单片机原理及应用_第九讲_MSP430单片机液晶控制器和ADC

单片机原理及应用
第九讲 MSP430单片机液晶控制器和ADC
报告人：
实验内容
实验一：段码LCD循环显示0到6
实验二：DAC输出正弦波
实验三：
基础：
使DAC0输出正弦波频率为300Hz，在LCD上显示频率。

提高：
用按键控制DAC0输出正弦波频率为在100Hz—1000Hz循环输出，步进值为100Hz，并在LCD上显示频率。

实验步骤
步骤：
(1) 将PC 和板载仿真器通过USB 线相连；
(2) 打开CCS 集成开发工具，选择样例工程或自己新建一个工程，修改代码；
(3) 选择对该工程进行编译链接，生成.out 文件。

然后选择，将程序下载到实验板中。

程序下载完毕之后，可以选择全速运行程序，也可以选择
单步调试程序，选择F3 查看具体函数。

也可以程序下载之后，按下，软件界面恢复到原编辑程序的画面。

再按下实验板的复位键，运
行程序。

（调试方式下的全速运行和直接上电运行程序在时序有少许差别，建议上电运行程序）。

关键代码：
实验一：
int main()
{
int i,j;
WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD;// Stop WDT
Init_TS3A5017DR(); // Configure TS3A5017DR IN1 and IN2 Init_lcd(); // LCD初始化
Backlight_Enable(); // 打开背光
LcdGo(1); // 打开液晶模块
LCD_Clear(); // 清屏
while(1)
{
for (i=0; i<6; i++) // Display "0123456"
{
for(j=0;j<6;j++)
{
LCDMEM[j] = char_gen[i];
}
delay_ms(1000);
}
}
}
实验二：
#include<msp430f6638.h>
#include<math.h>
#define PI 3.1415926
int sin_table[360];
int *sin_data_pr;
double i=0;
int j;
void main(void)
{
WDTCTL = WDT_MDLY_0_064; // WDT ~61us interval timer SFRIE1 = WDTIE; // Enable WDT interrupt
for(j=0;j<360;j++)
{
i+=PI/180;
sin_table[j]=(int)((sin(i)+1)*2048);
}
sin_data_pr=&sin_table[0];
DAC12_0CTL0 = DAC12IR + DAC12SREF_0 + DAC12AMP_5 + DAC12ENC +
DAC12CALON+DAC12OPS;
P5DIR=BIT1;//打开扬声器的运放
P5OUT&=~BIT1;
for (;;)
{
__bis_SR_register(CPUOFF + GIE); // Enter LPM0
DAC12_0DAT=*sin_data_pr++;
if (sin_data_pr >= &sin_table[360])
{
sin_data_pr = &sin_table[0];
}
// Positive ramp
DAC12_0DAT &= 0xFFF; // Modulo 4096
}
}
#pragma vector=WDT_VECTOR
__interrupt void watchdog_timer (void)
{
__bic_SR_register_on_exit(CPUOFF); // Clear LPM0 bits from 0(SR) }
实验三：
基础：
int main(void) {
WDTCTL = WDT_MDLY_0_064; // WDT ~61us interval timer
Init_TS3A5017DR(); // Configure TS3A5017DR IN1 and IN2
Init_lcd(); // LCD初始化
Backlight_Enable(); // 打开背光
LcdGo(1); // 打开液晶模块
LCD_Clear(); // 清屏
LCDMEM[0] = char_gen[3];
LCDMEM[1] = char_gen[0];
LCDMEM[2] = char_gen[0];
SFRIE1 = WDTIE; // Enable WDT interrupt
for(j=0;j<52;j++)
{
i+=PI/26;
sin_table[j]=(int)((sin(i)+1)*2048);
}
sin_data_pr=&sin_table[0];
DAC12_0CTL0 = DAC12IR + DAC12SREF_0 + DAC12AMP_5 + DAC12ENC + DAC12CALON+DAC12OPS;
P5DIR=BIT1;//打开扬声器的运放
P5OUT&=~BIT1;
for (;;)
{
__bis_SR_register(CPUOFF + GIE); // Enter LPM0
DAC12_0DAT=*sin_data_pr++;
if (sin_data_pr >= &sin_table[52])
{
sin_data_pr = &sin_table[0];
}
// Positive ramp
DAC12_0DAT &= 0xFFF; // Modulo 4096
}
}
#pragma vector=WDT_VECTOR
__interrupt void watchdog_timer (void)
{
__bic_SR_register_on_exit(CPUOFF); // Clear LPM0 bits from 0(SR)
}
提高：
#define circnt100 1388
#define circnt200 694
#define circnt300 462
#define circnt400 348
#define circnt500 278
#define circnt600 232
#define circnt700 198
#define circnt800 174
#define circnt900 154
#define circnt1000 138
int sin_table[180];
int *sin_data_pr;
double i=0;
int j;
const int cnt_table[] =
{circnt100,circnt200,circnt300,circnt400,circnt500,circnt600,circnt700,circ nt800,circnt900,circnt1000};
int cnt_flg = 0;
void SetVcoreUp (unsigned int);
void main(void)
{
WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD; // close watchdog
//---------p2.6--------------
P2REN |= BIT6; // Enable P2.6 internal resistance
P2OUT |= BIT6; // Set P2.6 as pull‐Up resistance
P2IES |= BIT6; // P2.6 Hi/Lo edge
P2IFG &= ~BIT6; // P2.6 IFG cleared
P2IE |= BIT6; // P P2.6 interrupt enabled
/*P2REN |= BIT7; // Enable P2.6 internal resistance
P2OUT |= BIT7; // Set P2.6 as pull‐Up resistance
P2IES |= BIT7; // P2.6 Hi/Lo edge
P2IFG &= ~BIT7; // P2.6 IFG cleared
P2IE |= BIT7; // P P2.6 interrupt enabled*/
//---------enable LCD------------
