MSP430系列超低功耗16位单片机原理与应用PDF电子书下载

第1章 MSP430系列 1

1.1 特性与功能 1

1.2 系统关键特性 1

1.3 MSP430系列的各种型号 2

第2章 结构概述 4

2.1 CPU 4

2.2 代码存储器 5

2.3 数据存储器 5

2.4 运行控制 5

2.5 外围模块 5

2.6 振荡器、倍频器和时钟发生器 6

第3章 系统复位、中断和工作模式 7

3.1 系统复位和初始化 7

3.2 中断系统结构 8

3.3 中断处理 10

3.3.1 SFR中的中断控制位 12

3.3.2 外部中断 14

3.4 工作模式 16

3.5 低功耗模式 18

3.5.1 低功耗模式0和模式1 19

3.5.2 低功耗模式2和模式3 19

3.5.3 低功耗模式4 20

3.6 低功耗应用要点 20

第4章 存储器组织 22

4.1 存储器中的数据 22

4.2 片内ROM组织 22

4.2.1 ROM表的处理 23

4.2.2 计算分支跳转和子程序调用 23

4.3 RAM与外围模块组织 23

4.3.1 RAM 24

4.3.2 外围模块——地址定位 25

4.3.3 外围模块——SFR 27

第5章 16位CPU 29

5.1 CPU寄存器 29

5.1.1 程序计数器PC 29

5.1.2 系统堆栈指针SP 29

5.1.3 状态寄存器SR 31

5.1.4 常数发生寄存器CG1和CG2 32

5.2 寻址模式 33

5.2.1 寄存器模式 34

5.2.2 变址模式 34

5.2.3 符号模式 35

5.2.4 绝对模式 36

5.2.5 间接模式 37

5.2.6 间接增量模式 38

5.2.7 立即模式 39

5.2.8 指令的时钟周期与长度 40

5.3 指令集概述 42

5.3.1 双操作数指令 42

5.3.2 单操作数指令 43

5.3.3 条件跳转 43

5.3.4 模拟指令的简短格式 44

5.3.5 其他指令 45

5.4 指令分布 45

第6章 硬件乘法器 48

6.1 硬件乘法器的操作 48

6.2 硬件乘法器的寄存器 51

6.3 硬件乘法器的SFR位 52

6.4 硬件乘法器的软件限制 52

6.4.1 硬件乘法器的软件限制——寻址模式 52

6.4.2 硬件乘法器的软件限制——中断程序 52

第7章 振荡器与系统时钟发生器 54

7.1 晶体振荡器 54

7.2 处理机时钟发生器 55

7.3 系统时钟工作模式 56

7.4 系统时钟控制寄存器 58

7.4.1 模块寄存器 58

7.4.2 与系统时钟发生器相关的SFR位 59

7.5 DCO典型特性 60

第8章 数字I/O配置 61

8.1 通用端口P0 61

8.1.1 P0的控制寄存器 61

8.1.2 P0的原理图 63

8.1.3 P0的中断控制功能 66

8.2 通用端口P1、P2 66

8.2.1 P1、P2的控制寄存器 67

8.2.2 P1、P2的原理图 69

8.2.3 P1、P2的中断控制功能 70

8.3 通用端口P3、P4 71

8.3.1 P3、P4的控制寄存器 71

8.3.2 P3、P4的原理图 72

8.4 LCD端口 73

8.5 LCD端口——定时器/端口比较器 74

第9章 通用定时器/端口模块 76

9.1 定时器/端口模块操作 76

9.1.1 定时器/端口计数器TPCNT1——8位操作 76

9.1.2 定时器/端口计数器TPCNT2——8位操作 76

9.1.3 定时器/端口计数器——16位操作 76

9.2 定时器/端口寄存器 77

9.3 定时器/端口SFR位 80

9.4 定时器/端口在A/D中的应用 81

9.4.1 R/D转换原理 81

9.4.2 分辨率高于8位的转换 83

第10章 定时器 84

10.1 Basic Timer1 84

10.1.1 Basic Timer1寄存器 84

10.1.2 SFR位 86

10.1.3 Basic Timer1的操作 86

10.1.4 Basic Timer1的操作——LCD时钟信号fLCD 87

10.2 8位间隔定时器/计数器 88

10.2.1 8位定时器/计数器的操作 88

10.2.2 8位定时器/计数器的寄存器 89

10.2.3 与8位定时器/计数器有关的SFR位 91

10.2.4 8位定时器/计数器在UART中的应用 91

10.3 看门狗定时器 101

10.3.1 看门狗定时器寄存器 102

10.3.2 看门狗定时器的中断控制功能 103

10.3.3 看门狗定时器操作 104

10.4 8位脉宽调制定时器PWM 106

10.4.1 操作 106

10.4.2 PWM寄存器 107

