¿Cómo aprender el microcontrolador msp430?

El aprendizaje es el proceso de enfrentar desafíos y resolver dificultades. Sin desafíos, la vida no es divertida.

Tome la serie de microcontroladores MSP430 como ejemplo para explicar el proceso de aprendizaje de microcontroladores.

(1) Obtener información

Compre libros relevantes y obtenga información de los sitios web de Hangzhou Lierda Company y TI. Por ejemplo, puede encontrar manuales de FET, manuales de la serie MSP430 F1xx, serie F4xx e información sobre microcontroladores específicos. También puede encontrar una gran cantidad de circuitos de referencia prácticos, como diagramas de circuitos de FET simuladores, diagramas de circuitos de placas experimentales y conocimientos sobre empaquetado de chips. , etc. Por supuesto, parte de la información está en inglés, por lo que comprender la información en inglés es un desafío. Es necesario estudiar el nivel 4 y el nivel 6. El inglés es difícil de aprender, pero el material de lectura es fácil. Siempre que se decida a leer un fragmento de material, podrá comprender todos los materiales relacionados.

(2) Compra un emulador FET y una placa de circuito experimental

Si las condiciones económicas son buenas, puedes comprarlos directamente.

(3) Crea tu propio transistor de efecto de campo de simulación y placa de circuito experimental.

Para crear su propio simulador FET, primero busque el diagrama del circuito FET en Internet y luego use el software de dibujo de la placa de circuito para dibujar el diagrama del circuito y el diagrama de la placa de circuito. Este es otro desafío. Los circuitos FET son simples, pero aún requieren algo de esfuerzo para realizarlos. Encuentra un libro al respecto y practica dibujando esquemas. Después de dibujar el diagrama esquemático, aprenda sobre el embalaje de los componentes y luego compre los componentes. En este punto puedes dibujar el diagrama de la placa de circuito. Una vez dibujado, el archivo de PCB resultante se entrega a la empresa fabricante de placas de circuito. Después de 10 días, puede obtener la placa de circuito, soldar los componentes y cables, y la placa de circuito experimental se puede utilizar una vez completada.

Para hacer una placa de circuito experimental casera, es necesario comprender el principio de funcionamiento interno y el empaque del chip del microcontrolador, y comprender el papel de cada pin. También se requieren conocimientos de tubos digitales, botones, resistencias en fila, reguladores de voltaje de tres terminales, diodos, radiadores, condensadores electrolíticos, condensadores ordinarios, resistencias, interruptores de palanca y otros componentes. Para los principiantes, sólo necesitan tres tubos digitales, ocho botones y ocho diodos emisores de luz para hacer un tablero de experimentos sencillo. Una placa de pruebas casera es lo mismo que un FET casero. Primero dibuje el diagrama del circuito, luego compre los componentes y luego dibuje la placa de circuito. Debido a que los chips de la serie MSP430 están en un paquete plano, son difíciles de soldar. Puede parecer un desafío, pero en realidad es muy simple. He aquí cómo: Comience aplicando agua con colofonia a la almohadilla. Antes de que se seque el agua de colofonia, coloque el chip en la almohadilla. Preste atención a la posición del primer pasador del chip y alinee el pasador con la almohadilla. Toque los pines con un soldador limpio (sin soldadura). Mientras el pin esté caliente, la soldadura en la almohadilla lo hará automáticamente. Al soldar la placa de circuito, se deben verificar los parámetros de cada componente y se deben medir los componentes que se pueden medir con un multímetro.

(4) Obtenga el software IAR de Internet.

Descarga el software IAR del sitio web LIDAR o TI e instálalo en tu ordenador.

(5) Depuración del FET y la placa experimental

Conecte un extremo del FET al puerto paralelo de la PC y el otro extremo a la interfaz JTAG de la placa experimental. Después de encender, verifique si el chip FET y el chip del microcontrolador en la placa experimental están calientes (manualmente). Después de que la PC funcione normalmente, ejecute el software IAR, busque un ejemplo de lenguaje C o lenguaje ensamblador y descárguelo al microcontrolador después de una compilación exitosa. Si se puede descargar, todo va bien. De lo contrario, requiere un estudio cuidadoso. En términos generales, siempre que el circuito en la placa de circuito sea correcto y los parámetros de los componentes sean precisos, no habrá fallas.

