MSP430單片機學習
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新型單片機都具有很多資源,資源多才能節(jié)省外部芯片,一般說來,一個系統(tǒng)的芯片數(shù)量不能超過5片,否則這個系統(tǒng)就是個復雜的系統(tǒng)。說起51系列,開始人們學習31芯片,必須要有外部程序存儲器才能工作,學習單片機先學系統(tǒng)擴展,直到現(xiàn)在,很多51的書還在講31芯片,講如何組成最小單片機系統(tǒng),這樣的最小系統(tǒng)早就沒人用了。至于AT89S51系列,雖然帶有程序存儲器,但是由于I/O少,內(nèi)部資源少,實際中很少能夠組成單片系統(tǒng)。51系列之所以書多,是由于幾年前,只有51,現(xiàn)在不同了,很多新型單片機,功能強,資源多,I/O多,可以組成真正的單片系統(tǒng),這些單片機的開發(fā)軟件支持好,開發(fā)仿真器便宜,極低功耗,低電源電壓符合電子器件的發(fā)展方向,同樣是學習單片機,應該學習新的,好的。至于說到復雜,51系列的100多條指令是不是更復雜一些,MSP430的指令數(shù)不到51系列指令數(shù)的一半是不是簡單一些。學單片機,就學新的,喜新厭舊才是正確的,(有些歲數(shù)大的人,由于惰性,不學新機型,千萬不要學他們,學校的老師,就經(jīng)常是這種情況,所以學校教51的老師多,近一兩年情況正在變),例如5V系統(tǒng)是個很成熟的系統(tǒng),但是人們?yōu)樯兑?.3V,2.5V,和1.8V呢?這就因為只有低電源電壓才能降低功耗,才能使集成度提高,目前很多5V器件已經(jīng)不生產(chǎn)了,不用新器件就沒法設計產(chǎn)品。學習可以循序漸進,先學引腳的第一功能,再學第二、第三功能,不斷努力,就會融會貫通,其實學習51系列也是這樣學的。
低價位的仿真器,開放的軟件,芯片I/O多,芯片內(nèi)部資源多,大的程序存儲器和RAM,在系統(tǒng)可編程,這些應該是學習單片機之前考慮的問題。MSP430基本滿足這些條件。
學習哪個機型,本來就是仁者見仁,智者見智的事,還是要自己拿主意。
以上所述,有錯誤之處,請各位大蝦指正!
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5. 如何學習單片機
學習就是迎接挑戰(zhàn)、解決困難的過程,沒有挑戰(zhàn),就沒有人生的樂趣。
下面以MSP430系列單片機為例,解釋一下學習單片機的過程。
(1)獲取資料
購買有關書籍,并到杭州利爾達公司網(wǎng)站和TI網(wǎng)站獲取資料,例如,在網(wǎng)上可以找到FET使用指導、MSP430 F1xx系列、F4xx系列的使用說明和具體單片機芯片的數(shù)據(jù)說明,可以找到仿真器FET的電路圖、實驗板電路圖、芯片封裝知識等大量的實際應用參考電路,當然有些資料是英文的,看懂英文資料是個挑戰(zhàn),學會4、6級英語就是為看資料的。英語難學,但是看資料容易,只要下決心,看完一本資料,就可以看懂所有的相關資料。
(2)購買仿真器FET和實驗電路板
如果經(jīng)濟條件不錯,可以直接購買。
(3)自制仿真器FET和實驗電路板
自制仿真器FET,首先要到網(wǎng)上找到FET電路圖,然后就可以使用畫電路板軟件畫電路圖和電路板圖,這又是個挑戰(zhàn)。FET電路非常簡單,但要把它制作出來還是需要下一番工夫的,找一本有關書,然后練習畫原理圖,畫完原理圖后,就學習認識元件封裝,再購買元件,這時就可以畫電路板圖了,一旦畫好,將形成的PCB文件交給電路板制作公司,10天后,就可以得到電路板,焊上元件和電纜,等實驗電路板做好后,就可以與實驗電路板一起調(diào)試了。
自制實驗電路板,需要單片機芯片內(nèi)部工作原理的知識、封裝知識,清楚的知道每一個引腳的功能,還需要數(shù)碼管、按鈕、排電阻、三端穩(wěn)壓器、二極管、散熱器、電解電容、普通電容、電阻、鈕子開關等元件的知識,對于初學者,可以做一個只有3個數(shù)碼管、8個按鈕、8個發(fā)光二極管的簡單實驗板,這樣的實驗板,雖然簡單,但足可以幫助初學者入門單片機。自制實驗電路板與自制FET一樣,首先畫電路圖,然后買元件,再畫電路板。由于MSP430系列芯片是扁平封裝,焊接起來有一定難度,這好象是個挑戰(zhàn),但實際上很簡單,方法如下:首先在焊盤上涂上松香水,在松香水未干的情況下,將芯片放在焊盤上,注意芯片第一引腳的位置,并使引腳與焊盤對齊,將擦干凈的電烙鐵(不能有任何焊錫)接觸引腳,引腳只要一熱,焊盤上的焊錫就自動將引腳焊住了,千萬注意電烙鐵上不能有焊錫,焊接時最好配備一個放大鏡。焊接電路板時,每一個元件都要核對參數(shù),可以用萬用表測量的元件一定要測量。
(4)從網(wǎng)上獲得IAR軟件
