一个单片机老手的MSP430初体验

suyong_yq

玩单片机的时间也不短了，过手的板子也不少，不敢说是“高手”，勉强充个“老手”。大学的时候玩的51单片机，那时候UART+GPIO+定时器几乎可以“打遍天下”了。后来ARM的Cortex M3火起来的时候也跟着凑热闹，用的接口也开始多起来，那个时候STM32可是占尽了风光。再后来ARM Cortex M4和M0/M0+的时代就是百家争鸣了，这个时候手里也攒了一些板子。中间错过了MSP430，一直觉得有点遗憾。
毕业前在学校里申请了两块MSP430F149的芯片，本来打算研究一下，但终究是没用起来。前一阵子借着一个偶然的机会在网上淘到两块PCB，终于可以实现在MSP430跑程序的夙愿。不得不提的是，淘到的两块PCB上自己集成了BSL下载电路，省去了单独购买调试器的麻烦，淘来的板子比自己做又节约了不少银子。
淘到的PCB布局真心是不错的:
1. 板载了基于PL2303的USB转串口电路用于BSL，并且可通过跳线将这个转换电路复用于BSL下载端口或主控芯片的串口0。
2. 基于48Pin MSP430F149的最小系统，刚好可以焊上之前申请到的芯片。
3. 8个贴片LED小灯，可通过跳线选择为小灯供电。这个Jumper设计得不错，当用连接小灯的端口做其它事情的时候，可以关掉小灯。
4. 每个引脚都单独引出，整整齐齐排列在板子的两侧，并清晰地标出每个引脚编号。这个是我最看重的地方，这样的设计特别适合用于用杜邦线扩展连接其它模块。
5. 专为为1602液晶留出了端口。这是让我惊喜的地方，这么一块小板竟然也用了时下开发板最时髦的设计，虽然1602配置低端，可是手头刚好有几块，哈哈，可以充分利用起来。
总之，当初看到这块板子的时候就觉得特别喜欢。
接下来开始说写程序的情况。因为最近几年玩Cortex-M的芯片用IAR比较多，因此这回也是选用了IAR v5.3 for MSP430，软件的界面跟IAR for ARM几乎是一样的，基本上是无缝转换。下载嘛，就是用BSL了。比较郁闷的是没有办法debug，看了一下网上流行的几个视频教程，好像也没用到调试的，只好用逻辑分析仪弥补了。接下来就是玩板子的常规流程了。

       

• 创建工程组织结构
  

经常玩板子的人一般都有自己的固定的工程组织风格。变化的只是单片机芯片，设计思想始终是不变的，没有必要每次都搞得很麻烦。这是我常用的代码结构。
一个根目录<board>_demo_project下就放三个一级子目录：doc放文档及开发日志，记录代码进度及状态;source放公共的代码文件，例如startup启动代码、driver驱动程序及抽象出来的midware中间件软件等；example才放各自的例子程序相关的内容，build放工程组织文件，application放应用程序源代码。

2.  三个基础例子程序
用GPIO点个灯、用UART输出“Hello”并回显输入字符、用定时器实现延时，这三个程序几乎是后面所以程序的基础，如果不是有特别的需求，实现得尽量简单。中断这种高端的机制就不要让UART搞了，交给定时器演示一下就OK。这三个功能几乎所有的单片机上都能实现，所以才是“基础”嘛。
3.  模块功能
这部分功能主要看板子上的资源了，如果没有板载模块，放出接口外接也行。基本上底层驱动实现一下，通信协议可以原样移植。其实这部分才是玩板子的重点，一般都是因为能集成某个或某几个好玩的模块才玩这块板子的，常见的比较耐玩的模块有：液晶屏、以太网络，SD卡等等。
再回到咱们的MSP430上。因为只是用，暂时也没考虑什么地址空间，链接管理什么的，上来先点个灯再说。MSP430的引脚电平控制起来非常方便，只要配置PxDIR为输出，然后想PxOUT写数就可以了。然后是定时器，MSP430的定时器看起来很NB，比较复杂，大部分功能一般都用不上，实际上我只想实现一个PIT，然后实现Systick。接下来是串口，想来肯定也是非常成熟的程序了，就直接从网上找了一些代码。这里要抱怨一下，MSP430的串口用的是UART，SPI和IIC（F149没有集成IIC）混合版的USART，东西是不错，不过配置起来比较晕，而且无论是否使用中断方式，串口的中断总是要开的。这个思路跟之前用过的单片机有点出入，所以让我纠结了一阵子。最后就是驱动1602液晶了，很早的时候玩单片机，当时还觉得用1602挺高深的，这几年动辄几千页洋文芯片手册看过来，现在再照着1602的手册写驱动，感觉真是幸福啊。
总结一下工作量：
焊两块板子用了1.5个小时，主要是烙铁不大好用，找元件也花费了一些时间。
写程序+找资料总共用了6个小时。
如果不去考虑专门为低功耗考虑的程序设计，总体感觉MSP430的编程是比较简单的，F149片上集成4KB RAM和60K Flash的存储资源，集成UART和SPI这两个常用的通信外设，还有ADC（暂时没有用到），剩下的GPIO操作起来非常方便。由于PCB的设计提供了极强且极为方便的可扩展性，我打算以后专门用它们评估新的小模块，基本上先用GPIO模拟通信时序的机会比较多。
如果不去考虑专门为低功耗考虑的程序设计，总体感觉MSP430的编程是比较简单的，F149片上集成4KB RAM和60K Flash的存储资源，集成UART和SPI这两个常用的通信外设，还有ADC（暂时没有用到），剩下的GPIO操作起来非常方便。由于PCB的设计提供了极强且极为方便的可扩展性，我打算以后专门用它们评估新的小模块，基本上先用GPIO模拟通信时序的机会比较多。
最后，秀一下我的MSP430小板：
正面：

侧面：

底层：

两个好兄弟：