Init_TS3A5017DR(); // Configure TS3A5017DR IN1 and IN2
Init_lcd(); // LCD初始化
Backlight_Enable(); // 打开背光
LcdGo(1); // 打开液晶模块
LCD_Clear(); // 清屏
LCDMEM[5] = char_gen[0];
LCDMEM[4] = char_gen[0];
LCDMEM[3] = char_gen[1];
//----------config sine list------------
for(j=0;j<180;j++)
{
i+=PI/90;
sin_table[j]=(int)((sin(i)+1)*2000);
}
sin_data_pr=&sin_table[0];
DAC12_0CTL0 = DAC12IR + DAC12SREF_0 + DAC12AMP_5 + DAC12ENC +
DAC12CALON+DAC12OPS;
//---------- enable SMCLK as 8MHz--------------
P4DIR |= BIT1; // P4.1 output
P1DIR |= BIT0; // ACLK set out to pins
P1SEL |= BIT0;
P3DIR |= BIT4; // SMCLK set out to pins
P3SEL |= BIT4;
// Increase Vcore setting to level3 to support fsystem=25MHz
// NOTE: Change core voltage one level at a time..
SetVcoreUp (0x01);
SetVcoreUp (0x02);
SetVcoreUp (0x03);
UCSCTL3 = SELREF_2; // Set DCO FLL reference = REFO
UCSCTL4 |= SELA_2; // Set ACLK = REFO
__bis_SR_register(SCG0); // Disable the FLL control loop
UCSCTL0 = 0x0000; // Set lowest possible DCOx, MODx
UCSCTL1 = DCORSEL_7; // Select DCO range 50MHz operation
UCSCTL2 = FLLD_1 + 762; // Set DCO Multiplier for 25MHz
// (N + 1) * FLLRef = Fdco
// (762 + 1) * 32768 = 25MHz
// Set FLL Div = fDCOCLK/2
__bic_SR_register(SCG0); // Enable the FLL control loop
// Worst‐case settling time for the DCO when the DCO ran ge bits have been // changed is n x 32 x 32 x f_MCLK / f_FLL_reference. See UCS chapter in
5xx
// UG for optimization.
// 32 x 32 x 25 MHz / 32,768 Hz ~ 780k MCLK cycles for DCO to settle __delay_cycles(782000);
// Loop until XT1,XT2 & DCO stabilizes ‐ In this case only DCO has to stabilize do
{
UCSCTL7 &= ~(XT2OFFG + XT1LFOFFG + DCOFFG);
// Clear XT2,XT1,DCO fault flags
SFRIFG1 &= ~OFIFG; // Clear fault flags
}while (SFRIFG1&OFIFG); // Test oscillator fault flag
//-----------enable timerA CCR0 us SMCLK--------------
TA0CCTL0 = CCIE; // CCR0 interrupt enabled
TA0CCR0 = cnt_table[0];
TA0CTL = TASSEL_2 + MC_1 + TACLR; //use SMCLk as setting 25MHz
for (;;)
{
__bis_SR_register(CPUOFF + GIE); // Enter LPM0
DAC12_0DAT=*sin_data_pr++;
if (sin_data_pr >= &sin_table[180])
{
sin_data_pr = &sin_table[0];
}
// Positive ramp
DAC12_0DAT &= 0xFFF; // Modulo 4096
}
}
void SetVcoreUp (unsigned int level)
{
PMMCTL0_H = PMMPW_H; // Open PMM registers for write
// Set SVS/SVM high side new level
SVSMHCTL = SVSHE + SVSHRVL0 * level + SVMHE + SVSMHRRL0 * level;
// Set SVM low side to new level
SVSMLCTL = SVSLE + SVMLE + SVSMLRRL0 * level;
while ((PMMIFG & SVSMLDLYIFG) == 0); // Wait till SVM is settled
PMMIFG &= ~(SVMLVLRIFG + SVMLIFG); // Clear already set flags
PMMCTL0_L = PMMCOREV0 * level; // Set VCore to new level
if ((PMMIFG & SVMLIFG))
while ((PMMIFG & SVMLVLRIFG) == 0); // Wait till new level reached
// Set SVS/SVM low side to new level
SVSMLCTL = SVSLE + SVSLRVL0 * level + SVMLE + SVSMLRRL0 * level;
// Lock PMM registers for write access
PMMCTL0_H = 0x00;
}
//--------timerA interruption---------
#pragma vector=TIMER0_A0_VECTOR
__interrupt void TIMER0_A0_ISR(void)
{
__bic_SR_register_on_exit(CPUOFF);
}
//-------bottom interruption----------
#pragma vector=PORT2_VECTOR
__interrupt void Port_2(void)
{
__bic_SR_register_on_exit(CPUOFF);
cnt_flg++;
if (cnt_flg >= 10) cnt_flg = 0;
LCD_Clear(); // 清屏
LCDMEM[5] = char_gen[0];
LCDMEM[4] = char_gen[0];
if (cnt_flg == 9)
{
LCDMEM[3] = char_gen[0];
LCDMEM[2] = char_gen[1];
}
else LCDMEM[3] = char_gen[cnt_flg + 1];
TA0CCR0 = cnt_table[cnt_flg];
P2IFG &= ~BIT6;
__bis_SR_register(CPUOFF + GIE);
}
实验现象分析:
实验一：
LCD显示屏上循环显示0到6，每次显示都为6个相同的数字，现象对应的代码为：
实验二：
实验板上扬声器放出周期为64us*360=0.023s的正弦波信号。

