Giáo Trình Vi Điều Khiển MSP430: Tài Liệu Học Tập Cho Sinh Viên Kỹ Thuật

• Tác giả: Ts. Lương Vinh Quốc Danh
• Trường học: Đại học Cần Thơ
• Chuyên ngành: Kỹ thuật
• Đề tài: Giáo Trình Vi Điều Khiển MSP430 Dành Cho Sinh Viên Kỹ Thuật
• Loại tài liệu: giáo trình
• Năm xuất bản: 2017
• Địa điểm: Cần Thơ

• LỜI NÓI ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1. MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN
• 1.1. KHÁI QUÁT HỆ THỐNG SỐ VÀ MÃ
• 1.1.1. Số nhị phân
• 1.1.2. Số thập lục phân
• 1.2. Chuyển đổi cơ số
• 1.2.1. Chuyên đôi từ thập phân sang nhị phân
• 1.2.2. Chuyển đổi từ thập phân sang thập lục phân
• 1.2.3. Chuyển đổi từ hệ B sang hệ BK
• 1.2.4. Chuyển đổi từ hệ BK sang hé BP
• 1.3. MỘT SỐ IC SỐ VÀ BỘ NHỚ BÁN DẪN
• 1.3.1. Một số loại IC số thông dụng
• 1.3.2. Bộ nhớ bán dẫn
• 1.3.3. Kích thước bộ nhớ bán dẫn giao tiếp song song. Phân chia bản đồ bộ nhớ ROM/RAM. Giải mã địa chỉ trực tiếp. Giải mã địa chí hai cắp
• 1.3.4. Bộ nhớ giao tiếp nối tiếp theo chuẩn I2C
• 1.3.5. Bộ nhớ giáo tiếp nối tiếp theo chuẩn SPI
• 1.4. ỨNG DỤNG CẢM BIẾN TRONG ĐO LƯỜNG VÀ ĐIỀU KHIEN
• 1.4.1. Khái niệm cảm biến
• 1.4.2. Phân loại cảm biến
• 1.4.3. Phương pháp chuyển đổi nguồn tín hiệu trong cảm biến
• 1.5. BÀI TẬP VÀ CÂU HỎI ÔN TẬP
• 2. CHƯƠNG 2. TÔNG QUAN VỀ VI XỬ LÝ — VI DIEU KHIEN
• 2.1. LỊCH SỬ PHÁT TRIÊN VÀ NHỮNG ỨNG DỤNG CỦA VI XỬ LÝ ~ VI ĐIÊU KHIÉN
• 2.1.1. Lịch sử phát triển của vi xử lý
• 2.1.2. Vĩ xử lý ~ Micr0proeessor
• 2.1.3. Vĩ điều khiển = Microcontroller
• 2.1.4. Phân biệt vi xử lý với vi điều khiến
• 2.1.5. Phần mềm phát triển ứng dụng
• 2.1.6. Hệ vị xử lý
• 2.1.7. Một số ứng dụng của vi điều khiển
• 2.2. KIÊN TRUC CISC VA RISC TRONG VI XỬ LÝ
• 2.2.1. Coban vé CISC
• 2.2.2. Coban vé RISC
• 2.2.3. Ưu điểm của RISC so với CISC
• 2.2.4. Han ché ciia RISC so voi CISC
• 2.3. KHAI QUAT KY THUAT ONG DAN - PIPELINING
• 2.4. PHAN BIET BO NHG CACHE, BO NHỚ VẬT LÝ VÀ BỘ NHỚ AO
• 2.4.1. Phan cdp bộ nhớ
• 2.4.2. Bộ nhớ Cache
• 2.4.3. Bộ nhớ vật lý
• 2.5. KHAINIEM VE HE THONG NHUNG, PSoC
• 2.5.1. Hệ thống nhúng
• 2.5.2. Kiến trúc hệ thống nhúng
• 2.5.3. Hệ thống khả trình trên chịp = PSoC
• 2.6. BÀI TẬP VÀ CÂU HOI ON TAP
• 3. CHƯƠNG 3. NGÔN NGỮ C VÀ CÔNG CỤ LẬP TRÌNH NHÚNG CƠ BẢN
