制造科学与工程学院实验报告

Experiment Report

School of Manufacturing Science&Engineering

制造科学与工程学院实验报告

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第二篇：四川大学手工沙盘实验报告模板.V4

四川大学

课程实验报告

一、MSP430F单片机简要介绍

MSP430系列单片机是美国德州仪器（TI）1996年开始推向市场的一种16位超低功耗、具有精简指令集（RISC）的混合信号处理器（Mixed Signal Processor）。它具有以下特点：

1.处理能力强：MSP430系列单片机是一个16位的单片机，采用了精简指令集（RISC）结构，具有丰富的寻址方式（7 种源操作数寻址、4 种目的操作数寻址）、简洁的 27 条内核指令以及大量的模拟指令；大量的寄存器以及片内数据存储器都可参加多种运算；还有高效的查表处理指令。这些特点保证了可编制出高效率的源程序。

2.运算速度快：MSP430 系列单片机能在25MHz晶体的驱动下，实现40ns的指令周期。16位的数据宽度、40ns的指令周期以及多功能的硬件乘法器（能实现乘加运算）相配合，能实现数字信号处理的某些算法（如FFT等）。

3.超低功耗：MSP430 单片机之所以有超低的功耗，是因为其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。首先，MSP430 系列单片机的电源电压采用的是1.8-3.6V 电压。因而可使其在1MHz 的时钟条件下运行时，芯片的电流最低会在165μA左右，RAM保持模式下的最低功耗只有0.1μA。其次，独特的时钟系统设计。在 MSP430 系列中有两个不同的时钟系统：基本时钟系统、锁频环（FLL 和FLL+）时钟系统和DCO数字振荡器时钟系统。可以只使用一个晶体振荡器（32.768kHz）DT-26 OR DT-38[4] ，也可以使用两个晶体振荡器。由系统时钟系统产生 CPU 和各功能所需的时钟。并且这些时钟可以在指令的控制下，打开和关闭，从而实现对总体功耗的控制。由于系统运行时开启的功能模块不同，即采用不同的工作模式，芯片的功耗有着显著的不同。在系统中共有一种活动模式（AM）和五种低功耗模式（LPM0~LPM4）。在实时时钟模式下，可达2.5μA ，在RAM 保持模式下，最低可达0.1μA 。

4.片内资源丰富：MSP430 系列单片机的各系列都集成了较丰富的片内外设。它们分别是看门狗（WDT）、模拟比较器A、定时器A0（Timer_A0）、定时器A1（Timer_A1）、定时器B0（Timer_B0）、UART、SPI、I2C、硬件乘法器、液晶驱动器、10位/12位ADC、16位Σ-Δ ADC、DMA、I/O端口、基本定时器（Basic Timer）、实时时钟（RTC）和USB控制器等若干外围模块的不同组合。其中，看门狗可以使程序失控时迅速复位；模拟比较器进行模拟电压的比较，配合定时器，可设计出A/D 转换器；16 位定时器（Timer_A 和 Timer_B）具有捕获/比较功能，大量的捕获/比较寄存器，可用于事件计数、时序发生、PWM等；有的器件更具有可实现异步、同步及多址访问串行通信接口可方便的实现多机通信等应用；具有较多的 I/O 端口，P0、P1、P2 端口能够接收外部上升沿或下降沿的中断输入；10/12位硬件 A/D 转换器有较高的转换速率，最高可达200kbps ，能够满足大多数数据采集应用；能直接驱动液晶多达 160 段；实现两路的 12 位D/A转换；硬件I2C串行总线接口实现存储器串行扩展；以及为了增加数据传输速度，而采用的DMA模块。MSP430 系列单片机的这些片内外设为系统的单片解决方案提供了极大的方便。

5.方便高效的开发环境：MSP430 系列有 OTP 型、 FLASH 型和 ROM 型三种类型的器件，这些器件的开发手段不同。对于 OTP 型和 ROM 型的器件是使用仿真器开发成功之后烧写或掩膜芯片；对于 FLASH 型则有十分方便的开发调试环境，因为器件片内有 JTAG 调试接口，还有可电擦写的 FLASH 存储器，因此采用先下载程序到 FLASH 内，再在器件内通过软件控制程序的运行，由 JTAG 接口读取片内信息供设计者调试使用的方法进行开发。这种方式只需要一台 PC 机和一个 JTAG 调试器，而不需要仿真器和编程器。开发语言有汇编语言和C 语言。

二、MSP430F单片机开发环境介绍

进行本次课程设计使用的开发软件为IAR Embedded Workbench for TI MSP430。此软件是由IAR公司（全球领先的嵌入式开发工具和服务供应商）开发，它具有以下几个特点：

