基于zigbee的無線點(diǎn)菜器畢業(yè)論文

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要I</b></p><p>　　AbstractII</p><p><b>　　1 緒論1</b></p><p>　　1.1 選題背景1</p><p>　　

2、1.2 發(fā)展現(xiàn)狀1</p><p><b>　　2方案論證3</b></p><p>　　2.1 ZigBee技術(shù)簡(jiǎn)介3</p><p>　　2.2 無線點(diǎn)菜系統(tǒng)方案3</p><p>　　2.2.1 無線點(diǎn)菜系統(tǒng)簡(jiǎn)介3</p><p>　　2.2.2 商用PDA+無線網(wǎng)卡。3<

3、/p><p>　　2.2.3 單片機(jī)+無線模塊。4</p><p>　　2.2.4 處理器+操作系統(tǒng)+無線模塊微軟4</p><p>　　3無線點(diǎn)菜器總體設(shè)計(jì)方案1</p><p>　　3.1系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)1</p><p>　　3.2 系統(tǒng)的總體架構(gòu)1</p><p>　　4 硬件系統(tǒng)設(shè)

4、計(jì)2</p><p>　　4.1處理器模塊2</p><p>　　4.1.1 MSP430簡(jiǎn)介2</p><p>　　4.1.2 MSP430單片機(jī)的發(fā)展2</p><p>　　4.1.3 MSP430單片機(jī)的特點(diǎn)3</p><p>　　4.1.4 MSP430系列單片機(jī)匯編指令集5</p>

5、<p>　　4.1.5 MSP430F149最小功能模塊電路圖6</p><p><b>　　4.2鍵盤模塊6</b></p><p>　　4.3液晶顯示模塊7</p><p>　　4.3.1 12864概述7</p><p>　　4.3.2 方框圖7</p><p>　　4.

6、3.3 模塊串口說明8</p><p>　　4.3.4 模塊主要硬件構(gòu)成說明9</p><p>　　4.3.5 12864液晶顯示模塊接線圖11</p><p>　　4.4 ZigBee模塊CC2430模塊11</p><p>　　4.4.1 CC2430芯片的主要特點(diǎn)11</p><p>　　4.4.2 C

7、C2430芯片的引腳功能12</p><p>　　4.4.3 CC2430芯片的最小系統(tǒng)14</p><p>　　4.5 串口通信模塊15</p><p><b>　　5 軟件設(shè)計(jì)16</b></p><p>　　5.1 FFT基本原理16</p><p><b>　　7 結(jié)論

8、17</b></p><p>　　7.1 全文總結(jié)17</p><p>　　7.2 心得體會(huì)17</p><p><b>　　7.3 展望18</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)19</b></p><p><b>　　致謝21&l

9、t;/b></p><p>　　基于ZigBee的無線點(diǎn)菜器設(shè)計(jì)</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　隨著社會(huì)信息化的發(fā)展，我國(guó)餐飲業(yè)，尤其是快餐行業(yè)迅猛發(fā)展。傳統(tǒng)餐飲業(yè)管理成本高、管理水平低、人力資源浪費(fèi)、服務(wù)員工作量大、工作效率低、點(diǎn)菜周期長(zhǎng)、跑單漏單嚴(yán)重、紙張等耗材大，嚴(yán)重影響到餐飲業(yè)服務(wù)品質(zhì)和形象。無

10、線點(diǎn)菜系統(tǒng)為造就高檔就餐環(huán)境，提高顧客的滿意程度，吸引更多顧客創(chuàng)造了條件，提高了餐飲業(yè)的自動(dòng)化、信息化水平。</p><p>　　關(guān)鍵詞：ZigBee；單片機(jī)；無線點(diǎn)菜器</p><p>　　The Design of Digital Filter using TMS320LF2407</p><p><b>　　Abstract</b>&l

11、t;/p><p>　　Nowadays the technology of digital signal processing has been paid much attention. With the development of technology of computer and microelectronics, the theory and arithmetic of digital signal pro

12、cessing develops rapidly. It has been widely applied in communication, automatic control, power system, fault detection, audio and video processing, process automatiion instrumentation, aerospace, traffic, biomedical eng

13、ineering and military, etc.</p><p>　　This paper introduced the primary structure of digital filter on the basis of analysing the digital filter. Using MATLAB programming language or FDATool, lowpass, highpas

14、s, bandpass and bandstop filters were designed and simulated, with different structures of FIR, IIR and FFT digital filters, and through CCS, some digital filters were designed by using TI's 16 fixed-point DSP chip T

15、MS320LF2407A, and the results showed the correctness of software design of filters. Lastly, the adaptive filter wa</p><p>　　Key words：digital filter; MATLAB; DSP.</p><p><b>　　1 緒論</b>

16、;</p><p><b>　　1.1 選題背景</b></p><p>　　隨著社會(huì)信息化的發(fā)展，我國(guó)餐飲業(yè)，尤其是快餐行業(yè)迅猛發(fā)展。傳統(tǒng)餐飲業(yè)管理成本高、管理水平低、人力資源浪費(fèi)、服務(wù)員工作量大、工作效率低、點(diǎn)菜周期長(zhǎng)、跑單漏單嚴(yán)重、紙張等耗材大，嚴(yán)重影響到餐飲業(yè)服務(wù)品質(zhì)和形象。無線點(diǎn)菜系統(tǒng)為造就高檔就餐環(huán)境，提高顧客的滿意程度，吸引更多顧客創(chuàng)造了條件，提高了餐飲

17、業(yè)的自動(dòng)化、信息化水平。</p><p>　　隨著二十一世紀(jì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)和現(xiàn)代科技的迅速發(fā)展，人們對(duì)能夠隨時(shí)隨地提供信息服務(wù)的無線通信的需求越來越迫切。短距離無線通信技術(shù)成為無線通信技術(shù)領(lǐng)域的一個(gè)重要分支，在諸多無線數(shù)據(jù)傳輸中的應(yīng)用已經(jīng)越來越廣泛。ZigBee是一種短距離、低速率、低功耗、低成本和低復(fù)雜度的雙向無線通信技術(shù)，它工作于無需注冊(cè)的2．4GHz國(guó)際免費(fèi)頻段ISM(Industrial Scientific

18、Medical Band)。ZigBee的傳輸速率為10kbps一250kbps，傳輸距離為10—100m，具有電池壽命長(zhǎng)、應(yīng)用簡(jiǎn)單、可靠性高及組網(wǎng)能力強(qiáng)等特點(diǎn)。作為一種新興的短距離無線通信技術(shù)，ZigBee技術(shù)以其顯著的特點(diǎn)和廣闊的市場(chǎng)前景，已經(jīng)得到了人們?cè)絹碓蕉嗟年P(guān)注，成為當(dāng)前國(guó)內(nèi)外無線技術(shù)研究的熱點(diǎn)。</p><p><b>　　1.2 發(fā)展現(xiàn)狀</b></p><