• 3.1. CƠ BẢN NGÔN NGỮ LẬP TRÌNH C
• 3.1.1. Các kiểu dữ liệu cơ bản trong lập trình C
• 3.1.2. Khai báo biến, hằng, mảng và con trỏ. Các toán từ trong ngôn ngữ C
• 3.1.3. Một số lệnh thường dùng trong lập trình C
• 3.2. LAP TRINH C CHO MSP430 DUNG TRINH BIEN DICH IAR
• 3.2.1. Cấu trúc chương trình C cho MSP430 trén [AR
• 3.2.2. Thư viện chuẩn và phương pháp xay dumg thur vign cho MSP430
• 3.2.3. Một số thư viện thường dùng trong IAR. Phương pháp xây dựng thư viện mới
• 3.2.4. Một số lệnh thường đùng cho MSP430
• 3.2.5. Biên dich và lập trình cho MSP430
• 3.2.6. Thiết kế bộ nạp chương trình qua BSL
• 3.2.7. Hướngdẫn sử dụng IAR
• 3.2.8. Hướng dẫn nạp chương trình cho MSP430 đùng BSL
• 3.2.9. Hướng dẫn nạp và debug trén KIT phat trién ứng dụng
• 3.3. BÀI TẬP VÀ CÂU HỎI ÔN TẬP
• 4. CHƯƠNG 4. VI DIEU KHIEN MSP430
• 4.1. PHAN CUNG CHO MSP430
• 4.2. THIET KE BO NGUON, MG RONG NGO VAO RA
• 4.2.1. Thiết kế bộ nguồn én ap VDC
• 4.2.2. Danh mục IC ôn áp công suất thấp
• 4.2.3. Thiết kế ngõ vào ra
• 4.2.4. Mạch chuyển đổi mức điện thế vào ra
• 4.2.5. Mạch mở rộng ngõ ra
• 4.2.6. Mạch điều khiển công suất
• 4.2.7. Mạch reset tự động
• 4.3. MỘT SỐ ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT CỦA MSP430
• 4.3.1. Tong quan MSP430
• 4.3.2. Những thông số cơ ban ciia MSP430
• 4.3.3. Kiến trúc phần cứng và bộ nhớ của MSP430
• 4.3.3.1. Cấu trúc phần cứng của MSP430
• 4.3.3.2. Thanh ghi của MSP430
• 4.4. CAU HÌNH NGO VÀO/RA, DAO DỘNG NỘI/NGOẠI VÀ NGẮT NGOÀI HẠ
• 4.4.1. Dao động nội/ngoại HẠ
• 4.4.2. Chế độ làm việc của MSP430 HẠ
• 4.4.3. Thiết lập chế độ hoạt động cho MSP430
• 4.4.4. Hoạt động của module xung clock cơ bản
• 4.4.5. Bộ đao động nội tần số thấp.5 Dao động LEXTI
• 4.4.6. Bộ điều khiển dao động DCƠ.7 Nguyên tắc hoạt động của bộ dao động kĩ thuật số DCO
• 4.4.7. Hệ thống reset'và khởi động
• 4.4.8. Ngõ vào/ra số
• 4.4.9. t lập chức năng Vảo/ra cho MSP430
• 4.4.10. chức nãng ngắt ngoài cho MSP430
• 4.5. TIMER VÀ NGAT TIMER
• 4.5.1. Timer A
• 4.5.2. Một số thanh ghi trong Timer A
• 4.5.3. Chế độ hoạt động của Tìmer A.2 Khối Capture/Compare.3 Thiet lap cau hinh Timer A
• 4.5.4. Vector ngit trong TimerA
• 4.5.5. Điều chế độ rộng xung PWM.7 Một số ví dụ ứng dụng Timer
• 4.5.6. Một số thanh ghi trong Timer B