(6) Aprenda MCU paso a paso

Aprender a usar MCU es comprender la estructura de hardware de MCU, aprender la configuración de inicialización de varias funciones en lenguaje ensamblador o C y realizar la programación de diversas funciones.

Paso 1: Usar E/S digitales.

Puedes aprender la funcionalidad de E/S digital de los pines usando botones para ingresar señales y LED para mostrar los niveles de salida. Después de presionar un botón, se enciende un LED, que es el papel de la lógica combinacional en los circuitos digitales. Aunque es muy sencillo, puedes aprender ideas generales de programación de microcontroladores. Por ejemplo, se deben configurar varios registros para inicializar un pin de modo que pueda tener funciones de entrada, salida y salida digitales. Cada vez que se utiliza una función del microcontrolador, se debe configurar el registro que controla esa función. Ésta es la característica de la programación de microcontroladores. No tengas miedo de los problemas. Todos los microcontroladores son así.

Paso 2: Uso de temporizadores

Una vez que aprendas a utilizar temporizadores, podrás utilizar microcontroladores para implementar circuitos secuenciales. Los circuitos secuenciales son potentes y tienen muchas aplicaciones en el control de electrodomésticos industriales y domésticos. Por ejemplo, puede utilizar un microcontrolador para implementar un interruptor de luz de pasillo con pulsador. Después de presionar el botón una vez, la luz se apagará automáticamente después de 3 minutos. Cuando se presiona el botón dos veces seguidas, la luz se mantendrá encendida y apagada. Cuando se presiona el botón durante más de 2 segundos, la luz se apagará. Los circuitos integrados digitales pueden implementar circuitos secuenciales, los dispositivos lógicos programables (PLD) pueden implementar circuitos secuenciales y los controladores programables (PLC) también pueden implementar circuitos secuenciales, pero solo los microcontroladores pueden lograr el costo más simple y más bajo.

El uso de temporizadores es muy importante. La lógica más el control del tiempo es la base para el uso de microcontroladores.

Paso 3: Interrumpir

La característica del microcontrolador es ejecutar repetidamente un programa. La ejecución de cada instrucción del programa requiere un tiempo de ejecución determinado. Si el programa no ejecuta la instrucción, la acción de la instrucción no ocurrirá, lo que retrasará muchas cosas rápidas, como el flanco descendente cuando se presiona el botón. Para que el microcontrolador responda a acciones rápidas cuando el programa se ejecuta normalmente, se debe utilizar la función de interrupción del microcontrolador, es decir, después de que ocurre una acción rápida, el microcontrolador interrumpe la ejecución normal del programa y procesa la acción rápida. acción y regresa al programa normal después del procesamiento. La dificultad de usar la función de interrupción es saber exactamente cuándo no se permiten interrupciones (enmascarar interrupciones), cuándo se permiten interrupciones (las interrupciones están habilitadas), qué registros deben configurarse para que ciertas interrupciones funcionen, qué debe hacer el programa cuando comienza la interrupción y qué hace el programa después de que se completa la interrupción. Qué se debe hacer, etc.

Después de aprender a interrumpir, podrás crear un programa con una estructura más compleja. Un programa de este tipo puede hacer una cosa y monitorear otra cosa. Una vez que sucede algo que está siendo monitoreado, puede interrumpir lo que está haciendo y ocuparse de lo que está siendo monitoreado. Por supuesto, también puedes controlar muchas cosas. Para usar una analogía, la función de interrupción permite que el microcontrolador tenga la función de vigilar el potenciómetro.

Aprender los tres pasos anteriores equivale a someter a un dragón con dieciocho palmas. Conociendo tres palmas, apenas puedes protegerte.

Paso 4: Comunicación RS232 con PC.

El microcontrolador tiene una interfaz USART, especialmente muchos modelos de la serie MSP430 tienen dos interfaces USART. La interfaz USART no se puede conectar directamente a la interfaz RS232 de la PC. Los niveles lógicos de los dos son diferentes y se requiere un chip MAX3232 para la conversión de nivel.

