第1章MSP430单片机概述

Keil-C51编译器
51单片机机器码
在写C语言的过程中，尽量消除不同CPU的 差异，或者将差异集中到一个地方做修改，那 么就能方便的实现代码移植。 我们现在写C程序，就必须按此要求严格要 求自己。 这样才能一通百通，才能减少重复劳动。
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第一章 MSP430单片机入门基础
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前沿
1、《MSP430系列单片机系统工程设计与实践》 这本书是我见过的最好的关于单片机的书， 非常值得逐字逐句的彻底学习一遍。
2、与51不同，MSP430单片机是RISC处理器，通 过对比两者的区别，可以建立起代码移植的 思想。
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1.1.2 MSP430单片机的特点
采用冯∙诺依曼结构（普林斯顿结构），程序指令 存储器和数据存储器统一编址。
① 举例：实现存储器中两数据相乘，要经过3个步 骤，通过总线取两个数据和取出指令（干什么） 到CPU。
② 如果是哈佛结构，数据总线和指令总线分开。 ③ 430可以在ram里跑程序，加上具有flash控制器，
试 工程管理：管理外部函数、头文件。。。 程序编辑：写代码 编译：替程序员处理所有打杂的事情C->汇编 调试：真正的考验水平的地方，不是所有单片
机都支持调试，这是要硬件支持的。
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全速执行、单步执行。。。 执行到光标处 设置断点（在程序中加一个空操作，然后用
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1.3.1 变量

位操作 运算符 & 说明 举例
| ^ ~ <<
>>
若 P1 端 口 输 出 寄 存 器 P1OUT=00001111 ， 则 执 行 按位相与，均为1时，结果为1 P1OUT=P1OUT&111111110;语句后，P1OUT=00001110， 即把最后一位输出拉低，其余位不变。 若 P1OUT=00001111 ， 则 执 行 按位相或，有1则结果为1，均为0时结果 P1OUT=P1OUT|10000000; 语 句 后 ， P1OUT=10001111 ， 为0 即把第一位输出拉高其余位不变。 按位异或，两个变量相同时，结果为0； 若 P1OUT=00001111 ， 则 执 行 两个变量不同时，结果为1 P1OUT=P1OUT^00111100; 语 句 后 ， P1OUT=00110011 。 若P1OUT=00001111，则执行P1OUT=~P1OUT;语句后， 按位取反，1取反后为0；0取反后为1 P1OUT=11110000。 左移，把第一个变量的二进制位左移第 二个变量指定的位数，其左移出的数据丢 若a=00100010，则执行a<<2;语句后，a=10001000。 弃，变量右侧补“0” 右移，把第一个变量的二进制位右移第 二个变量指定的位数，其右移出的数据丢 若a=00100010，则执行a>>2;语句后，a=00001000。 弃，变量左侧补“0”
符号
> >= ==
含义
大于 大于等于 等于
设：a=4,b=5
a>b 返回值0 a>=b 返回值0 a==b 返回值0
<
<= !=
小于
小于等于 不等于
a<b 返回值1

MSP430系列单片机简介1、MSP430 单片机的发展MSP430 系列是一个16 位的、具有精简指令集的、超低功耗的混合型单片机，在1996 年问世，由于它具有极低的功耗、丰富的片内外设和方便灵活的开发手段，已成为众多单片机系列中一颗耀眼的新星。

回忆MSP430 系列单片机的发展过程，可以看出有这样三个阶段：开始阶段从1996 年推出MSP430 系列开始到2000 年初，这个阶段首先推出有33X 、32X 、31X 等几个系列，而后于2000 年初又推出了11X 、11X1 系列。

