Das MSP430 Mikrocontroller-Buch:
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Aachen
Elektor-Verl.
2011
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IMAGE 1
INHALTSVERZEICHNIS
INHALTSVERZEICHNIS VUE
1 EINFUEHRUNG 1
1.1 MIKROCONTROLLER-GRUNDLAGEN 1
1.2 DIE MSP430-FAMILIE 6
1.2.1 REGISTERUEBERSICHT 9
1.3 DIE ENTWICKLUNGSUMGEBUNG 11
1.4 HARDWARE FUER DIE ENTWICKLUNG 14
1.4.1 TEXAS INSTRUMENTS EZMSP430 15
1.4.2 TEXAS INSTRUMENTS MSP-EXP430FG4618 EXPERIMENTER BOARD 16
1.4.3 OLIMEX HEADERBOARD 17
1.4.4 OLIMEX PROTOTYPING BOARD 18
1.4.5 DAS ELEKTOR EXPERIMENTIERBOARD 19
1.4.6 JTAG-ADAPTER 19
1.4.7 MEDIT DEVELOPER BOARD 20
1.5 AUFGABEN 22
2 DIGITALE I/O-PORTS 23
2.1 DIGITALE EINGAENGE 25
2.1.1 ANSCHLUSS VON TASTERN 27
2.1.2 ENTPRELLEN VON EINGAENGEN 28
2.2 INTERRUPTEINGAENGE 29
2.3 DIGITALE AUSGAENGE 33
2.3.1 SOFTWARE-ANSTEUERUNG VON DIGITALEN AUSGAENGEN 34 2.3.2 ANSTEUERUNG
KLEINER LASTEN 35
2.3.3 LEISTUNGSAUSGAENGE 36
2.4 PROGRAMMBEISPIELE 39
2.4.1 DREHIMPULSGEBER 39
2.5 AUFGABEN 42
VII
BIBLIOGRAFISCHE INFORMATIONEN HTTP://D-NB.INFO/1010262343
DIGITALISIERT DURCH
IMAGE 2
INHALTSVERZEICHNIS
3 DAS BASIC-CLOCK-MODUL 45
3.1 TAKTGENERATOREN 45
3.1.1 REGISTER DES BASIC-CLOCK-MODULS 47
3.1.2 DIGITALLY-CONTROLLED-OSCILLATOR 47
3.1.3 QUARZOSZILLATOREN 53
3.1.4 EXTERNE TAKTGENERATOREN 55
3.1.5 TAKTFEHLERERKENNUNG 56
3.1.6 LOW-POWER-MODES 57
3.2 TAKTQUELLEN 61
3.2.1 MAIN-SYSTEM-CLOCK 61
3.2.2 SUB-MAIN-CLOCK 62
3.2.3 AUXILIARY-CLOCK 63
3.2.4 TAKTGENERATOR EINER TAKTQUELLE ZUORDNEN 63
3.3 FLL+ SYSTEM-CLOCK-GENERATOR 64
3.4 AUFGABEN 65
4 TIMER 67
4.1 TIMER A/B 67
4.1.1 TAKTQUELLEN UND INITIALISIERUNG 69
4.1.2 BETRIEBSARTEN 71
4.1.3 CAPTURE/COMPARE-TIMER-KANAELE 77
4.1.4 TIMER-B-BESONDERHEITEN 89
4.2 WATCHDOG-TIMER 92
4.2.1 FUNKTIONALITAET 93
4.2.2 WATCHDOG-TIMER-CONTROL-REGISTER 94
4.3 BASIC-TIMER 96
4.3.1 INITIALISIERUNG 96
4.3.2 ZAEHLERREGISTER 98
4.3.3 KOMBINATION ZU EINEM 16-BIT-TIMER 100
4.4 AUFGABEN 100
5 ANALOGE EINGAENGE 101
5.1 THEORETISCHE GRUNDLAGEN 101
5.2 PRINZIPIEN DER A/D-WANDLUNG 108
5.2.1 PARALLELUMSETZUNG 108
5.2.2 WAEGEVERFAHREN .110
5.2.3 RAM PEN VERFAHREN I LL
VIII
IMAGE 3
INHALTSVERZEICHNIS
5.2.4 SPANNUNGS/FREQUENZ-VERFAHREN 115
5.2.5 SIGMA-DELTA-WANDLER 116
5.3 DIE ANALOGEN EINGAENGE DES MSP430 118
5.3.1 ADC10 UND ADC12 118
5.3.2 DER SD16_A-A/D-WANDLER 130
5.4 VERWENDUNG DER A/D-WANDLER 134
5.4.1 EINFACHES BEISPIEL FUER DIE A/D-WANDLUNG MIT DEM ADC12 134 5.4.2
