜂鸣器P1.0/复用、P1.3/复用、P2.2/复用12位串行DAC7311、BTL乙类功率放大器扩展存储TF卡槽P1.1/S

6、PISOMI、P1.2/SPISIMO、P1.4/SPICLK、P2.4基于SPI的TF卡读写SLOPEADC拨盘电位器P1.5/Comparator_A+、P1.3/复用、P2.2复用利用比较器实现积分型ADCPWMTLV2372TPS60400三电阻网络P2.1/TA1.1、P1.0/ADC10/复用PWM波形合成双极性信号的ADC采样实验首次开设时间：2015年4月28日163实验内容实验一系统时钟的使用实验目的：学会MSP430单片机时钟系统的使用。掌握并熟练使用单片机时钟系统。实验内容：设定DCO频率并观察DCO频率变化。图2观测DCO频率变化实验原理图实验仪器：

7、计算机、信号源、示波器等。实验原理：（1）MSP430G2553单片机的CPU时钟来源于数控振荡器DCO。（2）CPU通过长延时控制P1.6的LED闪烁亮灭。（3）单片机识别P1.3机械按键以后，改变DCO参数，一次设置为1M，8M，12M和16MHz，可观察到闪烁频率增加。注意事项：不使用扩展板进行试验，图2所示跳线帽需插上实验。工程名：4_KEY_LED_Change_DCO.本例程主要学习单片机时钟的配置方法和前后台的编程思想：1）主函数main()中，只调用初始化函数GPIO_Init()和执行后台程序，本