• 4.5.7. Chế độ hoạt động cua Timer B
• 4.5.8. Các vectơ ngất trong Timer B
• 4.6. BIEN DOI ADC - DAC VA UNG DUNG
• 4.6.1. Sơ đồ khối bộ chuyên đổi ADC10.2 Một số thanh ghỉ sử dụng trong module ADC10
• 4.6.2. Quá trình biến đổi va bay mai
• 4.6.3. Thiết lập nhanh ADC10.5 Bộ điều khiển chuyển tiếp dữ liệu DCT
• 4.6.4. Cảm biến nhiệt độ tích hợp trên chip MSP
• 4.6.5. Một số ví dụ sử dụng ADC10
• 4.6.6. Bộ biến đổi ADCI2
• 4.6.6.1. Một số thanh ghỉ quan trọng của bộ biến đổi ADC
• 4.6.6.2. Mô tả hoạt động của bộ biến đổi ADC12.3 Thiết lập nhanh biến đổi ADC12
• 4.6.6.3. Sử dụng ngắt trong ADCI2
• 4.6.7. Bộ bi i DAC.1 Hoạt động của bộ biếnđổi DAC12
• 4.6.8. Lựa chọn ngõ ra cho DAC12
• 4.6.9. Chọn điện thể tham chiều
• 4.6.10. Ngat trong bộ biến đổi DAC12
• 4.6.11. Thanh ghỉ thường được sử dụng.6 Cập nhật điện áp đầu ra DAC!2
• 4.6.12. Thiết lập hoạt động cho bộ biến đổi DAC12
• 4.7. Dac điểm UART trong USCL A0.12 Một số thanh ghi thường được sử dụng trong USCL A0
• 4.7.1. Thiết lập tốc độ Baud
• 4.7.2. Bảng giá trị tốc độ Baud thường sử dụng
• 4.7.3. Ngắt truyền thông UART
• 4.7.4. Thiết lập hoạt động của chế độ UART
• 4.7.5. UART trong trên Kit Launch Pad
• 4.8. Chuan giao tiép PC
• 4.8.1. Dac diém giao tip PC
• 4.8.2. Điện trở kéo lên trén Bus PC
• 4.8.3. Truyền nhận dữ liệu theo chuẩn I°C
• 4.8.4. PC cho chip MSP430
• 4.8.5. Gidi thigu vé PC duge sử dụng trong MSP430
• 4.8.6. Hoat động của USCI
• 4.8.7. Một số thanh ghỉ USCI sử dụng chế độ I°C
• 4.8.8. Hệ thống xung cloek và đồng bộ
• 4.8.9. Khởi tao °C va Reset
• 4.8.10. Ché d Master 6 MSP430
• 4.8.11. Giả lập giao thire PC
• 4.8.12. Giao tiếp IC với DS1307
• 4.8.13. Đọc dữ liệu từ EPROM 24C256 theo chuẩn PC
• 4.8.14. Ung dung Realtime kim lịch vạn niên đơn giản
• 4.8.15. Ung dụng Realủme BQ32000 điều khiển chuông học đường
• 4.9. Nguyên lý hoạt động SPI
• 4.9.1. Thanh ghi USCI 6 ché 46 SPI
• 4.9.2. Hệ thống xung clock và đồng bộ SPI
• 4.9.3. Khởi tạo USCI va Reset
• 4.9.4. Chế độ SPI master
• 4.9.5. Chế độ SPI slave
• 4.9.6. Cấu hình MSP430 ở chế độ SPI
• 4.9.7. Vidu ding SPI master để xuất các giá trị từ Ø đến 9 ra LED 7 đoạn
• 4.10. BÀI TẬP VÀ CÂU HỎI ÔN TẬP
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHU LUCA
• PHU LUCB
• DANH MỤC HINH
• DANH MỤC BẰNG