19、p>　　無線點(diǎn)菜系統(tǒng)，或稱無線點(diǎn)餐系統(tǒng)，就是利用現(xiàn)代電子技術(shù)、無線技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，取代傳統(tǒng)的紙和筆，進(jìn)行電子點(diǎn)菜操作的系統(tǒng)。是餐飲企業(yè)實(shí)現(xiàn)信息化改造、提升管理水平、提高運(yùn)作效率的重要手段。 </p><p>　　無線點(diǎn)菜系統(tǒng)由硬件和軟件構(gòu)成。系統(tǒng)硬件主要包括手持無線終端（又俗稱“點(diǎn)菜寶”）、無線基站（或無線收發(fā)器）、主控計(jì)算機(jī)以及打印機(jī)等部件；系統(tǒng)軟件主要是餐飲管理軟件。下面簡(jiǎn)單闡述無線點(diǎn)菜系

20、統(tǒng)的主要構(gòu)成和基本工作原理。</p><p>　　無線點(diǎn)菜系統(tǒng)的信息流動(dòng)主要跨越三個(gè)區(qū)域：用餐區(qū)、款臺(tái)區(qū)和廚房區(qū)。系統(tǒng)的核心是位于吧臺(tái)的主控計(jì)算機(jī)。手持終端通過無線的方式與主控計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信，從事開臺(tái)、換臺(tái)、并臺(tái)、點(diǎn)菜、退菜、申請(qǐng)結(jié)賬等系列操作，以及實(shí)現(xiàn)下載菜單信息、桌臺(tái)信息、發(fā)送工號(hào)等輔助功能。安裝于廚房區(qū)的廚房終端通過無線方式接收主控計(jì)算機(jī)發(fā)送過來的菜品信息，并進(jìn)行打印，供廚師烹飪和傳菜員傳菜。主控計(jì)算機(jī)上的

21、餐飲管理軟件不僅起到控制作用，對(duì)各終端發(fā)送過來的信號(hào)進(jìn)行分析、加工、處理和回饋，也實(shí)現(xiàn)統(tǒng)計(jì)、管理等一系列功能。 </p><p>　　手持終端又主要有基于PDA開發(fā)的手持終端和專門針對(duì)點(diǎn)餐系統(tǒng)開發(fā)的手持終端。 在通訊頻率上一般使用ISM（工業(yè)、科學(xué)、醫(yī)療）頻段，如2.4G、433M等，頻率越高，通訊距離越短，無線信號(hào)的穿墻性能也越差。 </p><p>　　通訊機(jī)制有的采用標(biāo)準(zhǔn)的無線通訊協(xié)

22、議（如WiFi協(xié)議，TCP/IP協(xié)議），有的采用Zigbee協(xié)議，都相對(duì)較為復(fù)雜，且都必須使用2.4G的頻率進(jìn)行通信。</p><p>　　根據(jù)無線化程度，無線點(diǎn)菜系統(tǒng)又可分為“半無線系統(tǒng)”和“完全無線系統(tǒng)”。“半無線系統(tǒng)”是指從手持終端到主控計(jì)算機(jī)之間是通過無線信號(hào)進(jìn)行通訊，而從主控計(jì)算機(jī)到廚房則是通過網(wǎng)線或者串行總線進(jìn)行有線信號(hào)傳輸?！鞍霟o線系統(tǒng)”是當(dāng)前市場(chǎng)上的點(diǎn)菜系統(tǒng)的主要解決方案。“完全無線系統(tǒng)”則是從手

23、持終端到主控計(jì)算機(jī)、從主控計(jì)算機(jī)到廚房都是通過無線的方式進(jìn)行信息傳遞。 </p><p>　　餐飲管理軟件對(duì)系統(tǒng)各硬件進(jìn)行整合和協(xié)調(diào)控制，使之成為一個(gè)有機(jī)整體，并進(jìn)而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理、統(tǒng)計(jì)分析以及餐飲企業(yè)的內(nèi)部管理等各項(xiàng)職能。 </p><p>　　網(wǎng)絡(luò)版的無線點(diǎn)菜系統(tǒng)還可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)管功能，如經(jīng)理可以在異地監(jiān)控吧臺(tái)的運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)、查看各項(xiàng)賬單、報(bào)表，甚至進(jìn)行遠(yuǎn)程審核、財(cái)務(wù)審批等工作。</p

24、><p><b>　　2方案論證</b></p><p>　　2.1 ZigBee技術(shù)簡(jiǎn)介</p><p>　　2.2 無線點(diǎn)菜系統(tǒng)方案</p><p>　　2.2.1 無線點(diǎn)菜系統(tǒng)簡(jiǎn)介</p><p>　　無線點(diǎn)菜系統(tǒng)，或稱無線點(diǎn)餐系統(tǒng)，就是利用現(xiàn)代電子技術(shù)、無線技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，取代傳

25、統(tǒng)的紙和筆，進(jìn)行電子點(diǎn)菜操作的系統(tǒng)。是餐飲企業(yè)實(shí)現(xiàn)信息化改造、提升管理水平、提高運(yùn)作效率的重要手段。</p><p>　　較早期的無線點(diǎn)菜系統(tǒng)主要是IC卡點(diǎn)菜終端和紅外點(diǎn)菜終端。 IC卡點(diǎn)菜終端：服務(wù)員領(lǐng)卡、插卡、客戶點(diǎn)菜，結(jié)束后需到固定地點(diǎn)讀卡。特點(diǎn)是信息準(zhǔn)確、價(jià)格低、速度慢、費(fèi)時(shí)費(fèi)力。     紅外點(diǎn)菜終端：顧客可直接在其上點(diǎn)菜，速度快、價(jià)格中、發(fā)射距離短、需直線接收

26、。    目前較為流行的點(diǎn)菜系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案主要有三種：商用PDA+無線網(wǎng)卡、單片機(jī)+無線模塊、3)處理器+操作系統(tǒng)+無線模塊。</p><p>　　2.2.2 商用PDA+無線網(wǎng)卡。</p><p>　　借助帶無線網(wǎng)卡的商品化PDA開發(fā)。較典型的幾種采用Windows mobile操作系統(tǒng)的Dell-Axim x50、采用Pocket PC操作系統(tǒng)的宏基-

27、N1O等。特點(diǎn)是開發(fā)方便、開發(fā)調(diào)試工具較好、功能強(qiáng)大、802．11協(xié)議、傳輸數(shù)據(jù)可靠安全，但價(jià)格昂貴。PDA無線餐飲點(diǎn)菜系統(tǒng)是目前市場(chǎng)上最先進(jìn)的無線點(diǎn)菜系統(tǒng)之一，系統(tǒng)采用通用的微軟Pocket PC平臺(tái)，支持絕大多數(shù)的PDA系統(tǒng)。通訊上采用WIFI無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，通過無線AP進(jìn)行組網(wǎng)連接。這樣保障了硬件設(shè)備的通用性，為設(shè)備的升級(jí)和維護(hù)提供的有力保障。惠普(中國(guó))有限公司大約在2001年初開始接到國(guó)內(nèi)客戶提出需要定制無線點(diǎn)餐系統(tǒng)的要求。實(shí)

