第一章MSP430单片机概述

第一章MSP430单片机简介本章主要内容：一、MSP430单片机是什么以及它的特点；二、MSP430单片机的结构；本章重点内容：MSP430单片机的结构§1.1MSP430系列单片机MSP430系列单片机是美国TI公司1996年推出的一种16位超低功耗单片机，由MSP430单片机CPU和针对不同应用而配置的外设模块构成。

MSP430F149单片机主要特点：超低功耗RAM保持模式耗电：0.1uA实时时钟模式耗电：0.8uA全速模式耗电：250uA/MIPS五种省电模式：LPM0：CPU、MCLK禁止LPM1：CPU、MCLK禁止，若DCO未用则DC发生器禁止LPM2：CPU、MCLK、SMCLK禁止，若DCO未用则自动关闭LPM3：CPU、MCLK、SMCLK、DCO禁止，DC发生器禁止LPM4：CPU、MCLK、SMCLK、ACLK、DCO禁止，DC发生器禁止从待机模式唤醒时间：6us16位RISC，125ns指令周期12位ADC，带内部参考源、采样保持双12位DAC16位定时器Timer_A，带3个捕获/比较寄存器16位定时器Timer_B，带7个捕获/比较寄存器片内比较器A串行在线编程，无需外部编程电压，可编程的保密熔丝代码保护2个异步串行通信接口（USART0,USART1）§1.2MSP430F149单片机结构一、MSP430x14x单片机结构框图如图1-1所示，构成模块有：1、系统时钟振荡器：产生3个时钟信号ACLK、SMCLK、MCLK；2、60KB Flash代码存储器；3、2KB RAM数据存储器；4、8通道12位ADC，转换时间小于10us；5、具有中断功能的P1、P2口；6、普通I/O口P3~P6；7、16位定时器Timer_A，带3个捕获/比较寄存器8、16位定时器Timer_B，带7个捕获/比较寄存器9、片内比较器A、16位看门狗定时器、硬件乘法器10、2个异步串行通信接口（USART0,USART1）11、JTAG调试仿真模块12、16位的CPU二、MSP430x14x单片机封装引脚图如图1-2所示，MSP430x14x单片机芯片总共有64个引脚。

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1章MSP430单片机入门第一例1.1单片机简介单片微型计算机简称单片机，是典型的嵌入式微控制器（MicroController Unit），常用缩写MCU表示单片机。

单片机是一种集成电路芯片，采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统。

单片机已广泛地应用于军事、工业、家用电器、智能玩具、便携式智能仪表和机器人制作等领域。

目前，常用的单片机有Intel8051系列单片机；C8051F系列单片机；ATMEL 公司的AVR系列单片机；TI公司的MSP430系列单片机；Motorola单片机；PIC 系列单片机；飞思卡尔系列单片机；STM32系列单片机；ARM系列嵌入式等等。

单片机种类繁多，不同的单片机有着不同的硬件特性和软件特征，产品设计时单片机的选型是一项重要工作。

对于初学者来说千万不要贪多求全，最好的学习方法是选择一款单片机进行深入学习，学好这一款单片机后再触类旁通、举一反三选择最合适的单片机完成实际工程任务。

1.1.1超低功耗的MSP430单片机MSP430系列单片机是TI（Texas Instruments，美国德州仪器）公司近年来推出的一系列优秀的混合型微处理器产品。

MSP430单片机是一种基于RISC（精简指令集计算机）的16位混合信号处理器，专为满足超低功耗需求而精心设计，同时具备很好的数字/模拟信号处理能力，具有智能外设、易用性、低成本、业界最低功耗等优异特性，能满足仪器仪表、工业自动化、国防、家居智能化、医疗保健、智能农业等多方面的需求环境。

MSP430总体结构如图1.1所示，可分为八个部分：1）CPU：MSP430的CPU运行正交的精简指令集，采用16位的ALU（运算器）、指令控制逻辑和16个16位寄存器、27条内核指令及7种寻址模式。

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。

一、单片微型计算机（复习）1、计算机组成运算器（加法器）二进制加法（减法＝补码加法）寄存器暂存中间结果存储器随机（RAM），只读（ROM）总线地址、数据、控制外设（系统内部）定时器、I/O接口…….2、单片微型计算机组成包括全部计算机系统核心部件集成在一块芯片上（大规模集成电路）各部件数量少或者较简单可以独立运行常用于各种产品中，使其具有智能功能二、MSP430单片微型计算机1、主要特点美国德州仪器设计生产业界功耗最低的16位RISC结构单片微型计算机具有高、中、低多种型号适用于高抗干扰、低功耗、电池供电等2、基本结构、工作特点16位RISC结构单片微型计算机，片内RAM（64字节～16K字节），片内ROM（512字节～1M字节）…….27条基本指令，基本都是单时钟周期片内外设丰富：2～8个双向8位I/O口，1～3个16位定时器（带多个比较、捕获寄存器）……..多种时钟选择内部、外部，高频、低频4种休眠模式，配合多种时钟选择和特殊的休眠唤醒方式实现低功耗运行总线不开放兼容的仿真、烧写接口（4线JTAG或2线SBW），简单廉价的仿真开发工具IAR Embedded Workbench 仿真调试软件3、目前伟思使用的MSP430单片机品种：MSP430F135、MSP430F147、MSP430F149、MSP430F169以及MSP430F2012、MSP430F2013…….4、430_day_2008_final_CN.pdf5、MSP430的开发资源和开发工具.pdf三、MSP430单片微型计算机使用注意事项1、电源MSP430单片微型计算机工作电压：1.8～3.3V，最大不得超过3.6V2、I/O接口电平匹配与其他数字电路或设备接口时注意I/O接口电平匹配，不得超过电源电压。

注意每个I/O接口驱动电流限制与全部I/O接口驱动电流限制。

3、模拟与数字供电分开，注意电源滤波4、I/O接口输入模式时片内无上拉（部分CPU有可设置的上拉或下拉）5、其他。