MSP430 的33X 、32X 、31X 等系列具有LCD 驱动模块，对提高系统的集成度较有利。

每一系列有ROM 型（C ）、OTP 型（P ）、和EPROM 型（ E ）等芯片。

EPROM 型的价格昂贵，运行环境温度范围窄，主要用于样机开发。

这也表明了这几个系列的开发模式，即：用户可以用EPROM 型开发样机；用OTP 型进行小批量生产；而ROM 型适应大批量生产的产品。

2000 年推出了11X/11X1 系列。

这个系列采用20 脚封装，内存容量、片上功能和I/O 引脚数比较少，但是价格比较低廉。

这个时期的MSP430 已经显露出了它的特低功耗等的一系列技术特点，但也有不尽如人意之处。

它的许多重要特性，如：片内串行通信接口、硬件乘法器、足够的I/O 引脚等，只有33X 系列才具备。

33X 系列价格较高，比较适合于较为复杂的应用系统。

当用户设计需要更多考虑成本时，33X 并不一定是最适合的。

而片内高精度A/D 转换器又只有32X 系列才有。

寻找突破，引入Flash 技术随着Flash 技术的迅速发展，TI 公司也将这一技术引入MSP430 系列中。

在2000 年7 月推出F13X/F14X 系列，在2001 年7 月到2002 年又相继推出F41X 、F43X 、F44X 这些全部是Flash 型单片机。

F41X 单片机是目前应用比较广的单片机，它有48 个I/O 口，96 段LCD 驱动。

第 2 章MSP430 单片机原理与 C 语言基础MSP430系列超低功耗单片机有200多种型号，TI公司用3~ 4位数字表示其型号。

其中第一位数字表示大系列，如MSP430F1xx系列、MSP430F2xx系列、MSP430F4xx系列、MSP430F5xx系列等。

在每个大系列中，又分若干子系列，单片机型号中的第二位数字表示子系列号，一般子系列越大，所包含的功能模块越多。

最后1~2 位数字表示存储容量，数字越大表示RAM 和ROM 容量越大。

430 家族中还有针对热门应用而设计的一系列专用单片机。

如SP430FW4xx 系列水表专用单片机、MSP430FG4xx 系列医疗仪器专用单片机、MSP430FE4xx 系列电能计量专用单片机等。

这些专用单片机都是在同型号的通用单片机上增加专用模块而构成的。

最新的MSP430型号列表可以通过TI公司网站下载。

在开发单片机应用系统时，第一步就是单片机的选型，选择合适的单片机型号往往就能事半功倍。

单片机选型基本方法是选择功能模块最接近项目需求的系列，然后根据程序复杂程度估算存储器和RAM 空间，并留有适当的余量，最终决定选用的单片机型号。

本章节以MSP430F249单片机为学习目标，介绍单片机的基本结构和工作原理，读者可以举一反三、触类旁通，而不必每种型号都去学习却无法深入掌握。

2.1 MSP430F249单片机基本结构与原理2.1.1MSP430F249的主要结构特点供电电压范围1.8V~3.6V 。

超低功耗：活动状态270uA（1MHz，2.2V）;待机模式0.3uA;关机模式0.1uA。

16位RISC精简指令集处理器。

时钟系统：多种时钟源，可灵活使用。

时钟频率达到16MHz ;具有内部振荡器;可外接32kHz 低频晶振;外接时钟输入。

12位A/D转换器，内部参考电压，采用保持电路。

16位定时器A，3个捕获/比较寄存器。

16 位定时器B，7 个捕获/比较寄存器。

第一章MSP430单片机概述MSP430是一种低功耗、高性能的单片机，由德州仪器（Texas Instruments，TI）公司开发。

它采用了超低功耗的电源管理技术，使其在电池供电下能够持续运行数年之久。

MSP430单片机适用于许多应用领域，包括消费电子、医疗设备、工业自动化、智能家居和传感器网络等。

MSP430单片机的核心是RISC架构的16位处理器，具有较小的指令集，运行速度快，并且能够以较低的能耗完成各种任务。

它采用了哈佛结构，具有16位的定长指令格式，有着高效的编码能力。

此外，它还具有多种中断机制，可以快速响应外部事件或实现多任务操作。

MSP430单片机提供了多个不同的系列，以适应不同应用场景的需求。