到利爾達公司或TI公司的網(wǎng)站下載IAR軟件,并安裝到計算機上。
(5)調(diào)試FET和實驗板
將FET的一端與PC機的并行口相連,另一端連接實驗板的JTAG接口,上電后,檢查FET芯片、實驗板上的單片機芯片是否發(fā)熱(用手模),PC機是否工作正常后,運行IAR軟件,找個C語言或匯編語言的例子,編譯成功后下載到單片機中,如果能夠下載,說明一切成功。否則還需要仔細研究,一般情況下,只要電路板上的電路正確,元件參數(shù)準確,沒有不成功的。
(6)分步驟學習單片機
學習使用單片機就是理解單片機硬件結構,在匯編或C語言中學會各種功能的初始化設置,以及實現(xiàn)各種功能的程序編制。
第一步:數(shù)字I/O的使用
使用按鈕輸入信號,發(fā)光二極管顯示輸出電平,就可以學習引腳的數(shù)字I/O功能,在按下某個按鈕后,某發(fā)光二極管發(fā)亮,這就是數(shù)字電路中組合邏輯的功能,雖然很簡單,但是可以學習一般的單片機編程思想,例如,必須設置很多寄存器對引腳進行初始化處理,才能使引腳具備有數(shù)字輸入和輸出輸出功能。每使用單片機的一個功能,就要對控制該功能的寄存器進行設置,這就是單片機編程的特點,千萬不要怕麻煩,所有的單片機都是這樣。
第二步:定時器的使用
學會定時器的使用,就可以用單片機實現(xiàn)時序電路,時序電路的功能是強大的,在工業(yè)、家用電氣設備的控制中有很多應用,例如,可以用單片機實現(xiàn)一個具有一個按鈕的樓道燈開關,該開關在按鈕按下一次后,燈亮3分鐘后自動滅,當按鈕連續(xù)按下兩次后,燈常亮不滅,當按鈕按下時間超過2s,則燈滅。數(shù)字集成電路可以實現(xiàn)時序電路,可編程邏輯器件(PLD)可以實現(xiàn)時序電路,可編程控制器(PLC)也可以實現(xiàn)時序電路,但是只有單片機實現(xiàn)起來最簡單,成本最低。
定時器的使用是非常重要的,邏輯加時間控制是單片機使用的基礎。
第三步:中斷
單片機的特點是一段程序反復執(zhí)行,程序中的每個指令的執(zhí)行都需要一定的執(zhí)行時間,如果程序沒有執(zhí)行到某指令,則該指令的動作就不會發(fā)生,這樣就會耽誤很多快速發(fā)生的事情,例如,按鈕按下時的下降沿。要使單片機在程序正常運行過程中,對快速動作做出反應,就必須使用單片機的中斷功能,該功能就是在快速動作發(fā)生后,單片機中斷正常運行的程序,處理快速發(fā)生的動作,處理完成后,在返回執(zhí)行正常的程序。中斷功能使用中的困難是需要精確地知道什么時候不允許中斷發(fā)生(屏蔽中斷)、什么時候允許中斷發(fā)生(開中斷),需要設置哪些寄存器才能使某種中斷起作用,中斷開始時,程序應該干什么,中斷完成后,程序應該干什么等等。
中斷學會后,就可以編制更復雜結構的程序,這樣的程序可以干著一件事,監(jiān)視著一件事,一旦監(jiān)視的事情發(fā)生,就中斷正在干的事情,處理監(jiān)視的事情,當然也可以監(jiān)視多個事情,形象的比喻,中斷功能使單片機具有吃著碗里的,看著鍋里的功能。
以上三步學會,就相當于降龍十八掌武功,會了三掌了,可以勉強護身。
第四步:與PC機進行RS232通信
單片機都有USART接口,特別是MSP430系列中很多型號,都具有兩個USART接口。,USART接口不能直接與PC機的RS232接口連接,它們之間的邏輯電平不同,需要使用一個MAX3232芯片進行電平轉(zhuǎn)換。
USART接口的使用是非常重要的,通過該接口,可以使單片機與PC機之間交換信息,雖然RS232通信并不先進,但是對于接口的學習是非常重要的。正確使用USART接口,需要學習通信協(xié)議,PC機的RS232接口編程等等知識。試想,單片機實驗板上的數(shù)據(jù)顯示在PC機監(jiān)視器上,而PC機的鍵盤信號可以在單片機實驗板上得到顯示,將是多么有意思的事情?。?p>第五步:學會A/D轉(zhuǎn)換
MAP430單片機帶有多通道12位A/D轉(zhuǎn)換器,通過這些A/D轉(zhuǎn)換器可以使單片機操作模擬量,顯示和檢測電壓、電流等信號。學習時注意模擬地與數(shù)字地、參考電壓、采樣時間,轉(zhuǎn)換速率,轉(zhuǎn)換誤差等概念。
使用A/D轉(zhuǎn)換功能的簡單的例子是設計一個電壓表。
第六步:學會PCI、I2C接口和液晶顯示器接口
這些接口的使用可以使單片機更容易連接外部設備,在擴展單片機功能方面非常重要。
第七步:學會比較、捕捉、PWM功能
這些功能可以使單片機能夠控制電機,檢測轉(zhuǎn)速信號,實現(xiàn)電機調(diào)速器等控制起功能。
如果以上七步都學會,就可以設計一般的應用系統(tǒng),相當于學會十招降龍十八掌,可以出手攻擊了。
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