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如何學(xué)習(xí) MSP430 單片機(jī)
學(xué)習(xí)就是迎接挑戰(zhàn)、解決困難的過(guò)程，沒(méi)有挑戰(zhàn)，就沒(méi)有人生的樂(lè)趣下面以 MSP430 系列 單片機(jī) 為例，解釋一下學(xué)習(xí) 單片機(jī) 的過(guò)程。
（ 1）獲取資料
購(gòu)買(mǎi)有關(guān)書(shū)籍，并到杭州利爾達(dá)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(dǎo)、 MSP430 F1xx 系列、 F4xx 系列的使用說(shuō)明和具體 單片機(jī) 芯片的數(shù)據(jù)說(shuō)明， 可以
找到 仿真器 FET 的電路圖 、實(shí)驗(yàn)板 電路圖 、 芯片封裝 知識(shí)等大量的實(shí)際應(yīng)用參考電路，當(dāng)然有些資料是英文的，看懂英文資料是個(gè)挑戰(zhàn)，學(xué)會(huì) 4、 6 級(jí)英語(yǔ)就是為看資料的。英語(yǔ)難
學(xué)，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(guān)資料。
（ 2）購(gòu)買(mǎi) 仿真器 FET 和實(shí)驗(yàn)電路板
如果經(jīng)濟(jì)條件不錯(cuò)，可以直接購(gòu)買(mǎi)。
（ 3）自制 仿真器 FET 和實(shí)驗(yàn)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(huà)電路板軟件畫(huà)電路圖和電路板圖，這又是個(gè)挑戰(zhàn)。 FET 電路非 常簡(jiǎn)單，但要把它制作出來(lái)還是需要下一番工夫
的， 找一本有關(guān)書(shū)， 然后練習(xí)畫(huà) 原理圖 ， 畫(huà)完 原理圖 后， 就學(xué)習(xí)認(rèn)識(shí) 元件封裝 ， 再購(gòu)買(mǎi)元件，這時(shí)就可以畫(huà)電路板圖了，一旦畫(huà)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(shí)驗(yàn)電路板做好后， 就可以與實(shí)驗(yàn)電路板一起調(diào)試了。自制實(shí)驗(yàn)電路板， 需要單片機(jī)芯片內(nèi)部工作原理的知識(shí)、 封裝知識(shí)， 清楚的知道每一個(gè) 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(kāi)關(guān) 等元件的知識(shí)，對(duì)于初學(xué)者，可以做一個(gè)只有 3 個(gè)數(shù)碼管 、 8 個(gè)按鈕、8 個(gè)發(fā)光二極管 的簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)板， 這樣的實(shí)驗(yàn)板， 雖然簡(jiǎn)單， 但足可以幫助初學(xué)者入門(mén)單片機(jī)。自制實(shí)驗(yàn)電路板與自制 FET 一樣， 首先畫(huà)電路圖， 然后買(mǎi)元件， 再畫(huà)電路板。 由于 MSP430系列芯片是扁平封裝， 焊接起來(lái)有一定難度， 這好象是個(gè)挑戰(zhàn)， 但實(shí)際上很簡(jiǎn)單， 方法如下：
首先在焊盤(pán)上涂上 松香水 ， 在松香水 未干的情況下， 將芯片放在焊盤(pán)上， 注意芯片第一 引腳的位置，并使 引腳 與焊盤(pán)對(duì)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(pán)上的 焊錫 就自動(dòng)將引腳焊住了， 千萬(wàn)注意 電烙鐵 上不能有 焊錫 ， 焊接時(shí)最好配備一個(gè) 放大鏡 。 焊接電路板時(shí)， 每一個(gè)元件都要核對(duì)參數(shù)， 可以用萬(wàn)用表測(cè)量的元件一定要測(cè)量。
（ 4）從網(wǎng)上獲得 IAR 軟件
到利爾達(dá)公司或 TI 公司 的網(wǎng)站下載 IAR 軟件 ，并安裝到計(jì)算機(jī)上。
（ 5）調(diào)試 FET 和實(shí)驗(yàn)板
將 FET 的一端與 PC 機(jī)的 并行口 相連， 另一端連接實(shí)驗(yàn)的 JTAG 接口 ， 上電后， 檢查 FET芯片、 實(shí)驗(yàn)板上的單片機(jī)芯片是否發(fā)熱 （用 手模 ） ， PC 機(jī)是否工作正常后， 運(yùn)行 IAR 軟件 ，找個(gè) C 語(yǔ)言或 匯編語(yǔ)言 的例子，編譯成功后下載到單片機(jī)中，如果能夠下載，說(shuō)明一切成功。否則還需要仔細(xì)研究，一般情況下，只要電路板上的電路正確，元件參數(shù)準(zhǔn)確，沒(méi)有不成功的。