不同系列的MSP430单片机在处理器速度、内存容量和外设接口等方面有所差异。

其中，MSP430F系列适用于通用应用，而MSP430G系列适用于低成本和功耗敏感的应用。

此外，MSP430FR系列还具有非易失性存储器，可以在掉电情况下保留数据。

MSP430单片机具有丰富的外设接口，包括通用IO口、模拟输入输出、时钟控制器、串口通信、定时器和比较器等。

这些外设接口使得MSP430单片机能够灵活地与其他设备进行通信，并实现多种功能。

MSP430单片机在低功耗方面具有很大优势。

它采用了多种省电技术，包括多级电源管理、动态电压调节和片上电源管理单元等。

这些技术使得MSP430单片机在待机和运行模式下的功耗都非常低，能够更好地满足移动设备和电池供电设备的需求。

总的来说，MSP430单片机是一种低功耗、高性能的单片机，具有丰富的外设接口和完善的开发工具链。

它适用于多种应用领域，可以满足不同需求的设计要求。

随着物联网的快速发展，MSP430单片机的市场前景十分广阔，并且将继续发挥重要作用。

单片机的发展趋势
» 单片机发展为嵌入式处理器 单片机位数从4位、8位提高到16位、32位，从单CPU向多CPU发展。32位单片机由 于处理能力和开发方法已经和传统的单片机大相径庭，一般被称为嵌入式处理器， 成为数字系统设计的另外一个分支。
» 集成度进一步提高 单片机内部集成的设备越来越多，包括SRAM、FLASH ROM、E2ROM、AD、DA、PWM、 UART控制器、I2C控制器、 USB控制器、看门狗、上电复位电路、RC振荡器、FPGA 等，真正做到了SOC。
Z80 、MC6800系列等
Z80系列是8051系列流行之前非常流行的单片机，目前几乎没有人使用； 6800系列是Motorola公司80年代末推出的产品，采用RISC结构，成本低廉； 在低端大批量中占有优势。
目前热门的单片机(1)
51增强系列
8051为Intel公司80年代初推出，是目前普及度最广、兼容品种 最多的单片机。标准8051速度较慢，需要12个时钟周期运行一 条指令；目前出现了各大公司都推出了高速的8051兼容内核， 典型的是Dallas公司设计的4指令周期8051内核和Cignal公司研 发的单指令周期8051内核，Cignal公司的增强8051内核运行大 部分指令仅需要一个时钟周期，最快的型号已经达到100Mips 的计算速度。
智能化的仪器仪表：单片机用于包括温度、湿度、流量、流速、电压、 频率、功率、厚度、角度、长度、硬度、元素测定等和各类仪器仪表 中，使仪器仪表数字化、智能化、微型化，功能大大提高。
日常生活中的电器产品：单片机可用于电子秤、录像机、录音机、彩 电、洗衣机、高级电子玩具、冰箱、照相机、家用多功能报警器等。
MSP430系列单片机 原理与应用
2015.03

msp430简介MSP430是德州公司新开发的一类具有16位总线的带FLASH 的单片机,由于其性价比和集成度高,受到广大技术开发人员的青睐.它采用16位的总线,外设和内存统一编址,寻址范围可达64K,还可以外扩展存储器.具有统一的中断管理,具有丰富的片上外围模块,片内有精密硬件乘法器、两个16位定时器、一个14路的12位的模数转换器、一个看门狗、6路P口、两路USART通信端口、一个比较器、一个DCO内部振荡器和两个外部时钟,支持8M 的时钟.由于为FLASH型,则可以在线对单片机进行调试和下载,且JTAG口直接和FET(FLASH EMULATION TOOL)的相连,不须另外的仿真工具,方便实用,而且,可以在超低功耗模式下工作对环境和人体的辐射小,测量结果为100mw左右的功耗(电流为14mA左右),可靠性能好,加强电干扰运行不受影响，适应工业级的运行环境,适合与做手柄之类的自动控制的设备.我们相信MSP430单片机将会在工程技术应用中得以广泛应用,而且,它是通向DSP系列的桥梁,随着自动控制的高速化和低功耗化, MSP430系列将会得到越来越多人的喜爱.一、IO口（一）、P口端口寄存器：1、PxDIR 输入/输出方向寄存器（0：输入模式 1：输出模式）2、PxIN 输入寄存器输入寄存器是只读寄存器，用户不能对其写入，只能通过读取该寄存器的内容知道I/O口的输入信号。

