基于MSP430的超低功耗空间定向测试仪设计

作平台主要有内嵌式编辑器、编译器、汇编器、连接器、调试器以及函数库管理器。基于MSP430 单片机的空间定向测试仪的编程主要可以分为方位信息接收器数据输入的传统通信程序设计、LCD 数据显示输出的程序设计、下位机串口通信模块程序三大部分。

2.1 接收方位信息流程设计

接收方位信息的流程如下图2 所示。首先需要设置一个串口中断，串行控制寄存器RI 表示接收中断的标志位，当RI=1 时，说明空间定向测试仪接收到数据。然后将RI 至零，判断下一组数据的信息状态。将路径字母输入缓冲区中，判断该语句是否为A(电流数据)，如果判断为A 就将所需要的语句输出到LCD 显示屏上，如果为V(电压数据)，则不进行显示。

2.2 液晶显示流程设计

MSP430 单片机通过中断接收主通信控制器发来的数据，并将接收到的数据送给LCD 显示。通信参数设置为波特率为1200bps,8 个数据位，CRC 校验。对接收到的数据汉字采用16*16 的点阵、字母和数字母采用8*16 的点阵显示。由于需要显示的汉字、字母和数字是固定的，所以采用直接固化显示字模到FLASH 中的方法。这种方法占用空间少，程序实现简单，显示速度快，适合字模数据库不大的情况。液晶显示程序流程如图4 所示。

2.3 下位机串口通信流程设计

首先调用初始化函数进行系统初始化，串口通信结构图如图5 所示。初始化完毕后，程序进入主循环。每次循环时，程序首先调用DoUart 处理串行通信接收缓冲区中的数据。处理完毕后，如果有需要发送给PC 机的数据，就调用SendUart 函数发送数据。如果串行通信模块收到数据，则CPU 退出低功耗模式，而进入串行接收中断程序。退出中断程序后，CPU 不再进入低功耗模式，并执行跳转语句，进行下一轮循环，再次调用DoUart 和SendUart 函数。若没收到数据，则CPU 会一直处于低功耗模式。

3 调试

IAR C-SPY 高级调试器与IAR Embedded Workbench的工作环节能够很好的匹配在一起，可以形成一个拥有较强功能的高级语言交互调试器，可以对汇编语言或者C 语言进修调试。能够设置断点，进修单步运行，并且支持如Stepin,Step over 等多种单步运行方式，可以观察寄存器以及内存的数值，查看变量。

在这里，笔者使用硬件仿真调试Flash EmulationTool 模式。主要通过JTAG 接口与MSP430 单片机的硬件系统相连接，然后下载程序。MSP430 单片机接外围电路并且模拟硬件系统的真实环境进行调试，验证应用程序是否有错误，同时检验目标系统的硬件设计是否足够完善。

4 结束语

综上所述，单片机是将计算机、微电子以及现代通讯融合在一起的高新技术，在工业控制以及测量领域的应用非常广泛。本文研究的MSP430 单片机的主要特点是可靠性高、操作简单、维护方便。基于MSP430 单片机的空间定向测试仪有超低的功耗，而且在降低芯片的电源电压和灵活而可控的运行时钟方面都有其独到之处。因此在车辆、舰船、飞行器等导航领域中有着非常广泛的发展和应用前景。本文主要介绍了基于MSP430 单片机的空间定向测试仪的结构设计，对其硬件结构设计以及软件结构设计进行了细致的分析研究，从而能够满足实际应用对基于MSP430 单片机的空间定向测试仪在性能以及可靠性方面的需求，为基于MSP430 单片机的空间定向测试仪未来的发展提供更加广阔的空间。