I. Tổng quan về Giáo Trình Vi Điều Khiển MSP430 Dành Cho Sinh Viên Kỹ Thuật

Giáo trình Vi điều khiển MSP430 là tài liệu học tập quan trọng cho sinh viên ngành kỹ thuật. Tài liệu này không chỉ cung cấp kiến thức cơ bản về cấu trúc và nguyên lý hoạt động của vi điều khiển MSP430 mà còn hướng dẫn cách lập trình và ứng dụng thực tế. Với nội dung phong phú, giáo trình giúp sinh viên nắm vững các khái niệm cơ bản và ứng dụng của vi điều khiển trong các dự án thực tế.

1.1. Nội dung chính của Giáo Trình Vi Điều Khiển MSP430

Giáo trình bao gồm bốn chương chính, từ khái niệm cơ bản đến lập trình và ứng dụng thực tế. Mỗi chương đều có bài tập ôn tập giúp sinh viên củng cố kiến thức.

1.2. Đối tượng sử dụng Giáo Trình Vi Điều Khiển MSP430

Tài liệu này phù hợp cho sinh viên chuyên ngành điện tử, kỹ thuật máy tính và các ngành liên quan. Nó cũng hữu ích cho những ai muốn tìm hiểu về lập trình vi điều khiển.

II. Những Thách Thức Khi Học Vi Điều Khiển MSP430

Học vi điều khiển MSP430 không chỉ đơn thuần là việc nắm vững lý thuyết mà còn phải đối mặt với nhiều thách thức thực tiễn. Sinh viên thường gặp khó khăn trong việc áp dụng lý thuyết vào thực hành, đặc biệt là trong việc lập trình và thiết kế mạch. Những vấn đề này cần được giải quyết để nâng cao hiệu quả học tập.

2.1. Khó khăn trong việc lập trình MSP430

Lập trình MSP430 yêu cầu sinh viên phải nắm vững ngôn ngữ C và các công cụ lập trình. Việc thiếu kinh nghiệm có thể dẫn đến những sai sót trong quá trình lập trình.

2.2. Thách thức trong thiết kế mạch

Thiết kế mạch cho MSP430 đòi hỏi kiến thức sâu về điện tử. Sinh viên cần phải hiểu rõ về các linh kiện và cách kết nối chúng để đảm bảo hoạt động của hệ thống.

III. Phương Pháp Học Tập Hiệu Quả Với Giáo Trình Vi Điều Khiển MSP430

Để học hiệu quả với giáo trình Vi điều khiển MSP430, sinh viên cần áp dụng các phương pháp học tập khoa học. Việc kết hợp lý thuyết với thực hành sẽ giúp củng cố kiến thức và nâng cao kỹ năng lập trình.

3.1. Kết hợp lý thuyết và thực hành

Sinh viên nên thực hành lập trình trên kit Launchpad và sử dụng phần mềm mô phỏng như Proteus để kiểm tra các ứng dụng thực tế.

3.2. Tham gia các dự án thực tế

Tham gia vào các dự án thực tế sẽ giúp sinh viên áp dụng kiến thức đã học vào thực tiễn, từ đó nâng cao kỹ năng và kinh nghiệm.

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn Của Vi Điều Khiển MSP430 Trong Kỹ Thuật

Vi điều khiển MSP430 được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực kỹ thuật, từ tự động hóa đến thiết bị y tế. Những ứng dụng này không chỉ giúp sinh viên hiểu rõ hơn về lý thuyết mà còn mở ra cơ hội nghề nghiệp trong tương lai.

4.1. Ứng dụng trong tự động hóa

MSP430 được sử dụng trong các hệ thống tự động hóa, giúp điều khiển và giám sát các thiết bị một cách hiệu quả.

4.2. Ứng dụng trong thiết bị y tế

Vi điều khiển MSP430 cũng được ứng dụng trong các thiết bị y tế, giúp theo dõi và điều trị bệnh nhân một cách chính xác.

V. Kết Luận Về Giáo Trình Vi Điều Khiển MSP430

Giáo trình Vi điều khiển MSP430 là tài liệu quý giá cho sinh viên kỹ thuật. Nó không chỉ cung cấp kiến thức lý thuyết mà còn hướng dẫn thực hành, giúp sinh viên phát triển kỹ năng cần thiết cho nghề nghiệp tương lai. Việc nắm vững nội dung giáo trình sẽ mở ra nhiều cơ hội trong lĩnh vực công nghệ.

5.1. Tương lai của Vi Điều Khiển MSP430

Với sự phát triển không ngừng của công nghệ, vi điều khiển MSP430 sẽ tiếp tục đóng vai trò quan trọng trong các ứng dụng kỹ thuật hiện đại.

5.2. Khuyến nghị cho sinh viên

Sinh viên nên chủ động tìm hiểu và thực hành nhiều hơn để nắm vững kiến thức và kỹ năng cần thiết trong lĩnh vực vi điều khiển.