本书以MSP430系列单片机（下面均用MSP430单片机）为例，介绍了超低功耗单片机系统软件设计、超低功耗外围电路设计、人机交互界面设计、嵌入式软件工程基础等基础知识和实践经验，使读者能够掌握超低功耗系统开发和设计所需的基本知识，并具有初步的软件结构规划能力。书中提供了全系列MSP430单片机的程序范例，并提供模块化程序库，可以让读者通过调用模块库内的函数，快速完成设计任务。掌握本书的内容，对于读者今后开发任何一款新的单片机都具有一定的帮助。本书既可以作为本科生或研究生电子工程、测控技术与仪器、自动控制、机电一体化等专业的教学用书，也可以作为各类学生以及工程技术人员的工程类参考书。

前言

第1章 MSP430单片机入门基础

1.1 初识MSP430单片机

1.1.1 MSP430单片机的应用前景

1.1.2 MSP430单片机的特点

1.1.3 MSP430单片机最小系统

1.2 MSP430单片机开发软件入门

1.3 MSP430单片机C语言基础

1.3.1 变量

1.3.2 数学运算

1.3.3 位操作

1.3.4 寄存器操作

1.3.5 中断

1.3.6 内部函数

1.3.7 库函数

1.4 文件管理

1.5 代码优化

1.6 风格

1.6.1 变量命名规则

1.6.2 函数命名规则

1.6.3 表达式

1.6.4 风格一致性

1.6.5 注释

1.6.6 宏定义

1.7 可移植性

1.7.1 消除CPU差异

1.7.2 消除硬件差异

1.7.3 软件层次划分

1.7.4 接口

1.7.5 屏蔽

1.8 版本管理

本章小结

习题

第2章 MSP430单片机的内部资源

2.1 MSP430单片机选型

2.2 I/O口

2.2.1 I/O口寄存器

2.2.2 I/O口中断

2.2.3 “线与”逻辑

2.2.4 电平冲突

2.2.5 兼容性

2.2.6 电容感应式触控

2.3 时钟系统与低功耗模式

2.3.1 时钟系统结构与原理

2.3.2 低功耗模式

2.3.3 低功耗模式的应用

2.4 BasicTimer基础定时器

2.4.1 BasicTimer结构与原理

2.4.2 BasicTimer中断

2.4.3 BasicTimer的应用

2.5 LCD控制器

2.5.1 LCD的工作原理

2.5.2 LED与MSP430单片机的连接

2.5.3 LCD控制器的结构与原理

2.5.4 LCD的显示缓存

2.5.5 LCD控制器的应用

2.6 存储器与Flash控制器

2.6.1 MSP430单片机的存储器组织结构

2.6.2 Flash控制器结构与原理

2.6.3 Flash控制器的应用

2.7 16位ADC

2.7.1 SD16模块的结构与原理

2.7.2 SD16模块的中断

2.7.3 SD16模块的电压测量应用

2.7.4 SD16模块的误差及校准

2.7.5 SD16模块的超低功耗应用

2.7.6 SD16模块的高精度应用

2.7.7 SD16模块的内部温度传感器

2.8 16位定时器Timer_A

2.8.1 Timer_A定时器主计数模块的结构与原理

2.8.2 Timer_A定时器的捕获模块

2.8.3 Timer_A定时器的比较模块

2.8.4 Timer_A定时器的中断

2.8.5 Timer_A定时器的应用

2.9 增强型异步串行通信接口

2.9.1 UART的结构与原理

2.9.2 UART的中断

2.9.3 UART的高效率数据发送应用

2.9.4 UART的高效率数据接收应用

2.9.5 UART的高效率数据帧接收与判别

本章小结

习题

第3章 单片机软件工程基础

3.1 前后台程序结构

3.1.1 任务

3.1.2 实时性

3.1.3 前后台程序的编写原则

3.1.4 函数重人

3.1.5 临界代码

3.1.6 前后台程序结构的特点

3.2 状态机建模

3.2.1 初识“状态机

3.2.2 状态机模型的描述方法

3.2.3 通过状态转移图生成代码

3.2.4 状态机建模应用实例

3.3 事件触发程序结构

3.3.1 事件触发结构

3.3.2 事件引擎

3.3.3 中断优先级与中断嵌套

3.3.4 事件触发程序实例

本章小结

习题

第4章 人机交互

4.1 超级终端

4.1.1 初识超级终端

4.1.2 printf与scanf函数的原理

4.1.3 printf与scanf函数的应用

4.1.4 prinff与scanf函数的配置

4.1.5 超级终端的应用

4.1.6 超级终端人机交互应用实例

4.2 菜单交互方式的设计

4.2.1 4键菜单的交互方式

4.2.2 3键菜单的交互方式

4.2.3 两键菜单的交互方式

4.2.4 单键菜单的交互方式

4.2.5 菜单交互的设计原则

4.3 菜单的软件实现方法

4.3.1 菜单的公共函数

4.3.2 独占CPU的菜单实现方法

4.3.3 基于状态机的菜单实现方法

4.3.4 菜单超时退出的实现

本章小结

习题

第5章 超低功耗硬件电路设计

5.1 超低功耗系统的电源

5.1.1 常用电池及特性

5.1.2 超低功耗稳压电路

5.1.3 1.5 v电池升压电路

5.1.4 自动升/降压电路

5.2 电源管理

5.2.1 电源开关电路

5.2.2 外部电路的电源管理

5.2.3 零功耗电路设计

5.3 超低功耗信号调理电路

5.3.1 超低功耗运放选型

5.3.2 超低功耗的基本模拟电路单元

5.4 功耗的计算与测量

5.4.1 MSP430单片机系统功耗的估算方法

5.4.2 功耗的测量方法

本章小结

习题

附录

附录A 常用锂锰纽扣电池参数表

附录B 本书范例所使用的电路

原理图

参考文献

《高等学校仪器仪表及自动代类专业规划教材·MSP430系列超低功耗单片机原理与系统设计》系统地介绍了TI公司的MSP430系列16位超低功耗单片机的内外围模块及其实用接口技术，内容包括超低功耗单片机的设计原则，MSP430单片机的特点、结构和指令系统，MSP430单片机的开发环境，MSP430单片机的片内外围模块的功能、原理、应用及各个系列模块的构成情况，MSP430单片机应用系统的设计等。

本书以TI公司的MSP430系列16位超低功耗单片机为核心，介绍了IAREmbeddedWorkbenchV2.10集成开发调试环境的使用方法，特别是MSP430C语言特有的扩展特性、宏文件和本征函数说明，以及MSP430-TEST44X开发实验板的硬件结构和原理，详细描述了MSP430的10个基础实验的目的、原理、内容、步骤和参考程序。并从单片机实际应用出发，列举了多个以MSP430单片机为核心的系统设计、应用实例。

本书读者需要有单片机和C语言基础。有关MSP430系列单片机的结构原理可参考作者所编著的《MSP430系列16位超低功耗单片机原理与应用》一书。本书配光盘一张，内容包含所有基础实验的汇编和C源程序代码，还有USB430和斜度计的源代码。

本书可作为高等院校计算机、电子、自动化类专业MSP430单片机课程的实验指导书，而且特别适合有单片机技术基础的广大工程技术人员作为应用设计参考用书。