1. 研究目的与意义
MSP430单片机混合信号处理器,是将多个不同功能的模拟电路、数字电路模块和微处理器集成在一个芯片上,以提供单片机解决方案。该系列单片机多应用于需要电池供电的便携式仪器中。具有低功耗特性
MSP430系列单片机是美国德州仪器(TI)1996年开始推向市场的一种16位超低功耗、具有精简指令集(RISC)的混合信号处理器。本课题要求对msp430进行认真学习,在学习后设计出关于msp430为基础的多功能实验电路。
随着电子技术的不断发展,在高等院校的电子类的专业中开设单片机或嵌入式系统等课程变得越来越广泛,在开设的课程中多数都是进行相关原理或理论的介绍,开设的实验课内容和深度不够充实,不能形成一个完整的体系。针对这种情况,本文设计了一款基于MSP430单片机的嵌入式教学实验平台,该实验平台与同类教学实验平台相比,具有两大功能特色:一是完善的功能模块,二是丰富的接口资源。该实验平台在内部资源上兼顾了传统单片机的位控制技术,并融合了数字信号处理的MPY与DMA技术,更接近DSP、ARM等高性能的嵌入式系统平台,既能满足基础实验教学又能应用于产品开发2. 研究内容和预期目标
关键问题:
1. 硬件系统的外围模块的器件选型、原理图设计与pcb绘制。
首先根据总体方案中的设计要求以及msp430f169单片机内集成的模拟/数字外设资源,确定输入键盘与显示模块、实时时钟模块、数据采集模块、通信模块、数据存储模块和文件管理模块中所需的器件型号;然后进行模块原理图的设计;最后进行pcb绘制。
3. 研究的方法与步骤
单片机技术是现代电子工程领域中发展迅速的技术,应用于各种嵌入式系统之中。单片机技术的不断更新和发展极大地推动了电子工业的发展,其在教学和产业界的技术推广仍然是当今业界的一个热点。
创新是一个民族的灵魂,是一个国家不断发展的动力。建设创新型国家,是我国当前时期的一项重要战略决策。高校作为我国原始创新的主力军,应以培养创新型、复合型人才为首要的任务和目标。近来,国家在大学创新方面投入了大量的人力和物力,在各高校组织成立创新实验室,以推进高校创新工作的开展及创新人才的培养。
实验室作为高校培养人才的重要基地,除了配备必要的实验器材之外还需要构建出适应创新型人才培养的实验平台。近年来,网络信息化与电子技术的不断更新为高校开展开放性实验室提供了必要条件,学生通过在开放实验室中学习和锻炼,创新能力及其他各项素质得以显著提升。同时,学生的主体作用在开放实验室中得以发挥,能够通过主动地实验和实践揭示所研究问题的本质与发展过程,培养了细致的观察能力、敏捷的思维能力、熟练的实验技能与技巧和严谨的科学态度等。因此在开放实验室中,其教学平台应具有以下特点:学生随时皆可进行实验,随时可以利用开放式实验平台的资源进行独立自主的实验仿真与应用项目设计实现等;在实验中,学生通过实际动手操作深刻的理解基本原理,提高对所学知识的掌握程度;学生在实验平台上进行二次设计开发,研发d, n作以解决实际问题,既满足了好奇心又提高了创新能力。由此可见,一款合适的教学平台对学生创新能力的培养是十分重要。
4. 参考文献
设计方案:
结合msp430单片机丰富的片内资源,完成教学实验平台各个模块的硬件设计,并进行了相应软件的调试工作。该实验平台mcu选用16位超低功耗单片机msp430f169芯片,集成输入键盘与显示模块、实时时钟模块、数据采集模块、通信模块、数据存储模块、文件管理模块等常用电子模块。在实验平台中涉及单总线通信、uart通信、12c总线通信、spi总线通信、红外通信、usb文件管理、dma技术等通信技术的相关内容,还可进行fft算法、fir滤波器等信号处理算法的实现。通过对该平台的学习,可以使我深入掌握单片机的内部构架与工作原理,了解常用底层硬件接口、通信协议的规则与基本用法,可以为后续的dsp、arm等高性能嵌入式系统平台的学习奠定坚实的基础。
方案论证:
5. 计划与进度安排
四、工作计划(不少于300字)
第 1 周 接受任务书,领会课题含义,按要求查找相关资料;
第 2 周 阅读相关资料,理解有关内容;