INTERRUPTGESTEUERTE A/D-WANDLUNG MIT DEM ADC12 . . 137 5.4.3
INTERRUPTGESTEUERTE A/D-WANDLUNG MIT DEM SD16_A . . . 139 5.5 AUFGABEN
141
DAS COMPARATOR-A-MODUL 143
6.1 KONFIGURATION UND INITIALISIERUNG 143
6.2 EINFACHER 8-BIT SINGLE-SLOPE-A/D-WANDLER 146
6.3 KAPAZITIVER SCHALTER 150
6.4 AUFGABEN 154
ANALOGE AUSGAENGE 155
7.1 GRUNDLAGEN DER D/A-WANDLUNG 155
7.2 D/A-PORTS 159
7.2.1 UEBERSICHT 159
7.2.2 ANSTEUERUNG VON LASTEN 164
7.3 SELBSTBAU D/A-WANDLER 165
7.4 PWM-PORTS 166
7.4.1 UEBERSICHT 166
7.4.2 DIMENSIONIERUNG DES AUSGANGSFILTERS 169
7.5 ANSTEUERUNG VON DC-MOTOREN UEBER PWM 172
7.6 PROGRAMMBEISPIELE 173
7.6.1 SINUSSIGNAL MIT EINEM D/A-PORT 173
7.7 AUFGABEN 175
SCHNITTSTELLEN FUER DIE KOMMUNIKATION 177
8.1 SCHNITTSTELLEN FUER PERIPHERIEKOMPONENTEN 178
8.1.1 DIE RS232-SCHNITTSTELLE 178
8.1.2 INTER-INTEGRATED-GRCUIT-BUS 181
8.1.3 SYNCHRONOUS-PERIPHERAL-INTERFACE-BUS 186
IX
IMAGE 4
INHALTSVERZEICHNIS
8.2 DAS USART-MODUL DES MSP430 190
8.2.1 UART- ODER RS232-MODUS 190
8.2.2 IMPLEMENTIERUNG DER SERIELLEN RS232-SCHNITTSTELLE 195 8.2.3
IMPLEMENTIERUNG DES SPI-BUS 198
8.2.4 IMPLEMENTIERUNG DES L 2 C-BUS 203
8.3 AUFGABEN 210
9 MSP IN STAND-ALONE-ANWENDUNGEN 211
9.1 SPANNUNGSVERSORGUNG 211
9.1.1 LINEARSPANNUNGSREGLER 211
9.1.2 BIPOLARE SPANNUNGSVERSORGUNG 214
9.2 LOW-POWER-DESIGN 217
9.3 ELEKTRISCHE SICHERHEIT 221
9.3.1 GRUNDLAGEN 221
9.3.2 GERAETESCHUTZKLASSEN 223
9.3.3 GALVANISCHE TRENNUNG 224
9.4 EINSATZ DES MSP430 IN 5 V-SCHALTUNGEN 227
9.4.1 BESCHALTUNG FUER DIGITALE EINGAENGE 228
9.4.2 BESCHALTUNG FUER DIGITALE AUSGAENGE 232
9.4.3 BESCHALTUNG FUER BIDIREKTIONALE PORTS 234
9.4.4 INTEGRIERTE LOESUNGEN FUER BIDIREKTIONALE PORTS 236
9.4.5 PEGELWANDLER FUER SCHNITTSTELLEN 237
A ANHANG 239
A .L LITERATUR ZUM WEITERLESEN 239
A.2 EIN KLEINER SMD-LOETKURS 240
A.3 BEZUGSQUELLEN 244
A.4 SCHALTPLAENE UND PLATINENLAYOUTS 245
A.4.1 MEDIT MSP-BASISBOARD V4.04 245
A.4.2 MSP430F1232-PLATINE 250
A.4.3 TRAEGERPLATINE FUER LCD-DISPLAY UND DREHIMPULSGEBER . . . 253 A.4.4
MSP430F149-HEADERBOARD 255
A.4.5 JTAG-ADAPTER FUER DEN PARALLELPORT 256
A.5 NORMREIHEN DER BAUELEMENTE 259
B LOESUNGEN DER AUFGABEN 261
B.L AUFGABEN AUS KAPITEL 1 261
IMAGE 5
INHALTSVERZEICHNIS
B.2 AUFGABEN AUS KAPITEL 2 263
B.3 AUFGABEN AUS KAPITEL 3 267
B.4 AUFGABEN AUS KAPITEL 4 270
B.5 AUFGABEN AUS KAPITEL 5 273
B.6 AUFGABEN AUS KAPITEL 6 276
B.7 AUFGABEN AUS KAPITEL 7 278
B.8 AUFGABEN AUS KAPITEL 8 282
LITERATUR 287
INDEX 291
XI |
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