28、際上，在無線點(diǎn)餐系統(tǒng)開發(fā)上，目前國(guó)內(nèi)基本和國(guó)際處于相同的發(fā)展水平。無線點(diǎn)餐系統(tǒng)所使用的主要手持終端PDA在2000年微軟推出Windows CE 3.0后才成為一個(gè)相對(duì)成熟的移動(dòng)計(jì)算平臺(tái)，而基于PDA在各種行業(yè)應(yīng)用幾乎都是在此之后才開始的。</p><p>　　2.2.3 單片機(jī)+無線模塊。</p><p>　　采用單片機(jī)、單色LCD模塊、按鍵輸入、微功耗的無線IC，如

29、RF401。無操作系統(tǒng)、定制式軟件、價(jià)格便宜、功耗低、簡(jiǎn)單易用。但人機(jī)對(duì)話差、功能弱、軟件升級(jí)難、軟件移植復(fù)用能力差。由于此類無線點(diǎn)菜系統(tǒng)大多數(shù)是針對(duì)于中小型餐飲企業(yè)設(shè)計(jì)開發(fā)的，因此該系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要突出了操作設(shè)備成本低廉、安裝簡(jiǎn)易、數(shù)據(jù)傳輸快捷、最終消費(fèi)過程明了等應(yīng)用特點(diǎn)，為餐飲企業(yè)解決勞動(dòng)力密集、管理過程繁雜、易出現(xiàn)跑冒滴漏等問題，并杜絕由此引起的不良后果；同時(shí)，針對(duì)餐飲企業(yè)的規(guī)模和開放式點(diǎn)菜特點(diǎn)，要求該系統(tǒng)在容量、穩(wěn)定性、嚴(yán)密性等方面

30、有良好的表現(xiàn)。該系統(tǒng)采用AVR單片機(jī)主站與從站控制系統(tǒng)和無線傳輸技術(shù)，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)菜過程的自動(dòng)化和管理的系統(tǒng)化。</p><p>　　2.2.4 處理器+操作系統(tǒng)+無線模塊微軟</p><p>　　WINCE操作系統(tǒng)、32位處理器、16色LCD觸摸屏和無線模塊。開發(fā)、使用較方便，但操作系統(tǒng)非免費(fèi)且不開源，增加了單個(gè)商品成本。在此類系統(tǒng)中，可采用Intel PXA255為處理器。PXA255微處理

31、器采用帶有增強(qiáng)型存儲(chǔ)器管道的超級(jí)流水線RISC處理器架構(gòu)，兼容ARMV5TE ISA指令集（不支持浮點(diǎn)指令集），最高工作主頻在400MHz，主要是針對(duì)無線、手持設(shè)備等方向的應(yīng)用設(shè)計(jì)。根據(jù)實(shí)際需要，該無線點(diǎn)菜系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)由SDRAM、Flash、LCD、觸摸屏、無心通信等模塊組成。</p><p>　　3無線點(diǎn)菜器總體設(shè)計(jì)方案</p><p>　　3.1系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)</p>

32、;<p>　　本系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要是基于ZigBee無線通信技術(shù)，以16位單片機(jī)MSP430F149為處理器的簡(jiǎn)易點(diǎn)菜手持終端，可實(shí)現(xiàn)加菜、減菜、多桌菜單存儲(chǔ)等功能。本系統(tǒng)主要包括處理器模塊，鍵盤輸入模塊、LCD顯示模塊、ZigBee無線通信模塊、串口通信模塊以及系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)。</p><p>　　3.2 系統(tǒng)的總體架構(gòu)</p><p><b>　　本系統(tǒng)采用</

33、b></p><p><b>　　4 硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　4.1處理器模塊</b></p><p>　　4.1.1 MSP430簡(jiǎn)介</p><p>　　本系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用MSP430F149 16位超低功耗單片機(jī)為處理器。MSP430系列單片機(jī)是美國(guó)德州儀器（TI）

34、1996年開始推向市場(chǎng)的一種16位超低功耗、具有精簡(jiǎn)指令集（RISC）的混合信號(hào)處理器（Mixed Signal Processor）。稱之為混合信號(hào)處理器，是由于其針對(duì)實(shí)際應(yīng)用需求，將多個(gè)不同功能的模擬電路、數(shù)字電路模塊和微處理器集成在一個(gè)芯片上，以提供“單片”解決方案。</p><p>　　TI公司的MSP430系列是一個(gè)特別強(qiáng)調(diào)超低功耗的單片機(jī)品種，很適合應(yīng)用于采用電池供電的長(zhǎng)時(shí)間工作場(chǎng)合。在這個(gè)系列中有很

35、多個(gè)型號(hào)，它們是由一些基本功能模塊按不同的應(yīng)用目標(biāo)組合而成。MSP430系列的CPU采用16位精簡(jiǎn)指令系統(tǒng)，集成有16位寄存器和常數(shù)發(fā)生器，發(fā)揮了最高的代碼效率。它采用數(shù)字控制振蕩器DCO，使得從低功耗模式到喚醒模式的轉(zhuǎn)換時(shí)間小于6 μs。其中MSP430x41x 系列微控制器設(shè)計(jì)有一個(gè)16位定時(shí)器，一個(gè)比較器，96段LCD驅(qū)動(dòng)器和48個(gè)通用I/O引腳。</p><p>　　典型應(yīng)用：捕獲傳感器的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)

36、據(jù)加以處理后發(fā)送到主機(jī)。其中芯片中的比較器和定時(shí)器是工業(yè)儀表、計(jì)數(shù)裝置和手持式儀表等產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的理想選擇。</p><p>　　4.1.2 MSP430單片機(jī)的發(fā)展</p><p>　　德州儀器1996年到2000年初，先后推出了31x、32x、33x等幾個(gè)系列，這些系列具有LCD驅(qū)動(dòng)模塊，對(duì)提高系統(tǒng)的集成度較有利。每一系列有ROM 型（C）、OTP 型（P）、和 EPROM 型（E）等芯

37、片。EPROM 型的價(jià)格昂貴，運(yùn)行環(huán)境溫度范圍窄，主要用于樣機(jī)開發(fā)。這也表明了這幾個(gè)系列的開發(fā)模式，即：用戶可以用 EPROM 型開發(fā)樣機(jī)；用OTP型進(jìn)行小批量生產(chǎn)；而ROM型適應(yīng)大批量生產(chǎn)的產(chǎn)品。</p><p>　　2000 年推出了11x/11x1系列。這個(gè)系列采用20腳封裝，內(nèi)存容量、片上功能和 I/O 引腳數(shù)比較少，但是價(jià)格比較低廉。</p><p>　　這個(gè)時(shí)期的MPS430已

38、經(jīng)顯露出了它的特低功耗等的一系列技術(shù)特點(diǎn)，但也有不盡如人意之處。它的許多重要特性如：片內(nèi)串行通信接口、硬件乘法器、足夠的 I/O 引腳等，只有33x系列才具備。33x系列價(jià)格較高，比較適合于較為復(fù)雜的應(yīng)用系統(tǒng)。當(dāng)用戶設(shè)計(jì)需要更多考慮成本時(shí)，33x并不一定是最適合的。而片內(nèi)高精度A/D轉(zhuǎn)換器又只有32x系列才有。</p><p>　　2000年7月推出了F13x/F14x 系列，在2001年7月到2002年又相繼推

