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| 編輯推薦： |
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单片机应用在物联网时代有了新的发展机遇，对处理器的综合性能要求也越来越高。纵观单片机的发展，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，而不像多年前以MCS-5196等处理器为中心，外扩各种接口构成各种应用系统。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需求，主要体现在以下几个方面：（1）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。要求系统功耗尽可能低，如手持式仪表、水表、玩具等。（2）随着应用的复杂，对处理器的功能和性能要求不断提高，即既要外设丰富、功能灵活，又要有一定的运算能力，能做一些实时算法，而不仅仅做一些简单的控制。（3）产品更新速度快，开发时间短，希望开发工具简单、廉价，功能完善。特别是仿真工具要有延续性，能适应多种MCU，以免重复投资，增加开发投入。（4）产品性能稳定，可靠性高，既能加密保护，又能方便升级。与无线通信技术结合的应用日趋增多。
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| 內容簡介： |
本书以美国德州仪器公司（TI）的MSP430系列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的结构和指令系统，对MSP430全系列（特别是*的F5xx、F6xx）所涉及的片内外围模块的功能、原理、应用做了详尽的描述，并介绍了MSP43X的开发环境、汇编语言、库函数、C语言程序设计方法，以及单片机低功耗设计、常用接口电路设计和嵌入式软件编程基础等。*后还有几个体现MSP430单片机特点的应用实验设计。本书配套有完整的教学资源，包括PPT课件、配合MSP430 LaunchPad的多功能教学实验系统和实验指导书等。
本书可作为高等院校计算机、电子、自动化、仪器仪表等专业单片机课程的教材，也适合广大从事单片机应用系统开发的工程技术人员作为学习、参考用书。
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| 目錄：
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第1章 概述 1
1.1 单片微型计算机 1
1.1.1 单片机的概念 1
1.1.2 单片机的特点及主要系列 2
1.1.3 单片机的应用 2
1.2
MSP43X系列单片机 3
1.2.1 MSP430系列单片机的特点 3
1.2.2 MSP432系列单片机的特点 5
1.2.3 MSP43X系列单片机的发展和应用 6
1.3
MSP430系列单片机应用选型 8
1.3.1 MSP430系列单片机命名规则 8
1.3.2 MSP430系列单片机选型 8
1.3.3 MSP430芯片封装 17
1.4 本章小结 19
1.5 思考题与习题 19
第2章 MSP430体系结构 20
2.1
MSP430微控制器架构 20
2.2 地址空间 21
2.2.1 中断向量表 22
2.2.2 FlashROM 23
2.2.3 信息内存 24
2.2.4 引导内存 24
2.2.5 RAM 24
2.2.6 外设模块 24
2.2.7 特殊功能寄存器 24
2.3 中央控制器（MSP430 CPU） 25
2.3.1 算术逻辑单元 26
2.3.2 MSP430 CPU寄存器 26
2.4 寻址模式 27
2.4.1 寄存器寻址模式 28
2.4.2 变址寻址模式 29
2.4.3 符号寻址模式 29
2.4.4 绝对寻址模式 30
2.4.5 寄存器间接寻址模式 31
2.4.6 自增间接寻址模式 31
2.4.7 立即数寻址模式 32
2.5 指令系统 32
2.5.1 双操作数指令 33
2.5.2 单操作数指令 34
2.5.3 程序流控制跳转 36
2.5.4 仿真指令 36
2.6 本章小结 39
2.7 思考题与习题 39
第3章 MSP430基本外设 41
3.1 系统时钟与控制 41
3.1.1 系统复位 41
3.1.2 MSP430基础时钟模块 43
3.1.3 中断管理 57
3.1.4 电压监控系统 59
3.1.5 应用举例 61
3.2 低功耗模式 62
3.2.1 低功耗工作模式 63
3.2.2 进入和退出低功耗模式 66
3.2.3 低功耗应用原则 69
3.2.4 应用举例 70
3.3 通用输入输出端口 71
3.3.1 GPIO基本结构 71
3.3.2 通用输入输出端口概述 74
3.3.3 具有中断能力的端口 76
3.3.4 不具有中断能力的端口 78
3.3.5 端口COM和S 78
3.3.6 应用举例 78
3.4 定时器 79
3.4.1 定时器的基本工作模式 80
3.4.2 基本定时器1 83
3.4.3 定时器A 86
3.4.4 定时器B 102
3.4.5 定时器D 104
3.4.6 看门狗定时器 107
3.4.7 实时时钟 112
3.4.8 应用举例 116
3.5