3、PxOUT 输出寄存器寄存器内的内容不会受引脚方向改变的影响。

4、PxIFG 中断标志寄存器（0：没有中断请求 1：有中断请求）该寄存器有8个标志位，对应相应的引脚是否有待处理的中断请求；这8个中断标志共用一个中断向量，中断标志不会自动复位，必须软件复位；外部中断事件的时间必须>=1.5倍的MCLK的时间，以保证中断请求被接受；5、PxIES 中断触发沿选择寄存器（0：上升沿中断 1：下降沿中断）6、PxSEL 功能选择寄存器（0：选择引脚为I/O端口 1：选择引脚为外围模块功能）7、PxREN 上拉/下拉电阻使能寄存器（0：禁止 1：使能）（二）、常用特殊P口：1、P1和P2口可作为外部中断口。

msp430简介MSP430是德州公司新开发的一类具有16位总线的带FLASH 的单片机,由于其性价比和集成度高,受到广大技术开发人员的青睐.它采用16位的总线,外设和内存统一编址,寻址范围可达64K,还可以外扩展存储器.具有统一的中断管理,具有丰富的片上外围模块,片内有精密硬件乘法器、两个16位定时器、一个14路的12位的模数转换器、一个看门狗、6路P口、两路USART通信端口、一个比较器、一个DCO内部振荡器和两个外部时钟,支持8M 的时钟.由于为FLASH型,则可以在线对单片机进行调试和下载,且JTAG口直接和FET(FLASH EMULATION TOOL)的相连,不须另外的仿真工具,方便实用,而且,可以在超低功耗模式下工作对环境和人体的辐射小,测量结果为100mw左右的功耗(电流为14mA左右),可靠性能好,加强电干扰运行不受影响，适应工业级的运行环境,适合与做手柄之类的自动控制的设备.我们相信MSP430单片机将会在工程技术应用中得以广泛应用,而且,它是通向DSP系列的桥梁,随着自动控制的高速化和低功耗化, MSP430系列将会得到越来越多人的喜爱.一、IO口（一）、P口端口寄存器：1、PxDIR 输入/输出方向寄存器（0：输入模式 1：输出模式）2、PxIN 输入寄存器输入寄存器是只读寄存器，用户不能对其写入，只能通过读取该寄存器的内容知道I/O口的输入信号。

3、PxOUT 输出寄存器寄存器内的内容不会受引脚方向改变的影响。

4、PxIFG 中断标志寄存器（0：没有中断请求 1：有中断请求）该寄存器有8个标志位，对应相应的引脚是否有待处理的中断请求；这8个中断标志共用一个中断向量，中断标志不会自动复位，必须软件复位；外部中断事件的时间必须>=1.5倍的MCLK的时间，以保证中断请求被接受；5、PxIES 中断触发沿选择寄存器（0：上升沿中断 1：下降沿中断）6、PxSEL 功能选择寄存器（0：选择引脚为I/O端口 1：选择引脚为外围模块功能）7、PxREN 上拉/下拉电阻使能寄存器（0：禁止 1：使能）（二）、常用特殊P口：1、P1和P2口可作为外部中断口。

