MSP-EXP430G2-LacunchPad口袋实验平台用户手册

MSP-EXP430G2LacunchPad口袋实验平台用户手册I目录序言.............................................................................................................01口袋实验平台概述.................................................................................12硬件.........................................................................................................33软件..........................................................................................................63.1开发软件.........................................................................................63.2例程代码.........................................................................................63.3例程演示录像.................................................................................83.4快速培训演示文档.........................................................................94实验例程简介........................................................................................104.1观测DCO频率变化......................................................................104.2中断按键........................................................................................124.3基于PWM的LED调光控制......................................................144.4呼吸灯...........................................................................................164.5定时扫描非阻塞按键...................................................................184.6长短键识别....................................................................................204.7电容触摸按键................................................................................214.8电容触摸长短键............................................................................244.9超级终端人机交互.......................................................................264.10SD卡读写扇区............................................................................28II4.11I2C扩展IO..................................................................................314.12LCD显示自检.............................................................................344.13拨盘电位器..................................................................................364.14温度传感器采样及显示..............................................................384.15SPWM波形合成及采样..............................................................404.16任意波形发生器AWG...............................................................434.17基于AWG的音频播放器..........................................................454.18自校验DCO................................................................................47序言LaunchPad口袋实验平台必须搭配MSP-EXP430G2LaunchPad实验板使用。注意，LaunchPad实验板的盒子里有一个晶振，请在实验前先焊接好。口袋实验平台正式配套书籍《从零开启大学生电子设计之路—基于MSP430LaunchPad口袋实验平台》，由北京航空航天大学出版社出版。该书内容涵盖单片机入门知识、编程方法、片内外设知识和口袋实验平台例程的详细讲解。口袋实验平台的全部例程代码可登陆网站进行下载。其他技术支持信息也将在该网站发布，恕不另行通知。11口袋实验平台概述口袋实验平台包含MSP-EXP430G2中配套的MSP430G2553单片机全部片内外设实验以及3个综合性实验，如表1所示。表1实验例程列表外设实验例程工程名对应书籍章节SystemClock4_KEY_LED_Change_DCO4.8GPIO5_Interrupt_Key_LED5.6Timer_A6_PWM_LED6.7WDT7_1_Breath_Lamp7.87_2_Timer_Key_LED7.107_3_Key_Long_Short_Mealy7.127_4_Key_Long_Short_Moore7.12Capactivetouch8_1_TouchPad_LED8.58_2_TouchPad_Long_Short_Mealy8.6USCI_UART10_UART_KeyBoard10.8USCI_SPI11_SPI_SD11.513_1_SD_Hard_or_Soft_SPI13.3.2USCI_I2C12_I2C_LED_KEY12.713_2_LED_KEY_I2C_Hard_or_Soft13.414_LCD_SelfScan_Hard_or_Soft_I2C14.8Comparator_A17_Slope_ADC17.6ADC1019_ADC10_Temperature19.4PWM20_Sin_Gen_and_Sample20.5DAC21_1_DAC_AWG21_2_TF_Audio21.5Self-CalibrateDCOFlash22_DCO_Calb_Test22.32口袋实验平台可以不借助其它测试仪器实现对单片机的内部资源和外设的学习和实验。三个综合实验的录像中，使用了部分仪器来丰富实验效果。1）在例程“20_Sin_Gen_and_Sample”中可以使用示波器观测PWM滤波波形，也可以利用仿真器间接观测波形。2）例程“21_1_DAC_AWG”中使用了示波器，如无示波器，可用例程“21_2_TF_Audio”替代学习DAC的使用。3）例程“22_DCO_Calb_Test”录像中示波器和频率计的使用是为了验证自校验DCO频率的精度，利用单片机自制的频率计一样能满足要求，可自行编程实现频率计功能。32硬件口袋实验室硬件原理框图如图1所示，参考图1和表1：图1口袋实验室硬件原理框图1）显示和输入单元：口袋实验平台利用I2C接口的TCA6416A扩展出16个低速双向IO（IO00~IO07，IO10~IO17）。4个扩展IO用于控制LCD驱动器HT1621，4个用于机械按键输入，8个用于LED灯柱。2）触摸按键单元：两个触摸按键占用P2.0和P2.5两个GPIO，MSP430G2系列单片机的P1和P2全部具备振荡功能。3）模拟输出单元：外部扩展了12位串行数模转换器DAC7311，使用P1.0/P1.3/P2.2三个普通GPIO控制。这三个IO同时被其他单元复用，但由于DAC7311都4是高阻输入口，所以无需跳线复用。音频功放TPA301可以将DAC输出进行电流放大，以便驱动喇叭/蜂鸣器负载。4）扩展存储部分：由SPI协议控制TF卡，使用P1.1/SPISOMI、P1.2/SPISIMO、P1.4/SPICLK三个USCI功能IO和1个普通P2.4控制。5）SLOPEADC单元：使用拨盘电位器作为待测电阻。P1.5/Comparator_A+、P1.3、P2.2三个IO进行控制。P1.3、P2.2复用，但同样无需跳线。6）PWM单元：P2.1/TA1.1负责输出SPWM；轨至轨运放TLV2372负责将SPWM滤波为双极性模拟信号；TPS60400提供运放所需负电源；三电阻网络负责将双极性信号转变为单极性信号；P1.0/ADC10负责对单极性信号采样，P1.0功能复用，同样无需跳线5表2口袋实验平台硬件功能单元名称元件IO功能IO扩展TCA6416AP1.6/I2CSDAP1.7/I2CSCL利用I2C协议控制TCA6416A获得16个低速IOIO00~IO07，IO10~IO17显示HT1621128段LCDIO14/扩展IO;IO15/扩展IOIO16/扩展IO;IO17/扩展IO4个I2C扩展IO控制HT1621HT1621控制段式液晶机械按键微动开关*4IO10/扩展IO;IO11/扩展IOIO12/扩展IO;IO13/扩展IO4个I2C扩展IO识别机械按键LED灯柱0603LED*8IO00/扩展IO;IO01/扩展IOIO02/扩展IO;IO03/扩展IOIO04/扩展IO;IO05/扩展IOIO06/扩展IO;IO07/扩展IO8个I2C扩展IO控制8个LED触摸按键覆铜P2.0P2.5电容触摸按键模拟输出DAC7311TPA301蜂鸣器P1.0/复用P1.3/复用P2.2/复用12位串行DAC7311BTL乙类功率放大器扩展存储TF卡槽P1.1/SPISOMIP1.2/SPISIMOP1.4/SPICLKP2.4基于SPI的TF卡读写SLOPEADC拨盘电位器P1.5/Comparator_A+P1.3/复用P2.2/复用利用比较器实现积分型ADCPWMTLV2372TPS60400三电阻网络P2.1/TA1.1P1.0/ADC10/复用PWM波形合成双极性信号的ADC采样63软件口袋实验平台的全部软件资源均可从网络获得。包括单片机开发软件、实验例程代码、实验例程演示录像、带讲