基于MSP430的嵌入式系统开发与应用.pdf

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书籍描述

目录
第1章 MSP430基本性能及开发环境介绍 1
1.1 单片机概述 / 1
1.1.1 单片机概念 / 1
1.1.2 单片机发展历程 / 2
1.1.3 单片机发展方向 / 3
1.1.4 常用单片机介绍 / 5
1.1.5 单片机的应用 / 8
1.2 MSP430概述 / 11
1.2.1 MSP430的架构 / 11
1.2.2 MSP430存储器的结构和地址空间 / 14
1.2.3 超低功耗 / 15
1.2.4 片内外设 / 18
1.2.5 MSP430系列单片机命名规则 / 23
1.2.6 MSP430系列单片机选型 / 24
1.3 IAR Embedded Workbench / 36
1.3.1 IAR Embedded Workbench概述 / 36
1.3.2 工程建立 / 38
1.3.3 熟悉平台 / 45
1.4 本章小结 / 47
第2章 MSP430最小系统 49
2.1 电源模块设计 / 49
2.1.1 AMS1117芯片 / 50
2.1.2 系统电源电路 / 50
2.2 复位电路 / 51
2.3 时钟电路 / 52
2.4 JTAG接口电路设计 / 52
2.5 本章小结 / 54
第3章 时钟与定时器 57
3.1 系统时钟 / 57
3.1.1 MSP430F1xx系列单片机的时钟结构 / 57
3.1.2 晶体振荡器 / 58
3.1.3 寄存器说明 / 59
3.1.4 实验程序 / 61
3.2 定时器 / 62
3.2.1 看门狗定时器 / 62
3.2.2 定时器A的结构与工作原理 / 66
3.2.3 定时器B的结构与工作原理 / 71
3.2.4 定时器实验程序 / 76
3.3 本章小结 / 79
第4章 I/O与中断 81
4.1 I/O和中断原理介绍 / 81
4.2 I/O端口配置操作 / 82
4.2.1 输入寄存器 / 82
4.2.2 输出寄存器 / 82
4.2.3 方向寄存器 / 82
4.2.4 上拉/下拉电阻使能寄存器 / 82
4.2.5 功能选择寄存器 / 82
4.2.6 P1和P2中断 / 83
4.2.7 I/O寄存器 / 83
4.3 I/O端口实验程序 / 84
4.4 本章小结 / 85
第5章 键盘 87
5.1 按键基本介绍 / 87
5.2 设计原理 / 88
5.2.1 独立按键设计 / 88
5.2.2 矩阵键盘 / 89
5.3 键盘实验程序 / 90
5.4 本章小结 / 94
第6章 模数转换ADC12 95
6.1 ADC12结构介绍 / 95
6.2 ADC12寄存器介绍 / 97
6.3 ADC12实验程序 / 101
6.3.1 实验程序一 / 101
6.3.2 实验程序二 / 102
6.4 本章小结 / 103
第7章 LCD设计应用 105
7.1 1602液晶模块应用设计 / 105
7.1.1 1602液晶模块简介 / 105
7.1.2 1602液晶模块硬件设计 / 106
7.1.3 1602液晶模块软件设计 / 107
7.1.4 1602液晶模块程序设计 / 110
7.2 FM12232F液晶模块应用设计 / 114
7.2.1 12232F液晶模块简介 / 114
7.2.2 12232F液晶模块硬件设计 / 115
7.2.3 12232F液晶模块软件设计 / 116
7.2.4 12232F液晶模块程序设计 / 120
7.3 12864液晶模块应用设计 / 126
7.3.1 12864液晶模块简介 / 126
7.3.2 12864液晶模块硬件设计 / 127
7.3.3 12864液晶模块指令说明 / 128
7.3.4 12864液晶模块软件设计 / 130
7.4 本章小结 / 135
第8章 环境参数检测应用 137
8.1 光照信息检测 / 137
8.1.1 光敏电阻介绍 / 137
8.1.2 电路设计 / 137
8.1.3 软件设计 / 138
8.1.4 结论 / 138
8.2 DS18B20温度检测 / 138