39、出F41x、F43x、F44x。這些全部是 Flash 型單片機(jī)。</p><p>　　F41x系列單片機(jī)有48個(gè)I/O 口，96段LCD驅(qū)動(dòng)。F43x、F44x系列是在13x、14x的基礎(chǔ)上，增加了液晶驅(qū)動(dòng)器，將驅(qū)動(dòng)LCD的段數(shù)由3xx系列的最多120段增加到160段。并且相應(yīng)地調(diào)整了顯示存儲(chǔ)器在存儲(chǔ)區(qū)內(nèi)的地址，為以后的發(fā)展拓展了空間。 　　MSP430系列的部分產(chǎn)品具有Flash存儲(chǔ)器，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)、開發(fā)調(diào)試及

40、實(shí)際應(yīng)用上都表現(xiàn)出較明顯的優(yōu)點(diǎn)。TI公司推出具有Flash 型存儲(chǔ)器及JTAG 邊界掃描技術(shù)的廉價(jià)開發(fā)工具M(jìn)SP-FET430X110，將國(guó)際上先進(jìn)的JTAG技術(shù)和Flash在線編程技術(shù)引入MSP430。這種以Flash 技術(shù)與FET開發(fā)工具組合的開發(fā)方式，具有方便、廉價(jià)、實(shí)用等優(yōu)點(diǎn)，給用戶提供了一個(gè)較為理想的樣機(jī)開發(fā)方式。</p><p>　　2001年TI 公司又公布了BOOTSTRAP LOADER技術(shù)，利

41、用它可在燒斷熔絲以后只要幾根線就可更改并運(yùn)行內(nèi)部的程序。這為系統(tǒng)軟件的升級(jí)提供了又一方便的手段。BOOTSTRAP 具有很高的保密性，口令可達(dá)到 32個(gè)字節(jié)的長(zhǎng)度。</p><p>　　TI公司在2002年底和2003年期間又陸續(xù)推出了F15x和F16x系列的產(chǎn)品。 在這一新的系列中，有了兩個(gè)方面的發(fā)展。一是從存儲(chǔ)器方面來說，將 RAM 容量大大增加，如F1611的RAM容量增加到了10KB。二是從外圍模塊來說，

42、增加了I2C、DMA、DAC12 和SVS等模塊。</p><p>　　4.1.3 MSP430單片機(jī)的特點(diǎn)</p><p>　　1）處理能力強(qiáng)。MSP430系列單片機(jī)是一個(gè)16位的單片機(jī)，采用了精簡(jiǎn)指令集（RISC）結(jié)構(gòu)，具有豐富的尋址方式（7 種源操作數(shù)尋址、4 種目的操作數(shù)尋址）、簡(jiǎn)潔的 27 條內(nèi)核指令以及大量的模擬指令；大量的寄存器以及片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器都可參加多種運(yùn)算；還有高效的查

43、表處理指令。這些特點(diǎn)保證了可編制出高效率的源程序。</p><p>　　2）運(yùn)算速度快。MSP430 系列單片機(jī)能在25MHz晶體的驅(qū)動(dòng)下，實(shí)現(xiàn)40ns的指令周期。16位的數(shù)據(jù)寬度、40ns的指令周期以及多功能的硬件乘法器（能實(shí)現(xiàn)乘加運(yùn)算）相配合，能實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)處理的某些算法（如 FFT 等）。</p><p>　　3）超低功耗。MSP430 單片機(jī)之所以有超低的功耗，是因?yàn)槠湓诮档托酒?/p>

44、電源電壓和靈活而可控的運(yùn)行時(shí)鐘方面都有其獨(dú)到之處。 　　首先，MSP430 系列單片機(jī)的電源電壓采用的是1.8-3.6V 電壓。因而可使其在1MHz 的時(shí)鐘條件下運(yùn)行時(shí)，芯片的電流最低會(huì)在165μA左右，RAM 保持模式下的最低功耗只有0.1μA。 　　其次，獨(dú)特的時(shí)鐘系統(tǒng)設(shè)計(jì)。在 MSP430 系列中有兩個(gè)不同的時(shí)鐘系統(tǒng)：基本時(shí)鐘系統(tǒng)、鎖頻環(huán)（FLL 和FLL+）時(shí)鐘系統(tǒng)和DCO數(shù)字振蕩器時(shí)鐘系統(tǒng)?？梢灾皇褂靡粋€(gè)晶體振蕩器（32768

45、Hz），也可以使用兩個(gè)晶體振蕩器。由系統(tǒng)時(shí)鐘系統(tǒng)產(chǎn)生 CPU 和各功能所需的時(shí)鐘。并且這些時(shí)鐘可以在指令的控制下，打開和關(guān)閉，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)總體功耗的控制。 　　由于系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)開啟的功能模塊不同，即采用不同的工作模式，芯片的功耗有著顯著的不同。在系統(tǒng)中共有一種活動(dòng)模式（AM）和五種低功耗模式（LPM0~LPM4）。在實(shí)時(shí)時(shí)鐘模式下，可達(dá)2.5μA ，在RAM 保持模式下，最低可達(dá)0.1μA 。</p><p>　　4

46、）片內(nèi)資源豐富。MSP430 系列單片機(jī)的各系列都集成了較豐富的片內(nèi)外設(shè)。它們分別是看門狗（WDT）、模擬比較器A、定時(shí)器A0（Timer_A0）、定時(shí)器A1（Timer_A1）、定時(shí)器B0（Timer_B0）、UART、SPI、I2C、硬件乘法器、液晶驅(qū)動(dòng)器、10位/12位ADC、16位Σ-Δ ADC、DMA、I/O端口、基本定時(shí)器（Basic Timer）、實(shí)時(shí)時(shí)鐘（RTC）和USB控制器等若干外圍模塊的不同組合。其中，看門狗可以使

47、程序失控時(shí)迅速?gòu)?fù)位；模擬比較器進(jìn)行模擬電壓的比較，配合定時(shí)器，可設(shè)計(jì)出 A/D 轉(zhuǎn)換器；16 位定時(shí)器（Timer_A 和 Timer_B）具有捕獲/比較功能，大量的捕獲/比較寄存器，可用于事件計(jì)數(shù)、時(shí)序發(fā)生、 PWM 等；有的器件更具有可實(shí)現(xiàn)異步、同步及多址訪問串行通信接口可方便的實(shí)現(xiàn)多機(jī)通信等應(yīng)用；具有較多的 I/O 端口，P0、P1、P2 端口能夠接收外部上升沿或下降沿的中斷輸入；10/12位硬件 A/D 轉(zhuǎn)換器有較高的轉(zhuǎn)換速率，