（ 6）分步驟學(xué)習(xí)單片機(jī)
學(xué)習(xí)使用單片機(jī)就是理解單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu)， 在匯編或 C 語(yǔ)言中學(xué)會(huì)各種功能的初始化設(shè)置，以及實(shí)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(hào)， 發(fā)光二極管 顯示 輸出電平 ，就可以學(xué)習(xí)引腳的數(shù)字 I/O 功能，在按下某個(gè)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(jiǎn)單， 但是可以學(xué)習(xí)一般的單片機(jī)編程思想， 例如， 必須設(shè)置很多 寄存器 對(duì)引腳進(jìn)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(jī)的一個(gè)功能， 就要對(duì)控制該功能的 寄存器進(jìn)行設(shè)置，這就是單片機(jī)編程的特點(diǎn)，千萬(wàn)不要怕麻煩，所有的單片機(jī)都是這樣。
第二步： 定時(shí)器 的使用
學(xué)會(huì) 定時(shí)器 的使用， 就可以用單片機(jī)實(shí)現(xiàn) 時(shí)序電路 ， 時(shí)序電路 的功能是強(qiáng)大的，在工業(yè)、家用電氣設(shè)備 的控制中有很多應(yīng)用， 例如， 可以用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)一個(gè)具有一個(gè)按鈕的 樓道燈 開(kāi)關(guān)，該開(kāi)關(guān)在按鈕按下一次后，燈亮 3 分鐘后自動(dòng)滅，當(dāng)按鈕連續(xù)按下兩次后，燈 常亮 不滅，當(dāng)按鈕按下時(shí)間超過(guò) 2s， 則燈滅。 數(shù)字集成電路 可以實(shí)現(xiàn) 時(shí)序電路 ， 可編程邏輯器件 （ PLD ）可以實(shí)現(xiàn) 時(shí)序 電路， 可編程控制器 （ PLC ）也可以實(shí)現(xiàn) 時(shí)序 電路，但是只有單片機(jī)實(shí)現(xiàn)起來(lái)最簡(jiǎn)單，成本最低。定時(shí)器 的使用是非常重要的，邏輯加時(shí)間控制是單片機(jī)使用的基礎(chǔ)。
第三步：中斷
單片機(jī)的特點(diǎn)是一段程序反復(fù)執(zhí)行， 程序中的每個(gè)指令的執(zhí)行都需要一定的執(zhí)行時(shí)間， 如果程序沒(méi)有執(zhí)行到某指令，則該指令的動(dòng)作就不會(huì)發(fā)生，這樣就會(huì)耽誤很多快速發(fā)生的事情，例如， 按鈕按下時(shí)的 下降沿 。要使單片機(jī)在程序正常運(yùn)行過(guò)程中， 對(duì)快速動(dòng)作做出反應(yīng)，就必須使用單片機(jī)的中斷功能，該功能就是在快速動(dòng)作發(fā)生后，單片機(jī)中斷正常運(yùn)行的程序，處理快速發(fā)生的動(dòng)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(shí)候不允許中斷發(fā)生（屏蔽中斷）、什么時(shí)候允許中斷發(fā)生（開(kāi)中斷），需要設(shè)置哪些 寄存器 才能使某種中斷起作用，中斷開(kāi)始時(shí)， 程序應(yīng)該干什么， 中斷完成后，程序應(yīng)該干什么等等。
中斷學(xué)會(huì)后，就可以編制更復(fù)雜結(jié)構(gòu)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(dāng)然也可以監(jiān)視多個(gè)事情，形象的比喻，中斷功能使單片機(jī)具有吃著碗里的，看著鍋里的功能。以上三步學(xué)會(huì)，就相當(dāng)于 降龍十八掌 武功，會(huì)了三掌了，可以勉強(qiáng)護(hù)身。
第四步：與 PC 機(jī)進(jìn)行 RS232 通信
