0 引言
空间定向测试仪是一种应用非常广泛的电子测量仪器,尤其是伴随着微电子技术的发展,空间定向测试仪在车辆、舰船、飞行器等导航领域中的应用日趋成熟。本文所研究的空间定向测试技术主要是以MSP430单片机为基础的。因为MSP430系列单片机是一种16位超低功耗、具有精简指令集(RISC)的混合信号处理器,它能针对实际应用需求,将多个不同功能的模拟电路、数字电路模块和微处理器集成在一个芯片上。因此,笔者研究了如何用MSP430单片机控制各模块的接口电路,并且能够很好地应用于实际测量当中。
1 空间定向测试各硬件接口的设计
本文主要研究的是基于MSP430单片机的空间定向测试仪,该仪器的工作原理是将方位信息接收器接收到的数据传输给MSP430单片机的可读存储器中,然后在经过输出端显示到液晶屏上。在这一过程中,我们需要设计一个硬件接口电路,连接信息接收器和液晶显示器,而MSP430单片机的读写控制则需要通过语言编程来完成。
基于MSP430单片机的空间定向测试仪设计的基本思想是利用MSP430单片机操控方便、接口简单、体积小、低能耗以及低成本等优点,将其作为嵌入式系统以便扩展空间定向测试仪的功能。由于空间定向测试仪的信息接收模块接口电路较少,但是应用范围非常广泛,因此需要设计多接口电路联接显示器、单片机等。此外,为了提高空间定向测试仪的数据处理和应用能力,需要实现PC机与空间定向测试仪的串行通信。实现良好的人机对话,操作简单以及友好界面,有人性化的输入能力和显示能力。因此,其硬件接口模块设计如图1所示。
IARC-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,Stepover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 Emulation Tool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。
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