8.2.1 DS18B20介绍 / 139
8.2.2 硬件接口电路设计 / 139
8.2.3 软件设计 / 139
8.2.4 程序实现 / 142
8.3 SHT10温度、湿度检测 / 145
8.3.1 SHT10介绍 / 145
8.3.2 硬件接口电路设计 / 146
8.3.3 软件设计 / 146
8.3.4 实例程序 / 148
8.4 本章小结 / 153
第9章 音频信号分析 155
9.1 音频信号分析功能、原理及设计总体方案 / 155
9.1.1 音频信号分析功能及原理 / 156
9.1.2 总体设计方案 / 156
9.2 音频信号分析仪的硬件设计 / 156
9.2.1 输入模块电路设计 / 157
9.2.2 复位电路设计 / 159
9.2.3 JTAG接口电路设计 / 160
9.2.4 本地显示模块电路设计 / 160
9.2.5 按键模块电路设计 / 161
9.2.6 系统电源电路设计 / 162
9.3 信号分析仪的软件电路设计 / 162
9.3.1 系统主函数设计 / 162
9.3.2 ADC函数设计 / 166
9.3.3 FFT函数设计 / 168
9.3.4 显示程序设计 / 171
9.3.5 数据处理程序设计 / 172
9.3.6 输入信号的总功率和各频率分量的频率和功率 / 172
9.3.7 失真度的分析与计算 / 173
9.4 信号分析仪的调试情况 / 173
9.4.1 小系统板的调试 / 173
9.4.2 输入模块电路的调试及结果 / 173
9.4.3 系统调试结果及误差分析 / 175
9.5 本章小结 / 177
第10章 嵌入式环境信息监测系统 179
10.1 总体设计 / 180
10.2 硬件设计 / 181
10.2.1 网络通信模块 / 181
10.2.2 信息采集 / 182
10.2.3 单片机系统和电源设计 / 184
10.3 软件设计 / 185
10.3.1 温湿度采集系统软件设计 / 185
10.3.2 数据长期存储设计 / 186
10.3.3 CS8900A驱动程序 / 186
10.3.4 TCP/IP协议精简 / 187
10.3.5 气体采集 / 187
10.3.6 扩展专用网络屏显示部分 / 188
10.4 系统功能测试 / 188
10.4.1 系统基本功能测试 / 188
10.4.2 系统扩展功能测试 / 189
10.5 本章小结 / 191
第11章 心率测量仪 193
11.1 心电信号的特性和设计要求 / 193
11.1.1 心电信号的特殊性质 / 194
11.1.2 相应的设计要求 / 195
11.1.3 系统的设计思想 / 195
11.2 心率测量仪的硬件设计 / 196
11.2.1 总体设计 / 196
11.2.2 电源电路设计 / 196
11.2.3 心电信号采集及预处理的电路设计 / 197
11.2.4 时钟电路设计 / 199
11.2.5 JTAG接口电路设计 / 199
11.2.6 复位电路设计 / 200
11.2.7 MSP430FG439与PC机的通信接口电路设计 / 200
11.2.8 LCD显示电路设计 / 201
11.2.9 键盘电路设计 / 201
11.3 心率测量仪的软件设计 / 202
11.3.1 心率信号处理与计算程序 / 202
11.3.2 PC机端口通信软件 / 205
11.4 调试 / 205
11.4.1 系统硬件电路测试方法 / 205
11.4.2 软硬件联合调试与分析 / 206
11.5 本章小结 / 206
第12章 无线环境监测系统 209
12.1 系统总体方案设计 / 210
12.1.1 方案选择 / 210
12.1.2 系统总体方案 / 210
12.2 硬件电路设计与计算 / 211
12.2.1 发射电路设计 / 211
12.2.2 发射电路计算 / 212
12.2.3 接收电路分析 / 212
12.2.4 接收电路设计与计算 / 214
12.2.5 信息采集电路设计 / 214
12.3 系统软件设计 / 214
12.3.1 通信协议分析 / 214
12.3.2 工作流程图通信协议分析 / 215
