空间定向测验仪是一种运用十分广泛的电子丈量仪器，尤其是伴随着微电子技能的开展，空间定向测验仪在车辆、舰船、飞行器等导航范畴中的运用日趋老练。本文所研讨的空间定向测验技能首要是以MSP430 单片机为根底的。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，它能针对实践运用需求，将多个不同功用的模仿电路、数字电路模块和微处理器集成在一个芯片上。因而，笔者研讨了如何用MSP430 单片机操控各模块的接口电路，并且可以很好地运用于实践丈量傍边。
1 空间定向测验各硬件接口的规划
本文首要研讨的是依据MSP430 单片机的空间定向测验仪，该仪器的作业原理是将方位信息接纳器接纳到的数据传输给MSP430 单片机的可读存储器中，然后在经过输出端显现到液晶屏上。在这一过程中，咱们需求规划一个硬件接口电路，衔接信息接纳器和液晶显现器，而MSP430 单片机的读写操控则需求经过言语编程来完结。
依据MSP430 单片机的空间定向测验仪规划的基本思想是运用MSP430 单片机操控便利、接口简略、体积小、低能耗以及低成本等长处，将其作为嵌入式体系以便扩展空间定向测验仪的功用。因为空间定向测验仪的信息接纳模块接口电路较少，可是运用规模十分广泛，因而需求规划多接口电路联接显现器、单片机等。此外，为了进步空间定向测验仪的数据处理和运用才能，需求完结PC 机与空间定向测验仪的串行通讯。完结杰出的人机对话，操作简略以及友爱界面，有人性化的输入才能和显现才能。因而，其硬件接口模块规划如图1 所示。
图1 硬件接口模块
MSP430 单片机是空间定向测验仪的中心部位，它不仅可以对整个仪器的内部软件模块进行和谐处理，并且还可以对收集到的各种数据信息进行分类整理，计算出相应的数值。加快传感器首要运用的是ADXL203,ADXL203 是完好的高精度、低功耗、单轴/ 双轴加快度计，供给经过信号调度的电压输出，一切功用均集成于一个单芯片%&&&&&% 中。这些器材的满量程加快度丈量规模为±1.7 g,既可以丈量动态加快度，也可以丈量静态加快度。依据MSP430 单片机的空间定向测验仪的整个信号电路是对传感器的输出信号进行放大和滤波，电路的晶振频率是411.0592MHz,波特率是4800,此刻设波特率的初始值为FFFAH.标定数据库首要是由AT24C16 存储器构成，其低压和规范电压为Vcc=1.8V-5.5V,具有2048×8(4k)的存储空间，2 线串行总线，斯密特触发，噪声按捺滤波输入。Bi 方向传输协议，100kHz(1.8V,2.5V,2.7V)和400kHz(5V)兼容传输速率。硬件数据写保护引脚，8 位页写形式，答应部分页写操作，器材内部写周期最大10ms,高牢靠性，1 万次的写周期，100 年的保存时刻。在LCD 显现屏方面首要依据LCD 的串/ 并行数据接纳形式，假如是低电平选用的是串行形式，假如是高电平则选用并行形式，此外，液晶显现屏规划为中心对称可以正反显现，便利读取数值。键盘部分选用的则是16 键盘，4×4 阵列，从PB 口低4 位引出列线，PC 低四位引出行线，然后经过电阻接+5V 电压。键盘的电源键担任开关机的操控，显现形式挑选键则是操控测验仪的空间定向信息，丈量办法挑选键用于不同状况下方位丈量的彼此切换。坚持按键则是将丈量成果坚持在显现器上方面读取。为了下降空间定向测验仪的功耗，MSP430 单片机可以依据实践状况添加高电平，宣布键盘扫描信号，其他状况则可以选用能耗较低的低电平。
依据MSP430 单片机的空间定向测验仪的串行输进口和串行输出口别离与MSP430 单片机相连，首要担任接纳方位信息接纳器传输的各种信息。依据MSP430 单片机的空间定向测验仪供电电压规模是1.8 ~ 3.0V,该测验仪的硬件渠道需求运用三种电压，内核的作业电压为1.8V,存储器和外部I/O 设备的作业电压为3.3V,体系渠道的作业电压则为4.2V.该仪器所运用的是宽电平输出，经过转换器进行多电平输出，并且可以经过LM317 稳压器得到安稳电压。此外，复位电路的规划也是适当重要的一个环节，复位电路首要完结测验仪的上电复位和测验仪在运转过程中用户的按键复位功用。复位电路首要由简略的RC 复位电路组成，具有牢靠的逻辑复位功用。为了确保测验仪可以有用复位，需求挑选适宜的参数，调整复位状况的时刻。关于S3C2410X,在测验仪上电后nRESET 端有必要坚持低电平至少有4 个MCLK 周期，两级非门电路用于按钮去颤动和波形整形;nRESET 端的输出状况与Reset 端相反，用于高电平复位。