DMA控制器 121
3.5.1 DMA控制器的结构与特性 121
3.5.2 DMA控制器的配置和操作 123
3.5.3 DMA寄存器 129
3.5.4 应用举例 134
3.6 比较器B 135
3.6.1 比较器的工作原理 135
3.6.2 比较器B的结构 138
3.6.3 比较器B的应用 138
3.6.4 比较器B寄存器 140
3.6.5 比较器A和比较器A增强模块 143
3.6.6 应用举例 145
3.7 模数转换器 148
3.7.1 ADC的工作原理 149
3.7.2 ADC性能指标 150
3.7.3 ADC12_A特点与结构 150
3.7.4 ADC12_A转换模式 154
3.7.5 ADC寄存器 157
3.7.6 应用举例 164
3.8 数模转换器 167
3.8.1 DAC的工作原理 168
3.8.2 DAC性能指标 168
3.8.3 DAC12结构与特性 169
3.8.4 DAC12操作 170
3.8.5 DAC12寄存器 173
3.8.6 应用举例 177
3.9
LCD液晶驱动模块 179
3.9.1 LCD_B的主要特点及结构 180
3.9.2 LCD控制器的使用 181
3.9.3 应用举例 186
3.10 硬件乘法器 190
3.10.1 硬件乘法器结构 191
3.10.2 硬件乘法器操作 192
3.10.3 应用举例 195
3.11
Flash编程 198
3.11.1 Flash存储器结构 199
3.11.2 Flash存储器操作 201
3.11.3 Flash存储器寄存器 204
3.11.4 应用举例 207
3.12 本章小结 208
3.13 思考题与习题 208
第4章 MSP430通信接口 214
4.1 通信系统概述 214
4.1.1 通信系统模型 214
4.1.2 通信模式 214
4.1.3 MSP430单片机的串行通信功能 216
4.2
USCI模块概述 217
4.2.1 初始化序列 217
4.2.2 波特率生成 218
4.3 通用异步通信协议UART模式 219
4.3.1 UART概述 219
4.3.2 UART通信协议标准 220
4.3.3 基于MSP430的UART 222
4.3.4 异步多机通信模式 224
4.3.5 USCI模块中断 225
4.3.6 UART模块寄存器 226
4.3.7 应用举例 232
4.4 串行外设接口协议SPI模式 233
4.4.1 SPI的特点 234
4.4.2 SPI模式操作 234
4.4.3 SPI模块寄存器 238
4.4.4 应用举例 240
4.5 内部集成电路协议I2C模式 243
4.5.1 I2C概述 243
4.5.2 I2C模式操作 245
4.5.3 I2C模块寄存器 250
4.5.4 应用举例 255
4.6 通用串行总线协议USB模块 263
4.6.1 USB总线协议 263
4.6.2 USB传输类型 265
4.6.3 MSP430 USB模块简介 270
4.6.4 USB模块操作 271
4.6.5 USB模块寄存器 274
4.7 本章小结 275
4.8 思考题与习题 275
第5章 MSP430软硬件开发环境 278
5.1 CCSv6软件开发环境 278
5.1.1 CCSv6概述 278
5.1.2 CCSv6的安装 278
5.1.3 CCSv6工程开发 280
5.1.4 CCSv6资源管理器介绍及应用 286
5.2
IAR Embedded Workbench嵌入式开发工具 289
5.2.1 IAR EW概述 289
5.2.2 IAR EW430的安装 290
5.2.3 IAR EW430工程开发 291
5.3 嵌入式程序设计 295
5.3.1 嵌入式C程序设计简介 295
5.3.2 编程风格 297
5.3.3 数据类型及声明 306
5.3.4 操作符与表达式 314
5.3.5 函数 317
5.3.6 指针 319
5.3.7 MSP430单片机C语言程序设计 321
5.4
DriverLib简介 325
5.4.1 DriverLib概述 325
5.4.2 DriverLib函数简介及应用举例 326
5.5
MSP430硬件开发工具 339
5.5.1 MSP-EXP430G2（LaunchPad）实验开发板 339
5.5.2 MSP-EXP430F5529（LaunchPad） 341
5.5.3 MSP430F6638（LaunchPad）实验开发板 345
5.5.4 DY-LaunchKit开发板资源 347
5.6 本章小结 349
5.7 思考题与习题 350
第6章 MSP430应用系统设计 351
6.1
MSP430电源与低功耗设计 351
6.1.1 电池选择 351
6.1.2 超低静态电流LDO 353
6.1.3 低功耗设计 354
6.2 常用接口设计 358
6.2.1 发光二极管 358
6.2.2 键盘 359
6.2.3 LED数码管 367
6.2.4 液晶显示屏 371
6.2.5 继电器 377
6.3 嵌入式无线通信 379
6.3.1 Wi-Fi技术 379
6.3.2 蓝牙技术 382
6.3.3 ZigBee技术 386
6.3.4 Sub-1 GHz 388
6.4 低功耗无线温度采集仪 390
6.4.1 LightBlue APP简介 391