12.4 系统测试 / 222
12.4.1 测量仪器 / 222
12.4.2 测量方法 / 222
12.4.3 测量数据完整性及结果分析 / 222
12.5 本章小结 / 223
第13章 基于MSP430的便携式酒精检测仪的设计 225
13.1 酒精浓度检测原理和总体方案设计 / 225
13.1.1 酒精浓度检测原理 / 225
13.1.2 总体方案设计 / 226
13.2 酒精检测仪的硬件设计 / 226
13.2.1 电源电路设计 / 226
13.2.2 复位电路设计 / 227
13.2.3 时钟电路设计 / 228
13.2.4 LCD显示电路设计 / 228
13.2.5 JTAG接口设计 / 229
13.2.6 酒精传感器检测酒精浓度信号接口电路设计 / 229
13.2.7 信号调理电路设计 / 230
13.2.8 报警电路设计 / 231
13.3 酒精检测仪的软件设计 / 231
13.3.1 时钟选择程序设计 / 232
13.3.2 初始化SD16模/数转换程序设计 / 232
13.3.3 酒精浓度信号采样程序设计 / 233
13.3.4 酒精浓度信号处理程序设计 / 234
13.4 酒精检测仪的调试情况 / 236
13.5 本章小结 / 237
第14章 基于MSP430的通用示波器图文显示系统 239
14.1 通用示波器图文显示系统设计的方案规划和论证 / 239
14.1.1 主控单元 / 240
14.1.2 X/Y通道控制单元 / 240
14.1.3 Z通道控制单元 / 240
14.2 通用示波器图文显示系统的硬件设计 / 240
14.2.1 硬件设计与实现 / 240
14.2.2 MSP430F169最小系统单元 / 241
14.2.3 X/Y通道控制单元 / 242
14.2.4 Z通道控制单元 / 242
14.2.5 人机接口单元 / 242
14.2.6 电源系统 / 242
14.2.7 电路抗干扰措施 / 243
14.3 通用示波器图文显示系统的软件设计与实现 / 243
14.3.1 静态显示图像软件结构 / 243
14.3.2 动态显示图像软件结构 / 244
14.3.3 翻转显示图像软件结构 / 244
14.3.4 动画显示图像软件结构 / 246
14.3.5 扩展功能软件结构 / 246
14.3.6 键控菜单系统设计 / 247
14.4 系统调试 / 249
14.4.1 调试平台 / 249
14.4.2 性能分析 / 249
14.4.3 按键控制性能分析 / 250
14.5 本章小结 / 250
第15章 基于MSP430的智能水表设计 251
15.1 智能水表总体设计 / 251
15.2 智能水表的硬件设计 / 253
15.2.1 串口通信模块电路设计 / 253
15.2.2 流量检测电路设计 / 253
15.3 水表客户端软件设计 / 254
15.3.1 数据库创建和访问 / 254
15.3.2 利用ADO组件访问数据库 / 255
15.3.3 水表管理系统工作流程 / 256
15.3.4 按钮事件处理 / 256
15.4 水表客户端程序设计 / 258
15.4.1 流量检测程序设计 / 258
15.4.2 短信发送部分程序设计 / 259
15.5 系统测试和结果分析 / 259
15.6 本章小结 / 262
附录 263

参考文献 264

内容简介
本书系统地讲解了MSP430系列单片机的开发与应用,内容主要包括:MSP430单片机的最小系统设计,时钟、定时器、I/O、ADC、键盘、LCD模块的设计,传感器、音频信号分析、嵌入式远程监测的设计等。在此基础上讲解了心率仪、酒精检测仪、示波器、智能水表等作者多年来的MSP430单片机开发应用实例。本书在讲解每部分设计思路的同时均配有实验代码,能够帮助读者快速理解并掌握MSP430单片机的开发技巧。
本书内容丰富实用、由浅入深,讲解精炼到位,适合从事单片机开发的技术人员学习使用,也可用作大中专院校及高等院校电子、自动化等相关专业的教材和参考书。

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