單片機(jī)都有 USART 接口， 特別是 MSP430 系列中很多型號(hào)， 都具有兩個(gè) USART 接口。 ，USART 接口不能直接與 PC 機(jī)的 RS232 接口 連接，它們之間的 邏輯電平 不同，需要使用一個(gè) MAX3232 芯片進(jìn)行 電平 轉(zhuǎn)換。USART 接口的使用是非常重要的，通過(guò)該接口，可以使單片機(jī)與 PC 機(jī)之間交換信息，雖然 RS232 通信并不先進(jìn)，但是對(duì)于接口的學(xué)習(xí)是非常重要的。正確使用 USART 接口，需要學(xué)習(xí) 通信協(xié)議 ， PC 機(jī)的 RS232 接口 編程等等知識(shí)。試想， 單片機(jī)實(shí)驗(yàn)板 上的數(shù)據(jù)顯示在 PC 機(jī)監(jiān)視器 上， 而 PC 機(jī)的鍵盤(pán)信號(hào)可以在 單片機(jī)實(shí)驗(yàn)板 上得到顯示，將是多么有意思的事情啊！
第五步：學(xué)會(huì) A/D 轉(zhuǎn)換
MAP430 單片機(jī)帶有多通道 12 位 A/D 轉(zhuǎn)換器 ， 通過(guò)這些 A/D 轉(zhuǎn)換器 可以使單片機(jī)操作 模擬量，顯示和檢測(cè)電壓、電流等信號(hào)。學(xué)習(xí)時(shí)注意模擬地與數(shù)字地、 參考電壓 、 采樣時(shí)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(jiǎn)單的例子是設(shè)計(jì)一個(gè) 電壓表 。
第六步：學(xué)會(huì) 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(jī)更容易連接 外部設(shè)備 ，在擴(kuò)展單片機(jī)功能方面非常重要。
第七步：學(xué)會(huì)比較、捕捉、 PWM 功能
這些功能可以使單片機(jī)能夠 控制電機(jī) ，檢測(cè)轉(zhuǎn)速信號(hào)，實(shí)現(xiàn)電機(jī) 調(diào)速器 等控制起功能。如果以上七步都學(xué)會(huì)， 就可以設(shè)計(jì)一般的應(yīng)用系統(tǒng)， 相當(dāng)于學(xué)會(huì)十招 降龍十八掌 ， 可以出手
攻擊了。
第八步：學(xué)習(xí) USB 接口、 TCP/IP 接口、各種工業(yè)總線的硬件與 軟件設(shè)計(jì)學(xué)習(xí) USB 接口、 TCP/IP 接口、 各種工業(yè)總線的硬件與 軟件設(shè)計(jì) 是非常重要的， 因?yàn)檫@是當(dāng)前產(chǎn)品開(kāi)發(fā) 的發(fā)展方向。到此為止 ，相當(dāng)于學(xué)會(huì) 15 招降龍十八掌 ，但還不到打遍 天下無(wú)敵手 的境界。即使如此，也算是單片機(jī) 大蝦 了。順便說(shuō)一句， MSP430 單片機(jī) 的技術(shù)支持是非常好的，負(fù)責(zé)任的 工程師大蝦 會(huì)在關(guān)鍵時(shí)候，挺身而出，使你 化險(xiǎn)為夷 。
6. 達(dá)到理想境界
達(dá)到理想境界是困難的， 在知識(shí)爆炸的年代里， 即使天天學(xué)習(xí)， 也很難跟上 科學(xué)技術(shù) 的發(fā)展，更何況每天還要為找工作、 提職稱(chēng)、 寫(xiě)論文、 搞科研經(jīng)費(fèi) 、 學(xué)習(xí)、 買(mǎi)房、 購(gòu)車(chē)、 柴、 米、油、鹽、醬、醋、茶等忙活，那么，還需要學(xué)習(xí)嗎？回答是肯定的，人就是為興趣而活，愛(ài)好單片機(jī)才能學(xué)會(huì)單片機(jī)，不為什么目的，只為學(xué)習(xí)的樂(lè)趣， 當(dāng)然要是興趣也能賺錢(qián)， 則是
一舉兩得。學(xué)會(huì)使用單片機(jī)其實(shí)是學(xué)會(huì)了使用工具， 充其量是個(gè) 補(bǔ)鍋 、鋦碗的 匠人 。如果再要進(jìn)步，就需要在信號(hào)識(shí)別、 控制理論 、 數(shù)字信號(hào)處理 理論、 通信理論 等方面下工夫，只有這樣，才能開(kāi)發(fā)出高水平、 高附加值 、具有 知識(shí)產(chǎn)權(quán) 的產(chǎn)品， 達(dá)到熟練運(yùn)用降龍十八掌，打遍 天下無(wú)敵手的至高境界。單片機(jī)是 DSP 、 嵌入式操作系統(tǒng) 等高級(jí)硬件 產(chǎn)品開(kāi)發(fā) 的基礎(chǔ)。如果想要進(jìn)一步的發(fā)展，必須學(xué)會(huì)單片機(jī)的開(kāi)發(fā)。如果在學(xué)會(huì)單片機(jī)的基礎(chǔ)之上，學(xué)會(huì) CPLD 和 FPGA 的開(kāi)發(fā)以及硬件描述語(yǔ)言，就可以在高速產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)方面獲得一杯羹。 |
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