2 空间定向测验各接口的软件规划
依据MSP430 单片机的空间定向测验仪的软件作业渠道首要有内嵌式编辑器、编译器、汇编器、衔接器、调试器以及函数库管理器。依据MSP430 单片机的空间定向测验仪的编程首要可以分为方位信息接纳器数据输入的传统通讯程序规划、LCD 数据显现输出的程序规划、下位机串口通讯模块程序三大部分。
2.1 接纳方位信息流程规划
接纳方位信息的流程如下图2 所示。首要需求设置一个串口中止，串行操控寄存器RI 表明接纳中止的标志位，当RI=1 时，阐明空间定向测验仪接纳到数据。然后将RI 至零，判别下一组数据的信息状况。将途径字母输入缓冲区中，判别该句子是否为A(电流数据)，假如判别为A 就将所需求的句子输出到LCD 显现屏上，假如为V(电压数据)，则不进行显现。
2.2 液晶显现流程规划MSP430 单片机经过中止接纳主通讯操控器发来的数据，并将接纳到的数据送给LCD 显现。通讯参数设置为波特率为1200bps,8 个数据位，CRC 校验。对接纳到的数据汉字选用16*16 的点阵、字母和数字母选用8*16 的点阵显现。因为需求显现的汉字、字母和数字是固定的，所以选用直接固化显现字模到FLASH 中的办法。这种办法占用空间少，程序完结简略，显现速度快，合适字模数据库不大的状况。液晶显现程序流程如图4 所示。
2.3 下位机串口通讯流程规划
首要调用初始化函数进行体系初始化，串口通讯结构图如图5 所示。初始化结束后，程序进入主循环。每次循环时，程序首要调用DoUart 处理串行通讯接纳缓冲区中的数据。处理结束后，假如有需求发送给PC 机的数据，就调用SendUart 函数发送数据。假如串行通讯模块收到数据，则CPU 退出低功耗形式，而进入串行接纳中止程序。退出中止程序后，CPU 不再进入低功耗形式，并履行跳转句子，进行下一轮循环，再次调用DoUart 和SendUart 函数。若没收到数据，则CPU 会一向处于低功耗形式。
3 调试
IAR C-SPY 高档调试器与IAR Embedded Workbench的作业环节可以很好的匹配在一起，可以构成一个具有较强功用的高档言语交互调试器，可以对汇编言语或许C 言语进修调试。可以设置断点，进修单步运转，并且支撑如Stepin,Step over 等多种单步运转办法，可以调查寄存器以及内存的数值，检查变量。
在这里，笔者运用硬件仿真调试Flash EmulationTool 形式。首要经过JTAG 接口与MSP430 单片机的硬件体系相衔接，然后下载程序。MSP430 单片机接外围电路并且模仿硬件体系的实在环境进行调试，验证运用程序是否有过错，一起查验方针体系的硬件规划是否满意完善。
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交融在一起的高新技能，在工业操控以及丈量范畴的运用十分广泛。本文研讨的MSP430 单片机的首要特点是牢靠性高、操作简略、保护便利。依据MSP430 单片机的空间定向测验仪有超低的功耗，并且在下降芯片的电源电压和灵敏而可控的运转时钟方面都有其独到之处。因而在车辆、舰船、飞行器等导航范畴中有着十分广泛的开展和运用远景。本文首要介绍了依据MSP430 单片机的空间定向测验仪的结构规划，对其硬件结构规划以及软件结构规划进行了详尽的分析研讨，然后可以满意实践运用对依据MSP430 单片机的空间定向测验仪在功能以及牢靠性方面的需求，为依据MSP430 单片机的空间定向测验仪未来的开展供给愈加宽广的空间。