逗号运算符的作用是把几个表达式串在一起，成为逗号表达式，其格式为“表达式1，表
达式2，……，表达式n”，运算顺序为从左到右，整个逗号表达式的值是最右边表达式的值。 强制类型转换运算符的作用是将一个表达式或变量转换成所需类型，符号为“()”。例如 ，(int)a是将a转换为整型；(float)(a+b)是将a+b的结果转换为浮点数。
注意：在C430中，标识符的命名应该做到简洁明了、含义清晰，这样便于程序的阅读和维护。例
如，在比较最大值时，最好使用max来定义该标识符；在片内模块初始化函数部分，函数命名后面尽
量加上_init，如ADC12_init()表示ADC12模块初始化函数。
2.1 MSP430单片机C语言基础
2．关键字 关键字是一种具有特定含义的标识符，由于系统已经对这些标识符进行了定义，程序 就不能再次定义，需要加以保留。用户不能将关键字用作自己定义的标识符。 C语言中，关键字主要有以下3类。 ① 数据类型关键字：auto，char，const，double，enum，extern，float，int，long， register，sizeof，short，static，typedef，union，unsigned，void，volitile。 ② 程序控制关键字：break，case，continue，default，do，else，for，goto，if，return， switch，whlie。 ③ 预处理功能关键字：define，endif，elif，ifdef，ifndef，include，line，undef。
位操作 运算符 & 说明 举例
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若 P1 端 口 输 出 寄 存 器 P1OUT=00001111 ， 则 执 行 按位相与，均为1时，结果为1 P1OUT=P1OUT&111111110;语句后，P1OUT=00001110， 即把最后一位输出拉低，其余位不变。 若 P1OUT=00001111 ， 则 执 行 按位相或，有1则结果为1，均为0时结果 P1OUT=P1OUT|10000000; 语 句 后 ， P1OUT=10001111 ， 为0 即把第一位输出拉高其余位不变。 按位异或，两个变量相同时，结果为0； 若 P1OUT=00001111 ， 则 执 行 两个变量不同时，结果为1 P1OUT=P1OUT^00111100; 语 句 后 ， P1OUT=00110011 。 若P1OUT=00001111，则执行P1OUT=~P1OUT;语句后， 按位取反，1取反后为0；0取反后为1 P1OUT=11110000。 左移，把第一个变量的二进制位左移第 二个变量指定的位数，其左移出的数据丢 若a=00100010，则执行a<<2;语句后，a=10001000。 弃，变量右侧补“0” 右移，把第一个变量的二进制位右移第 二个变量指定的位数，其右移出的数据丢 若a=00100010，则执行a>>2;语句后，a=00001000。 弃，变量左侧补“0”

第1章 概 述
1.1 单片微型计算机
1.1.1 单片机的概念
微型计算机（微机）具有体积小、价格低、使用方便、可靠性高等一系列优点， 因此一问世就显示出强大的生命力，被广泛用于国防、工农业生产和商业管理等领域。 特别是近年来微处理器的高速发展，使其已渗透到人类生活的各个领域，给人类世界 带来了难以估量的变革。
可以很方便地实现多机和分布式控制，使整个系统的效率和可靠性大为提高。 著名的半导体厂商——美国德州仪器（TI）在 20 世纪 70 年代首先推出了 TMS1000 系 列 4 位单片机。20 世纪 80 年代到 90 年代，国内主要使用 Intel 的 MCS51 系列和 Motorola 的 68HC 系列 8 位单片机。目前主要的单片机厂商还有 Atmel、Microchip、Philips 等。民币）， 系统结构简单而使可靠性增加，采用 CMOS 工艺大大降低了功耗。因此单片机问世之后很 快成为微型计算机的一个重要分支，发展极为迅速。从 4 位、8 位、16 位到 32 位单片机种 类已有数百种，全世界去年销售量已达数亿片。
纵观微处理器的发展，可以明显地看出其正朝着两个方向进行： 一是朝着面向数据运算、信息处理等功能的系统机方向发展。系统机以速度快、
功能强、存储量大、软件丰富、输入/输出设备齐全为主要特点，采用高级语言编 程，适用于数据运算、文字信息处理、人工智能、网络通信等场合。 另一方面，在有些应用领域中，如智能化仪器仪表、电讯设备、自动控制设备、 汽车乃至家用电器等，要求的运算、控制功能相对并不很复杂，但对体积、成本、 功耗等的要求却比较苛刻。为适应这方面的需求，产生了一种将中央处理器、存 储器、I/O 接口电路以及连接它们的总线都集成在一块芯片上的计算机，即所谓的 单片微型计算机，简称单片机（Single Chip Microcomputer）。单片机在设计上主 要突出了控制功能，调整了接口配置，在单一芯片上制成了结构完整的计算机， 因此，单片机也称为微控制器（MCU）。 单片机分为通用型和专用型两大类，通常所说的单片机和本书介绍的 MSP430 系列单 片机都是指通用型单片机。通用型单片机是把可开发的资源全部提供给使用者。专用型的 单片机也叫专用微控制器，是针对某些应用专门设计的，例如频率合成调谐器、录音机机 芯控制器、打印机控制器等。