48、最高可達(dá)200kbps ，能夠滿足大多數(shù)數(shù)據(jù)采集應(yīng)用；能直接驅(qū)動(dòng)液晶多達(dá) 160 段；實(shí)現(xiàn)兩路的 12 位 D/A 轉(zhuǎn)</p><p>　　5）方便高效的開發(fā)環(huán)境。MSP430 系列有 OPT 型、 FLASH 型和 ROM 型三種類型的器件，這些器件的開發(fā)手段不同。對(duì)于 OPT 型和 ROM 型的器件是使用仿真器開發(fā)成功之后燒寫或掩膜芯片；對(duì)于 FLASH 型則有十分方便的開發(fā)調(diào)試環(huán)境，因?yàn)槠骷瑑?nèi)有 JTAG

49、 調(diào)試接口，還有可電擦寫的 FLASH 存儲(chǔ)器，因此采用先下載程序到 FLASH 內(nèi)，再在器件內(nèi)通過軟件控制程序的運(yùn)行，由 JTAG 接口讀取片內(nèi)信息供設(shè)計(jì)者調(diào)試使用的方法進(jìn)行開發(fā)。這種方式只需要一臺(tái) PC 機(jī)和一個(gè) JTAG 調(diào)試器，而不需要仿真器和編程器。開發(fā)語言有匯編語言和 C 語言。</p><p>　　4.1.4 MSP430系列單片機(jī)匯編指令集</p><p>　　MSP430

50、 的內(nèi)核CPU 結(jié)構(gòu)是按照精簡(jiǎn)指令集和高透明指令的宗旨來設(shè)計(jì)的，使用的指令有硬件執(zhí)行的內(nèi)核指令和基于現(xiàn)有硬件結(jié)構(gòu)的高效率的仿真指令。仿真指令使用內(nèi)核指令及芯片額外配置的常數(shù)發(fā)生器CG1， CG2。</p><p>　　MSP430 指令的尋址方式包括立即尋址、索引尋址、符號(hào)尋址和絕對(duì)尋址。這四種方式均可用于源操作數(shù)，而索引、符號(hào)和絕對(duì)尋址方式只可用于目的操作數(shù)。源操作數(shù)的指令集需占用代碼存儲(chǔ)器中的1~3個(gè)字。&l

51、t;/p><p>　　采用寄存器—寄存器結(jié)構(gòu)的指令體系，提供一種非常強(qiáng)大易用的匯編語言。整個(gè)指令集有51條指令構(gòu)成，具有三種格式和七種尋址方式。如下表：</p><p><b>　　三種指令字格式</b></p><p><b>　　七種尋址方式</b></p><p>　　通過計(jì)算進(jìn)行轉(zhuǎn)移(BR) 和

52、 子程序調(diào)用(CALL)指令采用和其他指令相同的尋址方式。 由于這些尋址方式提供了間接尋址方法，非常適合通過計(jì)算地址來實(shí)現(xiàn)分支跳轉(zhuǎn)和子程序調(diào)用。這種編程能力實(shí)現(xiàn)了一種不同于傳統(tǒng)8位或16位控制器的程序結(jié)構(gòu)。例如，可以很容易地解決多程序調(diào)用中的指針和堆棧問題，而不必通過設(shè)置大量程序標(biāo)志來進(jìn)行流程控制。</p><p>　　4.1.5 MSP430F149最小功能模塊電路圖</p><p>&

53、lt;b>　　4.2鍵盤模塊</b></p><p>　　在單片機(jī)系統(tǒng)中廣泛使用機(jī)械式非編碼鍵盤，通過鍵盤向計(jì)算機(jī)輸入數(shù)字、字符等代碼，是最常用的輸入手段。</p><p>　　鍵盤通常是由若干個(gè)鍵按行列排成矩陣的形式組成的，在行和列的交點(diǎn)處對(duì)應(yīng)有一個(gè)按鍵。鍵盤接口技術(shù)的主要內(nèi)容就是如何確定按鍵的行和列的位置，并據(jù)此產(chǎn)生鍵碼。</p><p>　　

54、鍵盤模塊采用4X4矩陣鍵盤，電路原理圖如下：</p><p>　　行列矩陣式鍵盤如上圖，鍵盤的行列線都經(jīng)過電阻接+5V電源，待命狀態(tài)下單片機(jī)鍵盤輸入接口均為高電平狀態(tài)。</p><p><b>　　4.3液晶顯示模塊</b></p><p>　　4.3.1 12864概述</p><p>　　顯示模塊采用的是12864L

55、CD液晶顯示模塊。LCD12864是一種具有4位/8位并行、2線或3線串行多種接口方式，內(nèi)部含有國(guó)標(biāo)一級(jí)、二級(jí)簡(jiǎn)體中文字庫的點(diǎn)陣圖形液晶顯示模塊；其顯示分辨率為128×64, 內(nèi)置8192個(gè)16*16點(diǎn)漢字，和128個(gè)16*8點(diǎn)ASCII字符集。利用該模塊靈活的接口方式和簡(jiǎn)單、方便的操作指令，可構(gòu)成全中文人機(jī)交互圖形界面?？梢燥@示8×4行16×16點(diǎn)陣的漢字. 也可完成圖形顯示.低電壓低功耗是其又一顯著特點(diǎn)

56、。由該模塊構(gòu)成的液晶顯示方案與同類型的圖形點(diǎn)陣液晶顯示模塊相比，不論硬件電路結(jié)構(gòu)或顯示程序都要簡(jiǎn)潔得多，且該模塊的價(jià)格也略低于相同點(diǎn)陣的圖形液晶模塊。</p><p><b>　　基本特性:</b></p><p>　　?     低電源電壓（VDD:+3.0--+5.5V）</p><p>　　?

57、60;    顯示分辨率:128×64點(diǎn)</p><p>　　?     內(nèi)置漢字字庫，提供8192個(gè)16×16點(diǎn)陣漢字(簡(jiǎn)繁體可選)</p><p>　　內(nèi)置 128個(gè)16×8點(diǎn)陣字符</p><p>　　?     2MHZ

58、時(shí)鐘頻率</p><p>　　?   顯示方式：STN、半透、正顯</p><p>　　?     驅(qū)動(dòng)方式：1/32DUTY，1/5BIAS</p><p>　　?     視角方向：6點(diǎn)</p><p>　　?  &#

59、160;  背光方式：側(cè)部高亮白色LED，功耗僅為普通LED的1/5—1/10</p><p>　　?     通訊方式：串行、并口可選</p><p>　　?     內(nèi)置DC-DC轉(zhuǎn)換電路，無需外加負(fù)壓</p><p>　　?    

