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微处理器原理与系统设计实验

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微处理器原理与系统设计实验手册1 实验平台概述自从 TI 推出超低功耗 MSP430 单片机以来,MSP430 凭借其优越的性能,丰富的外设,易于上手的特性备受业工程师的欢迎。单片机 MSP430G2553 集成的片外设相当丰富,包括 ADC、Timer、Comparator、Touch Key 、SPI、I2C、UART 等,MSP-EXP430G2 LaunchPad 是 TI 公司推出的 1 款 MSP430 开发板,它提供了具有集成仿真功能 14/20 引脚 DIP 插座目标板,可通过 Spy Bi-Wire(2 线 JTAG)协议对系统置的MSP430 超值系列(G 系列)进行快速编程和调试。实验平台包含 MSP-EXP430G2 中配套的 MSP430G2553 单片机片外设实验以与 2 个综合性实验。2 实验平台硬件口袋实验平台硬件原理框图如图 1 所示,主要有以下部分:图 1 口袋实验平台硬件原理框图 (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 口和 P2 口全部具备振荡功能。(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,但是由于 DAC7311 都是高阻输入口,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/SPI SOMI、P1.2/SPI SIMO、P1.4/SPI CLK 三个 USCI 功能 IO 和 1 个普通 P2.4 控制。( 5 ) SLOPE ADC 单 元 : 使 用 拨 盘 电 位 器 作 为 待 测 电 阻 。P1.5/Comarator_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 负责将单极性信号采样,P1.0 功能复用,同样无需跳线。表 1 口袋实验平台硬件功能单元名称元件IO功能IO 扩展TCA6416AP1.6/I2C SDAP1.7/I2C SCL利用 I2C 协议控制TCA6416A获得 16 个低速 IOIO00~IO07IO10~IO17显示HT162112...

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