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MSP430F149最小系统板原理图

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MSP430F149中文资料--部分

MSP430F149中文资料--部分

基于MSP430F149的GPS
(芯片篇)
1、系统功能框图
2芯片资料：
MSP430F149：
低电源电压范围：1.8~3.6V
超低功耗：待机模式：1.6uA 关闭模式(RAM保持)：0.1uA 活动模式：280uA at 1MHz，2.2V
5种省电模式
6us内从待机模式唤醒
16位RISC结构，125ns指令周期
带内部参考，采样保持和自动扫描特性的12位A/D转换器
有7个捕获/比较寄存器的16位定时器Timer_B 有3个捕获/比较寄存器的16位定时器Timer_A
片内集成比较器
串行在线编程，无需外部编程电压，安全熔丝可编程代码保护.
器件系列包括：–MSP430F133：8KB+256B闪速存储器，256B的RAM –MSP430F135：16KB+256B闪速存储器，512B的RAM –MSP430F147，MSP430F1471：32KB+256B闪速存储器，1KB的RAM –MSP430F148， MSP430F1481：48KB+256B闪速存储器，2KB的RAM –MSP430F149， MSP430F1491：60KB+256B闪速存储器，2KB的RAM
可用封装：64脚方形扁平封装(QFP).
功能框图。

第一章 MSP430F149简介

第一章 MSP430F149简介

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。

LT-1B MSP430F149完整原理图

LT-1B MSP430F149完整原理图

自文档归原著所有LT-1BMSP430F149 学习板原理图技术文档说明：自文档归原著所有，但原理图部分有本人自己画图所得，将原著分开的文档画在一个工作区内，方便查阅。

MSP430F149学习板特点选用16 位超低功耗单片机MSP430F149，此MCU的特点如下：l 1.8V～3.6V超宽供电电压l 5 种低功耗模式，从standby 模式唤醒时间小于6μsl0.1uA RAM 保持l0.8uA 实时时钟模式l2K RAM，60KB+256B Flash Memory（支持IAP）l片内硬件乘法器支持四种乘法运算l两个具有PWM输出单元的16-Bit定时器（TimerA3，TimerB7）l两个UART接口，两个SPI 接口（与UART 复用）l一个8 通道12-Bit模数转换器(ADC)，具有片内参考电压源l一个模拟比较器，看门狗电路等开发板上功能全面、板上资源丰富：¾三种可选供电方式（标准稳压器接口、USB 接口、电池接口）¾一个8-Bit 双向电平转换接口（5V--3.3V, 3.3V--5V）¾一个兼容USB2.0 规范、符合USB1.1 规范的标准USB 接口¾一个标准的六芯PS2 接口¾一个符合原厂标准的JTAG 仿真调试端口¾一个蜂鸣器¾一个射频通信模块接口¾一个12-Bit 高精度温度传感器¾一个8 路12-Bit 模数转换器（ADC）接口¾一个标准的1602 液晶接口¾一个标准的12864液晶接口¾一个六位共阴极动态扫描数码管电路¾一个可更换的CPU适配器¾一个RTC实时时钟+纽扣电池¾一个存储容量为256×8-Bit的EEPROM¾一个单路输出8-Bit 数模转换器（DAC）¾一个4×4的矩阵式键盘¾一个4×1的独立式按键（与4×4 的矩阵式键盘复用）¾一个标准的RS232接口¾一个简易的RS485接口¾一个含8 个LED 的流水灯电路（红、黄、绿）¾MCU 的全部IO 都用插针引出，便于二次开发提供电源指示灯和上电自动复位、手动复位电路，全SMD 设计、系统稳定可靠。

MSP430F149[1]

MSP430F149[1]