60、 無需片選信號(hào)，簡(jiǎn)化軟件設(shè)計(jì)</p><p>　　?     工作溫度: 0℃ - +55℃ ,存儲(chǔ)溫度: -20℃ - +60℃ </p><p><b>　　4.3.2 方框圖</b></p><p>　　4.3.3 模塊串口說明</p><p><b>　　串行接

61、口管腳信號(hào)</b></p><p><b>　　注釋：</b></p><p>　　1、如在實(shí)際應(yīng)用中僅使用串口通訊模式，可將PSB接固定低電平，也可以將模塊上的J8和“GND”用焊錫短接。</p><p>　　2、模塊內(nèi)部接有上電復(fù)位電路，因此在不需要經(jīng)常復(fù)位的場(chǎng)合可將該端懸空。 </p><p>　

62、　3、如背光和模塊共用一個(gè)電源，可以將模塊上的JA、JK用焊錫短接。</p><p><b>　　并行接口管腳信號(hào)</b></p><p>　　*注釋1：如在實(shí)際應(yīng)用中僅使用并口通訊模式，可將PSB接固定高電平，也可以將模塊上的J8和“VCC”用焊錫短接。</p><p>　　*注釋2：模塊內(nèi)部接有上電復(fù)位電路，因此在不需要經(jīng)常復(fù)位的場(chǎng)合可將該

63、端懸空。 </p><p>　　*注釋3：如背光和模塊共用一個(gè)電源，可以將模塊上的JA、JK用焊錫短接。</p><p>　　4.3.4 模塊主要硬件構(gòu)成說明</p><p>　　控制器接口信號(hào)說明：</p><p>　　RS，R/W的配合選擇決定控制界面的4種模式：</p><p><b>　　E信號(hào)

64、</b></p><p>　　忙標(biāo)志:BF。BF標(biāo)志提供內(nèi)部工作情況.BF=1表示模塊在進(jìn)行內(nèi)部操作,此時(shí)模塊不接受外部指令和數(shù)據(jù).BF=0時(shí),模塊為準(zhǔn)備狀態(tài),隨時(shí)可接受外部指令和數(shù)據(jù).利用STATUS RD 指令,可以將BF讀到DB7總線,從而檢驗(yàn)?zāi)K之工作狀態(tài).</p><p>　　字型產(chǎn)生ROM（CGROM）。字型產(chǎn)生ROM（CGROM）提供8192個(gè)此觸發(fā)器是用于模塊屏

65、幕顯示開和關(guān)的控制。DFF=1為開顯示（DISPLAY ON),DDRAM 的內(nèi)容就顯示在屏幕上，DFF=0為關(guān)顯示（DISPLAY OFF)。DFF 的狀態(tài)是指令DISPLAY ON/OFF和RST信號(hào)控制的。</p><p>　　顯示數(shù)據(jù)RAM（DDRAM）。模塊內(nèi)部顯示數(shù)據(jù)RAM提供64×2個(gè)位元組的空間，最多可控制4行16字（64個(gè)字）的中文字型顯示，當(dāng)寫入顯示數(shù)據(jù)RAM時(shí)，可分別顯示CGROM

66、與CGRAM的字型；此模塊可顯示三種字型，分別是半角英數(shù)字型(16*8)、CGRAM字型及CGROM的中文字型，三種字型的選擇，由在DDRAM中寫入的編碼選擇，在0000H—0006H的編碼中（其代碼分別是0000、0002、0004、0006共4個(gè)）將選擇CGRAM的自定義字型，02H—7FH的編碼中將選擇半角英數(shù)字的字型，至于A1以上的編碼將自動(dòng)的結(jié)合下一個(gè)位元組，組成兩個(gè)位元組的編碼形成中文字型的編碼BIG5（A140—D75F）

67、，GB（A1A0-F7FFH）。 </p><p>　　字型產(chǎn)生RAM(CGRAM)。字型產(chǎn)生RAM提供圖象定義(造字)功能, 可以提供四組16×16點(diǎn)的自定義圖象空間，使用者可以將內(nèi)部字型沒有提供的圖象字型自行定義到CGRAM中，便可和CGROM中的定義一樣地通過DDRAM顯示在屏幕中。</p><p>　　地址計(jì)數(shù)器AC。地址計(jì)數(shù)器是用來貯存DDRAM/CGRAM之一的地

68、址,它可由設(shè)定指令暫存器來改變，之后只要讀取或是寫入DDRAM/CGRAM的值時(shí)，地址計(jì)數(shù)器的值就會(huì)自動(dòng)加一，當(dāng)RS為“0”時(shí)而R/W為“1”時(shí)，地址計(jì)數(shù)器的值會(huì)被讀取到DB6——DB0中。</p><p>　　光標(biāo)/閃爍控制電路。此模塊提供硬體光標(biāo)及閃爍控制電路，由地址計(jì)數(shù)器的值來指定DDRAM中的光標(biāo)或閃爍位置。</p><p>　　4.3.5 12864液晶顯示模塊接線圖</p

69、><p>　　4.4 ZigBee模塊CC2430模塊</p><p>　　4.4.1 CC2430芯片的主要特點(diǎn)</p><p>　　CC2430單片機(jī)是TI公司（德州儀器）生產(chǎn)的一款專用于IEEE 802.15.4和Zigbee協(xié)議通信的片上系統(tǒng)解決方案。其RF內(nèi)核是基于工業(yè)領(lǐng)先的射頻通信芯片CC2420。在單個(gè)芯片上集成了CPU、存儲(chǔ)器、常用片內(nèi)外設(shè)和RF射頻單元

70、。它具有1個(gè)8 位CPU（8051），主頻達(dá)32MHZ，具有最大128 KB可編程FLASH和8KB的SRAM，片內(nèi)外設(shè)非常豐富，主要包括1個(gè)5通道8位至14位可編程ADC轉(zhuǎn)換器、4個(gè)定時(shí)器（其中包括一個(gè)MAC定時(shí)器）、2個(gè)USART，1個(gè)DMA控制器、1個(gè)AES128 協(xié)同處理器、1個(gè)看門狗定時(shí)器、1個(gè)內(nèi)部穩(wěn)壓器、21個(gè)可編程I/O 引腳，可配置為通用I/O，也可配置為外設(shè)專用引腳。CC2430 芯片采用0.18μm CMOS工藝生產(chǎn)

71、，在接收和發(fā)射模式下，電流損耗分別低于27mA和25mA。具有3種休眠模式,從休眠模式轉(zhuǎn)換到正常模式僅需54us，特別適合要求電池長(zhǎng)期供電的應(yīng)用場(chǎng)合。其主要特點(diǎn)如下：</p><p>　　高性能和低功耗的8051微控制器核。</p><p>　　集成符合IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的2.4 GHz的RF無線電收發(fā)機(jī)。</p><p>　　優(yōu)良的無線接收靈敏度和強(qiáng)大的

72、抗干擾性。</p><p>　　32，64，128KB在線系統(tǒng)可編程FLASH。</p><p>　　多通道ＤＭＡ控制器。</p><p><b>　　非常少的外部組件。</b></p><p>　　低電流功耗（運(yùn)行在32MHz時(shí)，RX：27mA，TX：25mA）。</p><p>　　在休眠模式

73、時(shí)僅0.9 μA 的電流功耗，外部的中斷或RTC 能喚醒系統(tǒng)。</p><p>　　在待機(jī)模式時(shí)少于0.6μA 的流耗，外部的中斷能喚醒系統(tǒng)?！?lt;/p><p>　　從低功耗到正常工作模式需要的時(shí)間極少。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　</p><p>　　硬件支持CSMA/CA 功能。</p><p>　　較寬的電壓范圍（