   1、集成的工程管理工具和编辑器，不需要外部编辑器，其实集成开发环境都是这个样。

   2、支持C和C++，并且针对MSP430做了优化，这一点是比较重要的。

   3、自动检查MISRA-C:2004标准。

   4、针对所有的MSP430都有配置文件，这个方面IAR做的很全，而且更新快，这是受到欢迎的一个很重要原因。

   5、支持硬件调试。

   6、支持汇编重定位。

   7、具备链接器和库管理工具，这也是IDE（集成开发环境）都具备的。

   8、支持C-SPY的调试仿真，已经在硬件上的实时操作系统仿真。

   9、其他的就是有例程啊、有PDF的指导啊，已经在线的帮助

   IAR很受欢迎主要是两个方面吧：首先是使用简洁方便，并且对器件的支持做的很好，包括代码的优化和新器件的支持；第二，IAR的产品线很广，几乎针对目前主流的MCU它都有对应的版本，而且界面之类的是完全一致的，所以即便是换了器件使用基本相同的IDE，大家使用起来不会觉察到很大变化，所过渡非常的方便。

三、实验环境

1、手工沙盘实验设备工具；

2、沙盘模拟对抗学员手册；

3、老师教学电脑及PPT演示环境；

4、手工沙盘实验室及内部桌椅等

四、实验过程与分析

    我们小组之前都没有任何经验，故广告营销比较保守，第一年订单中规中矩。同时也犯了一个比较大的错误是在所有者权益相对较高的情况没有进行任何适当的借贷来进行产能的规模扩充。不过，在认真对各小组的情况进行了适当调查，并对产品市场的充分研究后，我们公司走了一条高风险的道路——以P1产品保持基本运营，直接进行P4产品的研发工作。接下来几年，我们公司都坚持了非常保守的路线，并没有进行产能的扩充、市场开发也进行的不够，这是非常令人诟病的地方。具体的年度计划如下：

    第一年：

    根据我们的发展规划，我们以4M的广告费拿到了第四大订单，表现中规中矩。同时开发了区域市场。这时期由于对于产能的认识不足，我们只开设了一条半自动化生产线。这一时期还开始了ISO9000的资格认证工作。

    第二年：

    这一年由于对于规则的不通透，各执行成员的懈怠，造成了我们开发了区域市场，却没有进行任何了广告投资。我们只拿到了本地市场相对数量较少的订单。造成了资金回笼速度的减缓。这一时期进行了P4产品的研发。

    第三年：

    我们继续P1的生产，部分生产线开始P4产品的生产。由于P4产品高额的原材料费用以及P1产品的积压，我们的资金周转开始有了困难。由于长期贷款额度用完，于是贷了大量短期贷款。这一举措缓解了当年的现金流困难，却为第四年的经营埋下了定时炸弹。

    第四年：

       这一年，所有生产线全线生产了P4产品，高额的原材料费，制造费，以及这一时期密集到期的负债，都让我们喘不过气来了。这一年过手的资本超过了一亿多，企业没有任何借贷的额度。于是，我们开始了与D组的合作。包括投产了一条自动化生产线，借用D组的无息贷款。这一年所有者权益降至7，公司濒临破产。但市场上只有我们一家企业生产P4产品，这对于我们来说是一个利好消息。并有了相当可观的应收账款。

    第五年：

    这一年前期，公司仍旧面临资金短缺的情况。在与D组协商之后，我们决定将所有的市场份额交给D组，但D组给予我们基本生产费用及原材料费，并给予我们所有产品的毛利。这一年我们也上了另一条自动化生产线。

    第六年：

    这一年资金全线回笼，现金流充裕并且负债率最低，所有者权益也是飙升。但正如老师后来评价的那样，我们公司生产产能不足，产品单一，而且代工。发展前景不好。但我恰恰有着相反的观点，首先，我们并非代工，而是彻底放弃评价体系的约束，追求最高利润。在所有利润归我公司的情况下，又能解决公司财务困境，与D公司的合作是我公司的一个起死回生的转折点。但合作在第六年后就没有任何的意义，我公司可以独立开发国内以及亚洲市场，并开始借贷长期贷款投产自动化生产线。并适当进行另一项产品的研发工作。由于第六年只有D组与我们组能产出P4，未来几年，P4都只会供不应求。而其他产品的研发亦会丰富公司的产品线。

五、实验结果总结

    职位心得体会

    显然自己没有做好成为一名公司CEO的准备。没有展现足够的号召力，并且没能深入细致地做好各项工作的布置与监督工作。运营过程中的很多细节被自己所忽视，很多漏洞自己也没有适应提醒，同时公司虽然战略目标明确。但显然财务预算、市场预测都做得非常的糟糕。市场预测做得不好，影响预算的编制，并进一步影响到公司的具体运作。这期间就会临时生出诸多问题，而且往往是准备不足造成的。当然，这一期间收获也大，毕竟在制定企业长期整体战略规划上做了一个非常明智的选择，运营上的磕磕碰碰提醒了自己各项工作协调一致的重要性，同时团队协作展现了强大的吸引力。挺有意思的是，不仅公司内要竞争与合作，同时也要适时走出去，去与竞争对手开展各项谈判与勾兑，在竞争合作中共同成长。这种感觉很美妙。

需要反思的地方

1.  企业目标制定好了，但相关的具体生产目标制定有偏差。造成产能不够，投产时间也不对。一系列的马虎造成了企业长达几年的困局，甚至白白枉送很好的发展机遇。

2.  企业的财务预算做得不好，以致每年的生产计划都具有临时性，容易出现各种问题。财务报表总出现问题，执行过程不够细致。

3.  团队的协作与管理是一项艺术工作，显然我们都还不够艺术。值得深思。