MSP-EXP430F5529 实验指导书
MSP-EXP430F5529 开发板实验指导书
前言
MSP430F5529 是最新一代的具有集成 USB 的超低功耗单片机,可以应用于能量收集、
无线传感以及自动抄表等场合,是最低工作功耗的单片机之一。MSP430F5529 开发板
(MSP-EXP430F5529)是 MSP430F5529 单片机的开发平台,由电源选择开关、RF 射频接口、
microSD Card 插槽、MSP430F5529 芯片及引出引脚、USB 接口、JTAG 仿真接口、齿轮电
位计、电容触摸按键、LED、按钮、EZ-FET 内置仿真器、102x64 点阵 LCD 和三坐标轴加
速度计组成。该开发板将 I/O 引脚接出来,方便用户进行实验操作,既可用于科研开发,
又适合实验教学、课程设计、毕业设计等,为广大高校师生提供了良好的实验开发环境,同
时也是广大电子爱好者学习、开发 MSP430 系列单片机的良好平台。
该实验指导书共有 9 章,分为两大部分。第一部分为第 1 章至第 2 章,介绍开发板的硬
件和软件资源,以及 CCSv5.1 的安装和使用。第二部分为第 3 章至第 9 章,介绍 7 个实验。
按原开发板的板载程序,可以做 6 个实验:时钟实验、游戏实验、功耗测试实验、应用程序
演示实验、SD 卡内存读取实验和开发板设置实验。我们以各主要模块应用为线索,对这 6
个实验进行重新整合分类,形成了 7 个实验:液晶显示及时钟实验、触摸按键应用实验、加
速度计应用实验、USB 通信实验、Micro SD 卡应用实验、功耗测试实验和综合实验,并将
原来的 1 个软件工程,整理成 7 个独立的软件工程,调试通过,便于读者实验。
此外,与该实验指导书配套的还有 PPT 和实验视频材料,以便读者更好地利用开发板
进行学习和实验。
该实验指导书、程序和相关材料是在 TI 公司大学计划的资助下,由合肥工业大学电气
与自动化工程学院 DSP 实验室任保宏编写,由徐科军审阅。在编写过程中,得到 TI 大学计
划黄争经理的指导,以及合肥工业大学电气与自动化工程学院 DSP 实验室胡小玲和邵春莉
等的帮助。在此,表示衷心的感谢。由于时间和水平有限,书中可能存在错误和不妥之处,
敬请广大读者批评指正。
合肥工业大学电气与自动化工程学院 DSP 实验室
2012 年 8 月
MSP-EXP430F5529 实验指导书
目录
第一部分:实验设备软硬件安装及说明 ....................................................................................... 1
第一章 MSP-EXP430F5529 开发板概述 ............................................................................... 1
1.1 MSP430F5529 微控制器特性 .................................................................................... 1
1.2 MSP430F5529 引脚图及结构框图 ............................................................................ 2
1.3 MSP-EXP430F5529 开发板硬件及软件资源概述 ................................................... 3
1.4 MSP-EXP430F5529 开发板供电方案分析 ............................................................... 5
1.5 MSP-EXP430F5529 开发板仿真方案分析 ............................................................... 8
1.6 MSP-EXP430F5529 开发板短路块设置及功能介绍 ............................................... 9
1.7 MSP-EXP430F5529 开发板各接口引脚介绍 ........................................................... 9
1.8 MSP-EXP430F5529 开发板资源下载途径 ............................................................. 10
第二章 软件的安装与应用 ................................................................................................... 11
2.1 CCSv5.1 的安装 ....................................................................................................... 11
2.2 利用 CCSv5.1 导入已有工程 ................................................................................. 14
2.3 利用 CCSv5.1 新建工程 ......................................................................................... 16
2.4 利用 CCSv5.1 调试工程 ......................................................................................... 18
2.5 CCSv5.1 资源管理器介绍及应用 ........................................................................... 25
第二部分:实验例程介绍 ............................................................................................................. 29
第三章 液晶显示及时钟实验 ............................................................................................... 29
3.1 实验目的 .................................................................................................................. 29
3.2 实验所需硬件电路模块介绍 .................................................................................. 29
3.3 程序资源介绍 .......................................................................................................... 32
3.4 实验内容 .................................................................................................................. 38
3.5 实验原理 .................................................................................................................. 39
3.6 对比度调节实验 ...................................................................................................... 47
3.7 背光调节实验 .......................................................................................................... 48
3.8 数字时钟实验 .......................................................................................................... 50
3.9 模拟时钟实验 .......................................................................................................... 52
3.10 时钟设置实验 ........................................................................................................ 53
第四章 触摸按键应用实验 ................................................................................................... 57
4.1 实验目的 .................................................................................................................. 57
4.2 实验所需硬件电路模块介绍 .................................................................................. 57
4.3 程序资源介绍 .......................................................................................................... 58
4.4 实验内容 .................................................................................................................. 60
4.5 实验原理 .................................................................................................................. 60
4.6 触摸滑块演示实验 .................................................................................................. 64
4.7 触摸按键柱形图演示实验 ...................................................................................... 66
4.8 Simon 游戏实验 ....................................................................................................... 68
第五章 加速度计应用实验 ................................................................................................... 71
5.1 实验目的 .................................................................................................................. 71
5.2 实验所需硬件电路模块介绍 .................................................................................. 71