74、2.0～3.6 V）。</p><p>　　支持?jǐn)?shù)字RSSI/LQI指示。</p><p>　　具有電池監(jiān)測(cè)和溫度傳感器。</p><p>　?。竿ǖ溃浮?4 位模數(shù)轉(zhuǎn)換的ADC。</p><p>　　集成 AES 安全協(xié)處理器。</p><p>　　帶有 2 個(gè)強(qiáng)大的支持多組串行協(xié)議的USART</p>

75、<p>　　1個(gè)符合IEEE 802.15.4 規(guī)范的MAC定時(shí)器，1個(gè)16 位定時(shí)器和2個(gè)8 位定時(shí)器。</p><p>　?。玻眰€(gè)通用Ｉ／Ｏ引腳，其中有２個(gè)具有２０ｍＡ灌電流和拉電流能力。</p><p>　　靈活功能強(qiáng)大的的開發(fā)環(huán)境</p><p>　　4.4.2 CC2430芯片的引腳功能</p><p>　　CC2430

76、 芯片采用7 mm×7mm QLP封裝，共有48個(gè)引腳。全部引腳可分為I/O 端口線引腳、電源線引腳和控制線引腳三類。</p><p>　　1）I/O端口線引腳功能</p><p>　　CC2430有21個(gè)可編程的I/O口引腳，P0、P1端口是全的8 位的，P2 端口只有5 個(gè)引腳。通過軟件配置相關(guān)SFR特殊功能寄存器，可使引腳作為通用輸入輸出引腳、片內(nèi)外設(shè)使用引腳或外部中斷使用

77、引腳。I/O口關(guān)鍵特性如下：可設(shè)置為通用I/O 口，也可設(shè)置為片內(nèi)外設(shè)使用的I/O口；在輸入時(shí)，可設(shè)置為上拉、下拉或三態(tài)狀態(tài)；全部21個(gè)I/O引腳都具有響應(yīng)外部的中斷能力，中斷可以用來喚醒休眠。</p><p>　　1～6 腳（P1_2～P1_7）：具有4mA輸出驅(qū)動(dòng)能力。</p><p>　　8，9 腳（P1_0，P1_1）：具有20mA的驅(qū)動(dòng)能力。</p><p&g

78、t;　　11～18腳（P0_0 ～P0_7）：具有4mA輸出驅(qū)動(dòng)能力。</p><p>　　43，44，45，46，48 腳（P2_4，P2_3，P2_2，P2_1，P2_0）：具有4mA輸出驅(qū)動(dòng)能力。</p><p>　　2) 電源線引腳功能</p><p>　　7 腳（DVDD）:為 I/O提供2.0～3.6V工作電壓。</p><p>

79、;　　20 腳（AVDD_SOC）:為模擬電路連接2.0～3.6V的電壓。</p><p>　　23 腳（AVDD_RREG）:為模擬電路連接2.0～3.6V的電壓。</p><p>　　24 腳（RREG_OUT）：為25，27～31,35～40引腳端口提供1.8V的穩(wěn)定電壓。</p><p>　　25 腳 (AVDD_IF1 ):為接收器波段濾波器、模擬測(cè)試模塊

80、和VGA 的第一部分電路提供1.8 V電壓。</p><p>　　27 腳（AVDD_CHP）:為環(huán)狀濾波器的第一部分電路和充電泵提供1.8V電壓。</p><p>　　28 腳（VCO_GUARD）:VCO屏蔽電路的報(bào)警連接端口。</p><p>　　29 腳（AVDD_VCO）:為VCO和PLL環(huán)濾波器最后部分電路提供1.8V電壓。</p><

81、;p>　　30 腳（AVDD_PRE）:為預(yù)定標(biāo)器、Div-2 和LO緩沖器提供1.8V的電壓。</p><p>　　31 腳（AVDD_RF1）:為L(zhǎng)NA、前置偏置電路和PA 提供1.8V的電壓。</p><p>　　33 腳（TXRX_SWITCH）:為PA提供調(diào)整電壓。</p><p>　　35 腳（AVDD_SW） :為L(zhǎng)NA/PA交換電路提供1.8V

82、電壓。</p><p>　　36 腳（AVDD_RF2）:為接收和發(fā)射混頻器提供1.8V電壓。</p><p>　　37 腳（AVDD_IF2）:為低通濾波器和VGA 的最后部分電路提供1.8V電壓。</p><p>　　38 腳（AVDD_ADC）:為ADC和DAC的模擬電路部分提供1.8V電壓。</p><p>　　39 腳（DVDD_A

83、DC）:為ADC的數(shù)字電路部分提供1.8 V電壓。</p><p>　　40 腳（AVDD_DGUARD）:為隔離數(shù)字噪聲電路連接電壓。</p><p>　　41 腳（AVDD_DREG）:向電壓調(diào)節(jié)器核心提供2.0～3.6V電壓。</p><p>　　42 腳（DCOUPL）: 提供1.8 V 的去耦電壓，此電壓不為外電路所使用。</p><p

84、>　　47 腳（DVDD）: 為I/O 端口提供2.0～3.6V的電壓。</p><p>　　3) 控制線引腳功能</p><p>　　10 腳（RESET_N）:復(fù)位引腳，低電平有效。</p><p>　　19 腳（XOSC_Q2）:32 MHz的晶振引腳2。</p><p>　　21 腳（XOSC_Q1）:32 MHz的晶振引腳1，

85、或外部時(shí)鐘輸入引腳。</p><p>　　22 腳（RBIAS1）:為參考電流提供精確的偏置電阻。</p><p>　　26 腳（RBIAS2）:提供精確電阻，43 kΩ，±1%。</p><p>　　32 腳（RF_P）:在RX 期間向LNA 輸入正向射頻信號(hào),在TX 期間接收來自PA 的輸入正向射頻信號(hào)。</p><p>　　3

86、4 腳（RF_N）:在RX 期間向LNA 輸入負(fù)向射頻信號(hào)；在TX 期間接收來自PA 的輸入負(fù)向射頻信號(hào)。</p><p>　　43 腳 (P2_4/XOSC_Q2): 32.768 kHz XOSC的2.3端口。</p><p>　　44 腳 (P2_4/XOSC_Q1): 32.768 kHz XOSC的2.4端口。</p><p>　　4.4.3 CC2430

87、芯片的最小系統(tǒng)</p><p>　　CC2430芯片的應(yīng)用電路，如下圖所示，圖中數(shù)字I/O、ADC接口未連接，解耦電容未畫出。電路使用一個(gè)非平衡天線,連接非平衡變壓器可使天線性能更好。電路中的非平衡變壓</p><p>　　器由電容C341和電感L341、L321、L331以及一個(gè)PCB微波傳輸線組成，整個(gè)結(jié)構(gòu)滿足RF輸入/輸出匹配電阻(50Ω)的要求。內(nèi)部T/R交換電路完成LNA和PA之

