MSP430初學者教程(最詳細)

02-10

學習就是迎接挑戰、解決困難的過程，沒有挑戰，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，併到杭州利爾達公司網站和TI網站獲取資料，例如，在網上可以找到FET使用指導、MSP430 F1xx系列、F4xx系列的使用說明和具體單片機晶元的數據說明，可以找到模擬器FET的電路圖、實驗板電路圖、晶元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，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）購買模擬器FET和實驗電路板

如果經濟條件不錯，可以直接購買。

（3）自製模擬器FET和實驗電路板

自製模擬器FET，首先要到網上找到FET電路圖，然後就可以使用畫電路板軟體畫電路圖和電路板圖，這又是個挑戰。FET電路非常簡單，但要把它製作出來還是需要下一番工夫的，找一本有關書，然後練習畫原理圖，畫完原理圖後，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文件交給電路板製作公司，10天後，就可以得到電路板，焊上元件和電纜，等實驗電路板做好後，就可以與實驗電路板一起調試了。

自製實驗電路板，需要單片機晶元內部工作原理的知識、封裝知識，清楚的知道每一個引腳的功能，還需要數碼管、按鈕、排電阻、三端穩壓器、二極體、散熱器、電解電容、普通電容、電阻、鈕子開關等元件的知識，對於初學者，可以做一個只有3個數碼管、8個按鈕、8個發光二極體的簡單實驗板，這樣的實驗板，雖然簡單，但足可以幫助初學者入門單片機。自製實驗電路板與自製FET一樣，首先畫電路圖，然後買元件，再畫電路板。由於MSP430系列晶元是扁平封裝，焊接起來有一定難度，這好象是個挑戰，但實際上很簡單，方法如下：首先在焊盤上塗上松香水，在松香水未乾的情況下，將晶元放在焊盤上，注意晶元第一引腳的位置，並使引腳與焊盤對齊，將擦乾淨的電烙鐵（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，可以用萬用表測量的元件一定要測量。

（4）從網上獲得IAR軟體

到利爾達公司或TI公司的網站下載IAR軟體，並安裝到計算機上。

（5）調試FET和實驗板

將FET的一端與PC機的並行口相連，另一端連接實驗板的JTAG介面，上電後，檢查FET晶元、實驗板上的單片機晶元是否發熱（用手模），PC機是否工作正常後，運行IAR軟體，找個C語言或彙編語言的例子，編譯成功後下載到單片機中，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體結構，在彙編或C語言中學會各種功能的初始化設置，以及實現各種功能的程序編製。

第一步：數字I/O的使用

使用按鈕輸入信號，發光二極體顯示輸出電平，就可以學習引腳的數字I/O功能，在按下某個按鈕後，某發光二極體發亮，這就是數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時序電路，時序電路的功能是強大的，在工業、家用電氣設備的控制中有很多應用，例如，可以用單片機實現一個具有一個按鈕的樓道燈開關，該開關在按鈕按下一次後，燈亮3分鐘後自動滅，當按鈕連續按下兩次後，燈常亮不滅，當按鈕按下時間超過2s，則燈滅。數字集成電路可以實現時序電路，可編程邏輯器件（PLD）可以實現時序電路，可編程式控制制器（PLC）也可以實現時序電路，但是只有單片機實現起來最簡單，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覆執行，程序中的每個指令的執行都需要一定的執行時間，如果程序沒有執行到某指令，則該指令的動作就不會發生，這樣就會耽誤很多快速發生的事情，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生後，單片機中斷正常運行的程序，處理快速發生的動作，處理完成後，在返回執行正常的程序。中斷功能使用中的困難是需要精確地知道什麼時候不允許中斷髮生（屏蔽中斷）、什麼時候允許中斷髮生（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，程序應該幹什麼，中斷完成後，程序應該幹什麼等等。

中斷學會後，就可以編製更複雜結構的程序，這樣的程序可以干著一件事，監視著一件事，一旦監視的事情發生，就中斷正在乾的事情，處理監視的事情，當然也可以監視多個事情，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，就相當於降龍十八掌武功，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介面，特別是MSP430系列中很多型號，都具有兩個USART介面。，USART介面不能直接與PC機的RS232介面連接，它們之間的邏輯電平不同，需要使用一個MAX3232晶元進行電平轉換。

USART介面的使用是非常重要的，通過該介面，可以使單片機與PC機之間交換信息，雖然RS232通信並不先進，但是對於介面的學習是非常重要的。正確使用USART介面，需要學習通信協議，PC機的RS232介面編程等等知識。試想，單片機實驗板上的數據顯示在PC機監視器上，而PC機的鍵盤信號可以在單片機實驗板上得到顯示，將是多麼有意思的事情啊！

第五步：學會A/D轉換

MAP430單片機帶有多通道12位A/D轉換器，通過這些A/D轉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字地、參考電壓、採樣時間，轉換速率，轉換誤差等概念。

使用A/D轉換功能的簡單的例子是設計一個電壓表。

第六步：學會PCI、I2C介面和液晶顯示器介面

這些介面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，檢測轉速信號，實現電機調速器等控制起功能。

如果以上七步都學會，就可以設計一般的應用系統，相當於學會十招降龍十八掌，可以出手攻擊了。

第八步：學習USB介面、TCP/IP介面、各種工業匯流排的硬體與軟體設計

學習USB介面、TCP/IP介面、各種工業匯流排的硬體與軟體設計是非常重要的，因為這是當前產品開發的發展方向。

到此為止，相當於學會15招降龍十八掌，但還不到打遍天下無敵手的境界。即使如此，也算是單片機大蝦了。順便說一句，MSP430單片機的技術支持是非常好的，負責任的工程師大蝦會在關鍵時候，挺身而出，使你化險為夷。

（7）達到理想境界

達到理想境界是困難的，在知識爆炸的年代裡，即使天天學習，也很難跟上科學技術的發展，更何況每天還要為找工作、提職稱、寫論文、搞科研經費、政治學習、買房、購車、柴、米、油、鹽、醬、醋、茶等忙活，那麼，還需要學習嗎？回答是肯定的，人就是為興趣而活，愛好單片機才能學會單片機，不為什麼目的，只為學習的樂趣，當然要是興趣也能賺錢，則是一舉兩得。

學會使用單片機其實是學會了使用工具，充其量是個補鍋、鋦碗的匠人。如果再要進步，就需要在信號識別、控制理論、數字信號處理理論、通信理論等方面下工夫，只有這樣，才能開發出高水平、高附加值、具有知識產權的產品，達到熟練運用降龍十八掌，打遍天下無敵手的至高境界。

單片機是DSP、嵌入式操作系統等高級硬體產品開發的基礎。如果想要進一步的發展，必須學會單片機的開發。

如果在學會單片機的基礎之上，學會CPLD和FPGA的開發以及硬體描述語言，就可以在高速產品的開發方面獲得一杯羹。