基于MSP430单片机的多路数据采集系统

的公式如下：

其中：dy／dx为要画直线的斜率；xi为X方向增量；yi为Y方向坐标点。 所有值采用整数运算，以达到节省计算量的目的，缺点是图形失真度较大。

3.2.2单片机与LCD的接口设计

由于此CPU与LCD均采为3.3 V 工作电压，因此单片机与LCD之间的接口不存在电平匹配问题，由于显示器只需要接受指令，所以不需要大功率驱动，因此单片机可以直接与LCD连接。单片机I／O引脚丰富，为了提高显示速度，采用并行接口，单片机的P4口与P5口的三根线分别作为数据线和控制线与LCD相连接，接口电路如图3.2所示[6]。

图3.2 msp430单片机与LCD借口示意图

LCD接口是一种任务寄存器结构，所有输入输出操作均通过读写相应寄存器来完成。按功能分为控制寄存器和数据寄存器，通过读写控制寄存器，控制显示器工作的方式与显示方式等。数据寄存器是单片机与LCD进行数据交换的寄存器，用以改变LCD中显存的内容，从而改变最终显示的内容。

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3.2.3 DMA模块及其程序设计

DMA(Direct Memory Access)是直接存储器访问的意思。DMA控制器不需要CPU的干预即可提供最先进的可配置的数据传输能力，从而可以解放CPU，使其不是将更多的时间浪费在等待上，而是将更多的时间用于处理数据。DMA控制器可在内存与内部及外部硬件之间进行精确的传输控制。DMA消除了数据传输延迟时间以及CPU等待等各种开销，从而提高了MCU利用率，使信号处理能力更强。

MSP430F169的DMA控制器具有如下特性： (1)拥有3个独立的DMA通道。 (2)可以配置通道的优先权。

(3)每个字／字节传送只需要2个MCLK时钟周期。

(4)字节和字可以混合传送：字节到字节、字节到字、字到字节、字到字。 (5)可配置多种触发源。

(6)可配置DMA触发方式：边沿触发或电平触发。

(7)4种寻址模式：固定地址到固定地址、固定地址到块地址、块地址到固定地址、块地址到块地址。

当A／D在单通道上执行时，ADC12IFGx标志置位表示转化结束继而触发DMA操作，同时将A／D转换后的数据存储到定义在RAM中的数组r_data。

3.2.4 A／D模块及其子程序设计

MSP430F169内部的ADC12模块能够实现12位精度的模数转换，具有高速和通用的特性。其主要特点有：12位转换精度；内置采样与保持电路；有多种时钟源可提供给ADC12模块，且模块本身内置时钟发生器；内置温度传感器；配有8路外部通道与4路内部通道；内置参考电源，且参考电压有6种可编程的组合；模数转换有4种模式，可灵活应用以节省软件量及时间；可以关闭ADC12模块以节省系统能

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耗。

本次实验ADC12时钟源选择为MCLK=8 MHz，采样频率最大可以达到200 k／s，采用单通道多次转换模式。

3.3虚拟串行口的实现机理与软件开发

MSP430F135具有16位定时器Timer_A和Timer_B，它们均有捕获/比较等多种功能。其中Timer_A具有将输人信号锁存并输出的功能 (SC C1)f31，因此它可实现串口的输人功能。Timer_B可实现串口的输出功能。由于每个定时器都带有3个捕获/比较寄存器，因此它们可以很方便地虚拟出3个全双工的串口 (每个定时器均具有3个捕获/比较寄存器)。由于系统的需要，只虚拟了两个全双工的串行口。虚拟的串行口波特率在1200到115200设置，甚至更快。

利用C语言开发的程序如下，其数据传输接收时序图与真正的串行口UART的时序相同。虚拟的两个串口类似，下面只给出了由定时器B的TBCCRO虚拟的发送程序 (P4.0口发送)及定时器A的CCRO虚拟8Nl协议的接受程序 (Pi. 1口接受)。发送字符函数

void TXBO_Byte(void)

{ //当前计数器的值

TBCCRO=TBR； //Bitime由定义的波特率来定 TBCCRO+=Bitime； tBufferB0j=0x100；

tBufferBO<< =1； //发送位数 BitCnt=OxA,

TBCCTLO=OUTMODO+CC工E,//TXD=mark=idle

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//等待接受

while(TBCCTLO&CCIE), }

Timer B中断发送函数服务程序 Interrupt [TIMERBO VECTOR] void Timer-BO(void) {

TBCCRO+=Bitime；

if(BitCnt二二0) //发送完毕关中断 TBCCTLO&=-CCIE, Else {

//判断待发字节是否为1 if(tBufferBO&O)c01) //发送1 TBCCTLO&=-OUTMOD2, Else //发送0

TBCCTLO}=OUTMOD2, tBufferB0>> =1； BitCnt一一； } }

接收字符函数

void RXAO_Byte(void)

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