超低功耗特征
• 更长的电池寿命 —— 低功耗 • 更高的代码效率 —— 16位 RISC • 更低的系统成本 —— 外设丰富、低价 • 低风险 —— TI 品质与技术支持 • 易开发、升级 —— JTAG/串行调试（SDW）、全系列代码兼容
MSP430芯片封装
• 封装是指安装半导体集成电路芯片用的外壳，它 不仅起着安放、固定、密封、保护芯片和增强导 热性能的作用，而且还是沟通芯片内部与外部电 路的桥梁。 • 常用封装有：双列直插式封装（DIP）、四侧无 引脚扁平封装（QFN）、薄型塑料方形扁平式封 装（LQFP）、薄的缩小型小外形封装（TSSOP ）、球栅阵列封装（BGA）。 • 实验板和试验箱所使用的MSP430系列芯片是 LQFP封装。
MSP430单片机主要系列
MSP430单片机主要系列
MSP430系列单片机的命名规则
MSP430系列单片机存储器特性
类型 名称 C P E ROM OTP 特性 只读存储器，适合大批量生成
F
单次可编程存储器，适合小批 量生长 EPROM 可擦除只读存储器，适合开发 样机 FLASH 闪存具有ROM型的非易失性和 EPROM的可擦除性
MSP430系列单片机选型
应用MSP430系列单片机构建应用系统，进行总 体设计时要考虑选型的问题。选择MSP系列单片 机型号应该遵循以下原则： • 选择最容易实现设计目标且性价比又高的机型。 • 在研发任务重、时间紧的情况下，首先选择熟悉 的机型。 • 预选的机型在市场上要有稳定、充足的货源。
MSP430系列单片机的特点
• 超低功耗架构与高度灵活的时钟系统可显著延长 电池使用寿命，0.1µA RAM保持模式；<1µA RTC模式；最新的FRAM系列功耗 <100µA/MIPS 。 • 集成型智能外设：众多的高性能模拟与数字外设 可大幅减轻CPU的工作量。 • 简单易用的16位RISC CPU架构，可实现具有业 界领先代码密度的新型应用。 • 完整的产品开发环境。 • 增强型程序库有益于多种应用。

MSP430系列单片机介绍MSP430系列单片机是德州仪器（TI）公司推出的一种低功耗、高集成度、高性能的16位超低功耗单片机。

它采用精确的调度技术和先进的低功耗架构设计，拥有出色的性能、高功耗效率、广泛的外设集成以及丰富的工具和软件支持。

MSP430系列单片机的内核基于RISC架构，拥有16位数据总线和16位地址总线。

它可以工作在多种工作频率下，从几kHz到几十MHz不等，以满足不同的应用需求。

此外，MSP430系列单片机还具有多种睡眠模式，可以进一步降低功耗。

MSP430系列单片机内置了丰富的外设，包括模拟接口、数字接口和通信接口。

模拟接口包括模数转换器（ADC）、数字模拟转换器（DAC）和比较器等，可以实现各种传感器接口和模拟信号处理。

数字接口包括通用输入输出（GPIO）、定时器/计数器、串行通信接口等，可以实现数字信号处理和通信功能。

通信接口包括UART、SPI和I2C等，可以实现与外部设备的数据交换。

MSP430系列单片机广泛应用于各种电子设备中，如便携式设备、智能家居、医疗器械、工业自动化等。

由于其低功耗和高性能的特点，它可以满足不同应用场景下对功耗和性能的需求。

例如，在便携式设备中，MSP430系列单片机可以实现长时间的电池寿命；在智能家居中，它可以实现低功耗的远程控制和数据传输；在医疗器械中，它可以实现高精度的信号处理和通信。

总之，MSP430系列单片机是一种低功耗、高集成度、高性能的16位超低功耗单片机。

通过其先进的架构设计和丰富的外设集成，它可以满足各种应用的需求。

同时，它还提供了丰富的工具和软件支持，方便开发者进行开发和调试。

第１讲ＭＳＰ４３０单片机系列简介（下）作者：张俊谟来源：《电子世界》2004年第02期4.MSP430系列的内部结构概述MSP430系列器件包含CPU、程序存储器(ROM、 OTP和Flash ROM)、数据存储器(RAM)、运行控制、外围模块、振荡器和倍频器等主要功能模块。