88、間的交換。R221和R261 為偏置電阻，電阻R221主要用來為32 MHz的晶振提供一個(gè)合適的工作電流。用1個(gè)32 MHz 的石英諧振器（XTAL1）和2個(gè)電容（C191 和C211）構(gòu)成一個(gè)32 MHz 的晶振電路。用1個(gè)32.768 kHz 的石英諧振器（XTAL2）和2個(gè)電容（C441 和C431）構(gòu)成一個(gè)32.768 kHz的晶振電路。電壓調(diào)節(jié)器為所有要求1.8 V 電壓的引腳和內(nèi)部電源供電，C241和C421電容是去耦合電容

89、,用來電源濾波,以提高芯片工作的穩(wěn)定性。</p><p>　　4.5 串口通信模塊</p><p><b>　　5 軟件設(shè)計(jì)</b></p><p>　　5.1 MSP430單片機(jī)</p><p><b>　　7 結(jié)論</b></p><p><b>　　7.1

90、全文總結(jié)</b></p><p>　　本文就DSP實(shí)現(xiàn)數(shù)字濾波器進(jìn)行了研究，總結(jié)本設(shè)計(jì)的研究成果，可以歸納為以下幾點(diǎn)：</p><p>　　研究了TI公司的16位定點(diǎn)DSP芯片TMS320LF2407A的硬件、軟件結(jié)構(gòu)和特性，掌握了CCS環(huán)境下的程序開發(fā)方法及調(diào)試工具的使用等；深入了解了DSP芯片硬件開發(fā)技術(shù)和軟件編程技術(shù)及調(diào)試技巧。</p><p>　

91、　研究了數(shù)字濾波的基本理論及實(shí)現(xiàn)方法，學(xué)習(xí)了數(shù)字濾波器的結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)理論，掌握了各種數(shù)字濾波器的原理和特性。</p><p>　　研究了MATLAB環(huán)境下數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)方法，利用MATLAB語言編程實(shí)現(xiàn)了IIR、FIR、FFT及自適應(yīng)濾波器的設(shè)計(jì)，并進(jìn)行仿真；用C語言編程在DSP芯片上實(shí)現(xiàn)了數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)并在CCS環(huán)境下調(diào)試仿真。</p><p>　　以上為課題的進(jìn)一步研究奠定了基礎(chǔ)，但

92、由于作者水平有限，研究不夠深入，論文中存在許多缺點(diǎn)和不足，需要在今后的研究中注意，主要包括以下幾個(gè)方面：</p><p>　　(1) 對(duì)數(shù)字濾波理論知識(shí)的研究不夠深入，而且開始時(shí)只是為了研究，并未深入考慮濾波器的設(shè)計(jì)方案的選擇，如濾波器階數(shù)、類型及硬件成本等，這些因素在實(shí)際應(yīng)用中必須加以考慮，選擇最佳的濾波器設(shè)計(jì)方案。</p><p>　　(2) 本設(shè)計(jì)使用的MATLAB版本是7.9，CC

93、S版本是2.2，對(duì)MATLAB于DSP之間的連接做了些嘗試，并未成功，雖然經(jīng)過努力，但問題終究沒有解決，所有不得不忍痛舍棄這方面的內(nèi)容。今后還要繼續(xù)研究。</p><p>　　(3) 部分程序調(diào)試原本考慮用SIMULINK仿真，但仿真過程中出現(xiàn)錯(cuò)誤，未能解決。</p><p>　　(4) 在DSP芯片上調(diào)試程序，并不一定能成功，程序不完善。</p><p><

94、b>　　7.2 心得體會(huì)</b></p><p>　　通過對(duì)本課題近3個(gè)月的學(xué)習(xí)和研究，理論水平和動(dòng)手能力都有所提高，但也暴露了一些問題。</p><p>　　首先，本科階段未學(xué)習(xí)過DSP這門課程，較為陌生，通過查閱大量的文獻(xiàn)和書籍，獲得感性認(rèn)識(shí)；其次，設(shè)計(jì)中用到很多基本算法和許多基礎(chǔ)理論，如果平時(shí)沒有積累，則需要花很多時(shí)間去學(xué)習(xí)這些理論，這樣會(huì)延緩進(jìn)度；最后，在設(shè)計(jì)進(jìn)程

95、中必須認(rèn)真仔細(xì)，遇到困難虛心向別人請(qǐng)教。以上是我做本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的一些體會(huì)。</p><p><b>　　7.3 展望</b></p><p>　　數(shù)字濾波技術(shù)是數(shù)字信號(hào)處理的核心技術(shù)，已廣泛應(yīng)用于數(shù)字信號(hào)處理的各個(gè)領(lǐng)域。數(shù)字濾波器的實(shí)現(xiàn)有多種方法，總的來說有兩種，一種是通用的濾波器集成電路，但這種濾波器的有效采樣率不高，不能滿足高采樣率的要求，而且是通用的，也不易滿足

96、設(shè)計(jì)特殊的要求；另一種是專用的DSP芯片，是根據(jù)軟硬件結(jié)合來設(shè)計(jì)濾波器，這種方法具有比較多的實(shí)際應(yīng)用，但在提高數(shù)據(jù)采樣率要求時(shí)有所限制。更高的運(yùn)算速度和較高的采樣率是當(dāng)今數(shù)字濾波器的發(fā)展趨勢(shì)。用高性能的FPGA來實(shí)現(xiàn)數(shù)字濾波器，也是一個(gè)較大的趨勢(shì)，即充分利用FPGA的大規(guī)模、高速度、可在線編程的優(yōu)點(diǎn)，來滿足設(shè)計(jì)者要求的特殊指標(biāo)的數(shù)字濾波器，這也是實(shí)現(xiàn)高效濾波器的一個(gè)較為理想的方法。</p><p>　　另外，把數(shù)

97、字處理能力極強(qiáng)的軟件MATLAB和DSP或FPGA相結(jié)合，利用MATLAB的強(qiáng)大運(yùn)算能力驗(yàn)證算法的可行性，對(duì)數(shù)字濾波器進(jìn)行仿真，利用DSP處理器或FPGA來實(shí)現(xiàn)硬件電路或硬件仿真的模型機(jī)，充分利用各自的軟硬件優(yōu)點(diǎn)，設(shè)計(jì)性能更加優(yōu)越的數(shù)字濾波器，這也是當(dāng)今研究的一個(gè)重點(diǎn)。在軟件算法上，還可以把一些高級(jí)算法如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法、小波變換等引入濾波器設(shè)計(jì)，以改進(jìn)濾波器的性能，這同樣是一個(gè)研究方向。</p><p>　　總之，

98、數(shù)字濾波技術(shù)在數(shù)字信號(hào)處理領(lǐng)域發(fā)揮越來越重要的作用。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 汪安民, 程昱. DSP應(yīng)用開發(fā)使用——子程序. 北京: 人民郵電出版社, 2005: 1-6</p><p>　　[2] 丁玉美, 高西全. 數(shù)字信號(hào)處理. 西安: 西安電子科技大學(xué)出版社, 2001: 151-1

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