El uso de la interfaz USART es muy importante. A través de esta interfaz se puede intercambiar información entre el microcontrolador y la PC. Aunque la comunicación RS232 no es avanzada, es muy importante para aprender a utilizar la interfaz. Para utilizar correctamente la interfaz USART, es necesario aprender el protocolo de comunicación, la programación de la interfaz RS232 de la PC, etc. Imagine que los datos del tablero experimental del microcontrolador se muestran en el monitor de la PC y que la señal del teclado de la PC se puede mostrar en el tablero experimental del microcontrolador. ¡Qué divertido será esto!

Paso 5: Aprenda la conversión A/D.

El microcontrolador MAP430 tiene múltiples convertidores A/D de 12 bits. A través de estos convertidores, el microcontrolador puede operar con señales analógicas, mostrar y detectar señales como voltaje y corriente. Preste atención a los conceptos de tierra analógica y tierra digital, voltaje de referencia, tiempo de muestreo, tasa de conversión, error de conversión, etc.

Un ejemplo sencillo del uso de la función de conversión de analógico a digital es diseñar un voltímetro.

Paso 6: Aprenda PCI, interfaz I2C e interfaz LCD.

El uso de estas interfaces puede facilitar la conexión del microcontrolador a dispositivos externos, lo cual es muy importante para ampliar la funcionalidad del microcontrolador.

Paso 7: Conoce las funciones de comparación, captura y PWM.

Estas funciones permiten que el microcontrolador controle el motor, detecte la señal de velocidad y realice la función de control del regulador de velocidad del motor.

Después de aprender los siete pasos anteriores, podrás diseñar un sistema de aplicación general, lo que equivale a aprender diez movimientos y dieciocho palmas, y podrás atacar.

Paso 8: Aprenda el diseño de software y hardware de la interfaz USB, la interfaz TCP/IP y varios buses industriales.

Es muy importante aprender el diseño de software y hardware de interfaces USB, interfaces TCP/IP y varios buses industriales, porque esta es la dirección actual del desarrollo de productos.

Hasta ahora, equivale a aprender 15 movimientos y dieciocho dragones de palma, pero no es tan bueno como vencer a todos los jugadores invencibles del mundo. Aun así, era un solo trozo de gamba.

Por cierto, el soporte técnico del microcontrolador MSP430 es muy bueno. El ingeniero responsable Daxia dará un paso adelante en los momentos críticos para sacarte de peligro.

Alcanzar el estado ideal

Es difícil alcanzar el estado ideal. En la era de la explosión del conocimiento, es difícil mantenerse al día con el desarrollo de la tecnología, incluso si estudiamos todos los días. Es más, hay que trabajar duro todos los días para encontrar trabajo, mejorar su título profesional, escribir artículos, recaudar fondos para investigaciones científicas, estudiar política, comprar una casa y un automóvil, y comprar leña, arroz, aceite, sal, salsa, vinagre y té. Entonces, ¿todavía necesitas estudiar? La respuesta es sí, la gente vive por interés. Sólo si amas el MCU puedes aprender MCU, no por ningún propósito, sino por el gusto de aprender. Por supuesto, si además puedes ganar dinero con intereses, matarás dos pájaros de un tiro.

Aprender a utilizar un microcontrolador es en realidad aprender a utilizar herramientas. En el mejor de los casos, es un artesano que llena ollas y palea tazones. Si desea ir más allá, debe trabajar duro en el reconocimiento de señales, la teoría del control, la teoría del procesamiento de señales digitales y la teoría de la comunicación. Solo así podremos desarrollar productos de alto nivel y alto valor agregado con derechos de propiedad intelectual y lograr el más alto nivel de uso hábil de los Dieciocho Dragones para derrotar a oponentes invencibles en el mundo.

MCU es la base para el desarrollo de productos de hardware avanzados como DSP y sistemas operativos integrados. Si desea seguir desarrollándose, debe aprender el desarrollo de microcontroladores.

Si aprendes el desarrollo de CPLD, FPGA y lenguajes de descripción de hardware basados ​​en microcontroladores, podrás participar en el desarrollo de productos de alta velocidad.