6.4.2 电路实现 391
6.4.3 低功耗无线温度采集仪设计与实现 392
6.5 音频录播器 394
6.5.1 WAV音频文件解析 395
6.5.2 电路实现 395
6.5.3 音频录播器设计与实现 397
6.6 本章小结 399
6.7 思考题与习题 400
参考文献 401
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| 內容試閱：
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单片机应用在物联网时代有了新的发展机遇，对处理器的综合性能要求也越来越高。纵观单片机的发展，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，而不像多年前以MCS-5196等处理器为中心，外扩各种接口构成各种应用系统。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需求，主要体现在以下几个方面：
（1）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。要求系统功耗尽可能低，如手持式仪表、水表、玩具等。
（2）随着应用的复杂，对处理器的功能和性能要求不断提高，即既要外设丰富、功能灵活，又要有一定的运算能力，能做一些实时算法，而不仅仅做一些简单的控制。
（3）产品更新速度快，开发时间短，希望开发工具简单、廉价，功能完善。特别是仿真工具要有延续性，能适应多种MCU，以免重复投资，增加开发投入。
（4）产品性能稳定，可靠性高，既能加密保护，又能方便升级。与无线通信技术结合的应用日趋增多。
美国德州仪器公司（TI）推出的MSP430系列超低功耗16位混合信号处理器（Mixed
Signal Processor），集多种领先技术于一体，以16位RISC处理器、超低功耗、高性能模拟技术及丰富的片内外设、JTAG仿真调试等定义了新一代超低功耗单片机。加之TI优良的服务（全球免费快速网上样片申请、丰富的技术资料、大学计划资源等），充分体现了世界级著名IC厂商的实力和综合优势。
在超低功耗方面，其处理器功耗（1.8～3.6V，0.1～400A，RTC运行约0.5A，约100AMIPS）和口线输入漏电流（最大50nA）在业界都是最低的，远低于其他系列产品。
在运算性能上，其16位RISC结构，使MSP430在16MHz晶振工作时，指令速度可达16MIPS（注意：同样8MIPS的指令速度，在运算性能上16位处理器比8位处理器不止高两倍）。同时，MSP430中采用了一般只有DSP中才有的16位多功能硬件乘法器、硬件乘-加（积之和）功能、DMA等一系列先进的体系结构，大大增强了它的数据处理和运算能力，可以有效地实现一些数字信号处理的算法（如FFT、DTMF等）。
在开发工具上，MSP430系列单片机支持先进的JTAG调试，其硬件仿真工具（仿真器）非常廉价，而且适用于所有MSP430系列单片机，既便于推广，又大大降低了用户的开发投入。其软件集成开发环境有IAR的EW430和TI的CCS，功能都很强大。
在系统整合方面，MSP430系列单片机结合TI的高性能模拟技术，根据其不同产品，集成了多种功能模块，包括定时器、模拟比较器、多功能串行接口（SPIIICUART）、USB、LCD驱动器、硬件乘法器、101216位ADC、12位DAC、看门狗定时器（WDT）、IO端口（P0～P6）、DMA控制器、2～10KB的RAM、多达128KB的Flash，以及丰富的中断功能。使用户可以根据应用需求，选择最合适的MSP430系列产品来实现。另外，大部分MSP430系列单片机采用Flash技术，支持在线编程，并有加密熔丝，具有很高的保密性。MSP430系列单片机均为工业级产品，性能稳定，可靠性高，可用于各种民用、工业产品。
《MSP430系列16位超低功耗单片机原理与应用》一书初版于2004年11月在清华大学出版社出版发行，2012年进行了改版并于2013年9月出版了该书的第2版。近几年MSP43x系列单片机在性能、功能和应用方面都有了新的发展，为了满足新的教学要求、更好地推广最新MSP43x技术和产品，在TI大学计划部和清华大学出版社的支持下，我们修订出版此书的第3版。本书主要以TI公司最新、功能最完整的MSP430F6xx系列内容为基础，删除了一些陈旧的内容，增加并修订了MSP430库函数、CCS开发工具、嵌入式软件编程基础、嵌入式无线通信、应用实验等内容。为了方便教学，我们还开发了完整的教学配套资源，包括PPT课件、配合MSP430 LaunchPad的多功能教学实验系统和实验指导书等。
参与本书编写和资料整理、代码验证等工作的还有上海大学李晋、华东师范大学计算机系洪明杰、孙乐晨、杜欣宇、张红艳、张炤、林雯、上海德研电子科技有限公司陈宫、郝立平、姜哲等。在本书成稿过程中，得到了德州仪器半导体技术（上海）有限公司大学计划部经理王承宁、潘亚涛、崔萌、清华大学出版社编辑苏明芳等的大力支持。在此向他们表示衷心的感谢。
由于时间仓促，水平所限，至交稿时我们仍觉得有些地方还不尽人意，错误之处也在所难免，恳请读者批评指正，以便我们及时修正。有关此书的信息和配套资源，会及时发布在网站上（www.emlab.net）。
编 者
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