其基本结构如图1所示。

可以看出，MSP430内部包含了计算机的所有部件，是一个真正的单片机(微控制器MCU)。

CPU CPU 由一个16位的ALU、16个寄存器和一套指令控制逻辑组成，其逻辑简图如图2所示。

在16个寄存器中，程序计数器PC、堆栈指针SP、状态寄存器SR和常数发生器CGl、CG2这4个寄存器有特殊用途。

除了R3和R2外，所有寄存器都可作为通用寄存器来用于所有指令操作。

常数发生器是为指令执行时提供常数的，而不是用于存储数据的。

对CGl、CG2访问的寻址模式可以区分常数的数据。

在CPU内部有一组16位数据总线和16位的地址总线；CPU运行正交设计、对模块高度透明的精简指令集；PC、SR和SP配合精简指令组所实现的控制，使应用开发可实现复杂的寻址模式和软件算法。

存储器 MSP430系列采用“冯-纽曼结构”。

因此，RAM、ROM和全部外围模块都位于同一个地址空间内，即用一个公共的空间对全部功能模块进行寻址。

支持外部扩展存储器是将来性能增强的目标。

特殊功能寄存器及外围模块安排在000H～1FFH区域；RAM和ROM共享0200H～FFFFH区域，数据存储器（RAM）的起始地址是0200H。

存储器与CPU及存储器数据总线(MDB)、存储器地址总线(MAB)的连接关系如图3所示。

（1）程序存储器 MSP430系列程序存储器的类型有ROM、OTP和Flash ROM三种，存储器的类型和容量示于本刊网站的表1中。

ROM的容量在1～60KB之间；对于Flash型的芯片，内部还集成有两段128B（共256B）的信息存储器以及1KB存放自举程序的自举存储器（BOOT ROM）；对代码存储器的访问总是以字形式取得代码，而对数据可以用字或字节方式访问。

（5）开发环境良好
OPT型和ROM型：在程序定型后直接烧写或掩膜芯片； FLASH型： 主流器件。引进Flash 型程序存储器和 JTAG 技 术，不仅可以实现在线编程和仿真，而且使开 发 工具变得简单方便。
三、 MSP430系列单片机主要结构
时钟 系统 MCLK ACLK SMCLK Flash/ ROM RAM 片内外设 片内外设 片内外设
（3）模拟技术及丰富的片内资源。
MSP430作为“混合信号处理器”的典型代表，由于针对实际应 用需求，集成了丰富的的模拟、数字模块，大大简化了设计人员工作。 MSP430系列单片机所集成的片内外设：AD/DA、看门狗、模拟 比较器、温度传感、定时器、串行通信模块、硬件乘法器、液晶驱动器、 直接寻址模块、USB模块等，向用户提供丰富的IO口资源，配置灵活。
（2）强大的处理能力
精简指令： MSP430系列单片机是16位精简指令集（RISC）单片机，具有丰富的寻 址方式，简洁的27条内核指令以及大量的模拟指令，高效的查表处理指令，且大 量的寄存器以及片内数据存储器都可参加多种运算。 MSP430运算速度快： （1） MSP430 系列单片机能在25MHz晶体的驱动下，实现40ns的指令周 期； （2）集成了硬件乘法器（16位或32位，该结构一般存在于DSP设计中）、 DAM等模块，大大增强了数据处理和运算能力，可在控制基础上实现某些数字信 号处理算法（如FFT、DTMF等）。
DW RGW DGV PW PM PN PZ
封装类型 SOIC20 1.27mm QFN24 TVSOP20 TSSOP20 0.5mm QFP64 0.5mm QFP80 0.5mm QFP100 0.5mm
图2
MSP430系列单片机命名规则

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10.CISC和RISC处理器


CISC(Complex Instruction Set Computer, 复杂指令集计算机) ，CISC处 理器有一个单一处理单元、外部存储器、 一个相对较小的寄存器集以及几百条不同 的指令。 RISC(Reduced Instruction Set Computer, 精简指令集计算机) ，RISC体 系结构的基本原则：把硅片的复杂性转移 到语言编译器里，硬件部分尽可能地保持 简单和快速。
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1.1.3 输入输出
处理器与外部世界交换数据的方式主要有三 种： (1) 程控输入输出(Programmed I/O,PIO) (2) 中断驱动I/O(Interrupt-driven I/O) (3) 直接存储器访问(Direct Memory Access,DMA)
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1.1.4 DMA
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1.6 主流的单片机产品