5.3 程序资源介绍 .......................................................................................................... 72
MSP-EXP430F5529 实验指导书
5.4 实验内容 .................................................................................................................. 74
5.5 实验原理 .................................................................................................................. 74
5.6 加速度计校准实验 .................................................................................................. 77
5.7 动态立方体演示实验 .............................................................................................. 79
5.8 数字拼图游戏实验 .................................................................................................. 81
第六章 USB 通信实验 .......................................................................................................... 84
6.1 实验目的 .................................................................................................................. 84
6.2 实验所需硬件电路模块介绍 .................................................................................. 84
6.3 程序资源介绍 .......................................................................................................... 84
6.4 实验内容 .................................................................................................................. 88
6.5 实验原理 .................................................................................................................. 88
6.6 终端显示实验 .......................................................................................................... 91
第七章 Micro SD 卡应用实验 .............................................................................................. 98
7.1 实验目的 .................................................................................................................. 98
7.2 实验所需硬件电路模块介绍 .................................................................................. 98
7.3 程序资源介绍 .......................................................................................................... 99
7.4 实验内容 .................................................................................................................. 99
7.5 USB 型 SD 卡读写实验 ......................................................................................... 100
7.6 SD 卡内存读取显示实验 ....................................................................................... 102
第八章 功耗测试实验 ......................................................................................................... 105
8.1 实验目的 ................................................................................................................ 105
8.2 实验所需硬件电路模块介绍 ................................................................................ 105
8.3 实验内容 ................................................................................................................ 105
8.4 实验原理 ................................................................................................................ 105
8.5 功耗测试实验 ........................................................................................................ 108
第九章 综合实验 ................................................................................................................. 112
9.1 实验目的 ................................................................................................................ 112
9.2 实验所需硬件电路模块介绍 ................................................................................ 112
9.3 实验内容 ................................................................................................................ 112
9.4 实验原理 ................................................................................................................ 113
9.5 飞船避障游戏实验 ................................................................................................ 113
9.6 USB 鼠标实验 ........................................................................................................ 115
附录一 RF 无线接口模块电路介绍 ........................................................................................... 118
附录二 EZ430-RF 接口模块电路介绍 ....................................................................................... 118
MSP-EXP430F5529 实验指导书
第一章 MSP-EXP430F5529 开发板概述 1
第一部分:实验设备软硬件安装及说明
第一章 MSP-EXP430F5529 开发板概述
1.1 MSP430F5529 微控制器特性
◆低工作电压:1.8V 到 3.6V;
◆超低功耗:
--活动模式(AM):所有系统时钟活动
290 μA/MHz 在 8MHz,3.0V,Flash Program
150 μA/MHz 在 8MHz,3.0V,RAM Program
--待机模式(LPM3):
实时时钟、看门狗、电源监控、RAM 数据保持、快速唤醒:
1.9μA 在 2.2V,2.1μA 在 3.0V(典型)
低功耗振荡器、通用计数器、看门狗、电源监控、RAM 数据保持、快速唤醒:
1.4 μA 在 3.0V(典型)
--关闭模式(LPM4):
RAM 数据保持,电源监控,快速唤醒:1.1μA 在 3.0V(典型)
--关断模式(LPM4.5):0.18μA 在 3.0V(典型)
◆从待机模式下唤醒时间在 3.5μs 内(典型);
◆16 位 RISC 结构,可拓展内存,高达 25-MHZ 的系统时钟;
◆灵活的电源管理系统:
--核心供电电压可编程调节的内置 LDO
--电源电压监控、监测及掉电检测
◆UCS 统一时钟系统:
--频率稳定的 FLL 控制回路
--低功率或低频率内置时钟源(VLO)
--修整后的低频内置参考源(REFO)
--32KHZ 低频晶振(XT1)
--高达 32MHZ 高频晶振 (XT2)
◆具有五个捕获/比较寄存器的 16 位定时器 TA0,Timer_A;
◆具有三个捕获/比较寄存器的 16 位定时器 TA1,Timer_A;
◆具有三个捕获/比较寄存器的 16 位定时器 TA2,Timer_A;
◆具有七个捕获/比较映射寄存器的 16 位定时器 TB0,Timer_B;
◆两个通用串行通讯接口:
--USCI_A0 和 USCI_A1,每个支持:增强 UART、IrDA、同步 SPI
--USCI_B0 和 USCI_B1,每个支持:I
2
C、同步 SPI
◆全速 USB:
--集成 USB-PHY
--集成 3.3V/1.8V USB 电源系统
--集成 USB-PLL
MSP-EXP430F5529 实验指导书
第一章 MSP-EXP430F5529 开发板概述 2
--8 输入,8 输出端点
◆具有内部基准电压,采样和保持及自动扫描功能的 12 位 ADC(MSP430F552X 系列仅有);
◆比较器;
◆支持 32 位运算的硬件乘法器;
◆串行系统编程,无需添加外部编程电压;
◆三通道内部 DMA;
◆具有实时时钟功能的基本定时器。
1.2 MSP430F5529 引脚图及结构框图
MSP430F5529 的引脚图如图 1.1 所示,结构框图如图 1.2 所示。
图 1.1 MSP430F5529 引脚图
图 1.2 MSP430F5529 结构框图
注:其引脚具体功能请参考 MSP430F5529 数据手册