实验三：
基础：用示波器测量P7.6信号，测出信号频率为300HZ左右，LCD面板上显示为300。

提高：按下按键，信号频率按要求改变，同时LCD也显示出信号频率对应值。

思考题
1、MSP430系列单片机液晶驱动模块有哪些驱动方法？
答：4种驱动方法:
静态
2‐mux
3‐mux
4‐mux
2、MSP430系列单片机液晶驱动模块包括哪些功能结构？
答：
功能结构:
具有显示缓存器
所需的SEG、COM信号自动产生
多种扫描频率
每个闪烁段都有独立的闪烁存储器
稳压电荷泵
软件实现反向控制
显示缓存器可作为一般存储器
3、MSP430系列单片机液晶驱动模块显示缓存有什么特
点？和普通的存储单元有什么不同？
答：
特点:
液晶显示缓存器各个位与液晶的段一一对应。

存储位置位则可以点亮对
应的液晶段，存储位复位液晶段变暗。

段、公共极输出控制能够自动从显示
缓存器读取数据，送出相应信号到液晶玻璃片上。

因为不同器件驱动液晶的
段数不同，所以液晶显示缓存器的数量也不一样。

数量越大，驱动能力越强
，显示的内容就越多。

不同：
显示缓存器可作为一般存储器，但一般存储单元存储位置位不可以点亮液晶段。

4、常见液晶显示的类型有哪些？
答：
段式液晶
字符式液晶
图形式液晶
5、MSP430系列单片机液晶驱动模块有哪些特点？
答：
具有显示缓存器
所需的SEG、COM信号自动产生
多种扫描频率
每个闪烁段都有独立的闪烁存储器
稳压电荷泵
软件实现反向控制
显示缓存器可作为一般存储器
4种驱动方法
静态
‐mux
‐mux
‐mux
6、简述DAC的主要性能参数。

答：
分辨率(n):
DAC转换器使用的位数, D/A转换器模拟输出电压可能被分离
的等级数。

输入数字量位数越多，分辨率越高。

所以，在实际应用中，常用数字量的位数表示D/A转换器的分辨率。

转换速度:
转换速率（SR）——在大信号工作状态下模拟电压
的变化率。

建立时间（tset）——当输入的数字量发生变化时，输出
电压变化到相应稳定电压值所需时间。

最短可达0.1μS。

单调性:
转换器的模拟输出值与数字输入值同增同减.
偏移误差:
当输入的数字量为0时，DAC输出的模拟量的大小。

温度系数:
在输入不变的情况下，输出模拟电压随温度变
化产生的变化量。

一般用满刻度输出条件下温度每升
高1℃，输出电压变化的百分数作为温度系数。

7、简述MSP430单片机DAC12模块的特点。

答：
12 位单调输出
8位或12位电压输出分辨率
可编程的时间对能量的消耗
内部或外部参考电压
二进制或二进制补码形式
具有自校验功能
多路DAC同步更新
可直接用存储器存储(DMA）
实验中遇到的问题
无。