第11章 Timer_A 110

11.1 Timer_A的操作 110

11.1.1 定时器操作 110

11.1.2 捕获模式 116

11.1.3 比较模式 118

11.1.4 输出单元 118

11.2 Timer_A的寄存器 120

11.2.1 Timer_A控制寄存器TACTL 120

11.2.2 捕获/比较控制寄存器CCTL 121

11.2.3 Timer_A中断向量寄存器 123

11.3 Timer_A的应用 127

11.3.1 Timer_A增计数模式应用 127

11.3.2 Timer_A连续模式应用 128

11.3.3 Timer_A增/减计数模式应用 130

11.3.4 Timer_A软件捕获应用 131

11.3.5 Timer_A处理异步串行通信协议 132

11.4 Timer_A的特殊情况 133

11.4.1 CCR0用做周期寄存器 133

11.4.2 定时器寄存器的启/停 134

11.4.3 输出单元Unit0 135

第12章 USART外围接口——UART模式 137

12.1 异步操作 137

12.1.1 异步帧格式 137

12.1.2 异步通信的波特率发生器 138

12.1.3 异步通信格式 140

12.1.4 线路空闲多处理机模式 140

12.1.5 地址位格式 142

12.2 中断与控制功能 143

12.2.1 USART接收允许 143

12.2.2 USART发送允许 144

12.2.3 USART接收中断操作 144

12.2.4 USART发送中断操作 145

12.3 控制与状态寄存器 146

12.3.1 USART控制寄存器UCTL 146

12.3.2 发送控制寄存器UTCTL 148

12.3.3 接收控制寄存器URCTL 148

12.3.4 波特率选择和调制控制寄存器 150

12.3.5 USART接收数据缓存URXBUF 151

12.3.6 USART发送数据缓存UTXBUF 151

12.4 UART模式——低功耗模式应用特性 151

12.4.1 由UART帧启动接收操作 151

12.4.2 时钟频率的充分利用与UART模式的波特率 153

12.4.3 节约MSP430资源的多处理机模式 154

12.5 波特率的计算 154

第13章 USART外围接口——SPI模式 158

13.1 USART的同步操作 158

13.1.1 SPI模式中的主模式——MM=1、SYNC=1 160

13.1.2 SPI模式中的从模式——MM=0、SYNC=1 161

13.2 中断与控制功能 162

13.2.1 USART接收允许 162

13.2.2 USART发送允许 163

13.2.3 USART接收中断操作 164

13.2.4 USART发送中断操作 165

13.3 控制与状态寄存器 166

13.3.1 USART控制寄存器 166

13.3.2 发送控制寄存器UTCTL 167

13.3.3 接收控制寄存器URCTL 168

13.3.4 波特率选择和调制控制寄存器 169

13.3.5 USART接收数据缓存URXBUF 169

13.3.6 USART发送数据缓存UTXBUF 169

第14章 液晶显示驱动 171

14.1 LCD驱动基本原理 171

14.2 LCD控制器/驱动器 174

14.2.1 LCD控制器/驱动器功能 175

14.2.2 LCD控制与模式寄存器 177

14.2.3 LCD显示内存 179

14.2.4 LCD操作软件例程 182

14.3 LCD端口功能 186

14.4 LCD与端口模式混合应用实例 187

第15章 A/D转换器 189

15.1 概述 189

15.2 A/D转换操作 190

15.2.1 A/D转换 190

15.2.2 A/D中断 193

15.2.3 A/D量程 193

15.2.4 A/D电流源 194

15.2.5 A/D输入端与多路切换 194

15.2.6 A/D接地与降噪 196

15.2.7 A/D输入与输出引脚 196

15.3 A/D控制寄存器 197

第16章 其他模块 201

16.1 晶体振荡器 201

16.2 上电电路 201

16.3 晶振缓冲输出 202

附录B 指令集描述 211

B1 指令汇总 211

B2 指令格式 212

B3 不增加ROM开销的指令模拟 214

B4 指令说明 216

B5 用几条指令模拟的宏指令 244

附录C EPROM编程 246

C1 EPROM操作 246

C2 快速编程算法 247

C3 通过串行数据链路应用“JTAG”特性的EPROM模块编程 248

C4 通过微控制器软件实现对EPROM模块编程 248