著名的半导体厂商——美国德州仪器在20 世纪70年代首先推出了TMS1000系列4位 单片机。20世纪80年代到90年代，国内主 要使用Intel的MCS51系列和Motorola的 68HC系列8位单片机。目前主要的单片机 厂商还有Atmel、Microchip、Philips等。

MSP430F2xx 系列 – 基于闪存的超低功耗 MCU，在 1.8V - 3.6V 的工作电压范围内性能高达 16MIPS。包含极低功耗振荡器 (VLO) 、内部上拉/下拉电阻和低引脚数选择。 超低功耗低至： 0.1µ A RAM 保持模式 0.3μA 待机模式 (VLO) 0.7µ A 实时时钟模式 220μA/MIPS 工作模式 在 1μs 之内超快速地从待机模式唤醒 器件参数 闪存选项：1KB – 120KB RAM 选项：128B – 8KB GPIO 选项：10、16、24、32、48、64 引脚 ADC 选项：10 和 12 位斜率 SAR、16 位 Σ-Δ ADC 其它集成外设：模拟比较器、硬件乘法器、DMA、SVS、12 位 DAC、运算放大器

MSP430－－46
低功耗模式转换程序举例
#include <msp430x14x.h> void main(void) { BCSCTL1 |= DIVA_2; // ACLK/4 WDTCTL = WDT_ADLY_1000; // WDT 1s/4 interval timer IE1 |= WDTIE; // Enable WDT interrupt P1DIR = 0xFF; // All P1.x outputs P1OUT = 0; // All P1.x reset while(1) { int i; _BIS_SR(LPM3_bits + GIE); // Enter LPM3 P1OUT |= 0x01; // Set P1.0 LED on for (i = 5000; i>0; i--); // Delay P1OUT &= ~0x01; // Clear P1.0 LED off } } #pragma vector=WDT_VECTOR __interrupt void watchdog_timer (void) { _BIC_SR_IRQ(LPM3_bits); }
MSP430－－24
堆栈指针SP
SP总是指向堆栈的顶部 压栈时指针SP值减2，然后将数据存入RAM中
出栈时将数据从SP所指内存单元取出，指针SP值加2
MSP430－－25
状态寄存器SR /R2/常数发生器1
状态标志 : 控制标志
C :进位标志 Z :零标志 N :负标志 V :溢出标志
环境成为可能
方便高效的开发环境 运行速度快
指令周期125ns ,8MHz晶振

02
在“Options”对话框中，选 择“Board”选项卡，根据所 使用的MSP430单片机型号选 择相应的配置。
03
确保配置正确的编译器、调试 器等选项，以便进行正确的开 发和调试。
创建MSP430单片机工程
在IAR Embedded Workbench中，选择“Project”菜单，选择“Create New Project”。
特点
可配置为输入或输出模式，具有上拉、下拉、开漏、推挽等输出方式。
GPIO寄存器配置
01
数据寄存器
用于存储GPIO的输入或输出数 据。
控器
用于配置GPIO的工作模式和控 制信号。
用于设置GPIO的输入/输出类型、 上拉/下拉电阻等参数。
GPIO基本操作
1 2
输入操作
读取数据寄存器的值，根据该值判断外部设备的 状态。
医疗设备
用于监测和记录患者的生理参数，如心电图、 血压等。
无线通信
用于无线传输数据和控制信号，如RFID、蓝 牙等。
工业自动化
用于控制和监测生产过程，如电机控制、传 感器数据采集等。
MSP430单片机的发展趋势
更低功耗
随着物联网和智能设备的普及，对低功耗单片机的需求越来越大， MSP430单片机将继续优化低功耗技术。
Timer_B等。
定时器功能
03
定时器的主要功能包括时间延迟、事件计数、脉冲生
成等。
定时器寄存器配置
定时器控制寄存器
用于设置定时器的模式、启动/停止等控制 功能。
定时器计数寄存器
用于存储定时器的计数值，可以设置初始值 和增量。
定时器比较寄存器
用于设置定时器的比较值，当计数值达到比 较值时触发相应的操作。