D
D D
† The MSP430F14x1 devices are identical to the MSP430F14x devices with the exception that the ADC12 module is not implemented.
description
The Texas Instruments MSP430 family of ultralow-power microcontrollers consist of several devices featuring different sets of peripherals targeted for various applications. The architecture, combined with five low power modes is optimized to achieve extended battery life in portable measurement applications. The device features a powerful 16-bit RISC CPU, 16-bit registers, and constant generators that attribute to maximum code efficiency. The digitally controlled oscillator (DCO) allows wake-up from low-power modes to active mode in less than 6 µs. The MSP430x13x and the MSP430x14x(1) series are microcontroller configurations with two built-in 16-bit timers, a fast 12-bit A/D converter (not implemented on the MSP430F14x1 devices), one or two universal serial synchronous/asynchronous communication interfaces (USART), and 48 I/O pins. Typical applications include sensor systems that capture analog signals, convert them to digital values, and process and transmit the data to a host system. The timers make the configurations ideal for industrial control applications such as ripple counters, digital motor control, EE-meters, hand-held meters, etc. The hardware multiplier enhances the performance and offers a broad code and hardware-compatible family solution.

MSP430F149最小系统板电气原理图

MSP430F149最小系统板电气原理图

J0
330R V3
P2.5
330R V7
P2.1
330R V4
P2.4
330R V8
P2.0
GND A1 1 2 3 4 D Header 4A A2 1 2 Header 2A AA+
F1
MS P430F149核心最小系统
GND 3.3V U7 1 2 3 Header 3H J5 P1.6 R3 Res2 10K 3.3V 1 2 Header 2 1 2 3 Header 3H R4 Res2 10K P1.5 J6 1 2 P0 1 3 5 7 2 4 6 8 +5V U6 GND
VREF-
GND
P1.5 P1.6 P1.7 P2.0 P2.1 P2.2 P2.3 P2.4 P2.5 P2.6 P2.7 P3.0 P3.1 P3.2 P3.3 P3.4
C3 Cap 0.1uF
3 2 1 GND Header 3
VeREF+
17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32
3.3V 1 P6.3 2 P6.4 3 P6.5 4 P6.6 5 P6.7 6 VREF+ 7 XIN 8 XOUT 9 VeREF+ 10 VREF11 P1.0 12 P1.1 13 P1.2 14 P1.3 15 P1.4 16
11 10
DVcc P6.3/A3 P6.4/A4 P6.5/A5 P6.6/A6 P6.7/A7 VREF+ XIN XOUT/TCLK VeREF+ VREF-/VeREFP1.0/TACLK P1.1/TA0 P1.2/TA1 P1.3/TA2 P1.4/SMCLK

MSP430F149开发板电路原理图

MSP430F149开发板电路原理图

1
2 P 31
3
4 P 32
5
6 P 33
7
8 P 34
9 10 P 35
11 12 P 36
13 14 P 37
15 16
7
串口通信电路
串口通信电路
J10 5 9 4 8 3 7 2 6 1
SC9
1
C7 1u 3
4
C8 1u 5
14 7 13
8
U12 MAX232
C1+
Vs+
C1-
Vs-
C2+
VCC
SJ9 SW-PB
SJ13 SW-PB
SJ2 SW-PB
SJ6 SW-PB
SJ10 SW-PB
SJ14 SW-PB
SJ3 SW-PB
SJ7 SW-PB
SJ11 SW-PB
SJ15 SW-PB
SJ4 SW-PB
SJ8 SW-PB
SJ12 SW-PB
SJ16 SW-PB
.
JP7 HEADER 8X2
P 30
U6 A
P37
1
3
PS EN
2
SN 74HC 08N
.
VC C C4 0.1 uF
U1 7A 2
A1 5
1
2
24个跑马灯和4位数码显示管电路
A
B
C
D
E
F
G
DP
A
B
C
D
E
F
G
DP A
B
C
D
E
F
G
DP
DB1 DB2 DB3 DB4 DB5 DB6 DB7 DB8

430F149最小系统说明

430F149最小系统板结构图
最小系统图：
MSP430F149引脚图：
1、左上角+5V用来给最小系统供电；本模块提供两组+5V，目的是
用户外设供电可以从这里引出。

左边排针比右边多一组，一方面可以从底板引电源，另一方面为了便于区分，可以防止插反。

2、J3（VCC SEL）用来选择JTAG引脚的第2脚电源，短接J3，表示从系统板引电源，拔掉跳线J3，从计算机并口或USB口引电源。

有些计算机的并口不能提供可靠的电源，因此需要短接J3。

3、JP1、JP2为MSP430F149所有引脚说明，做外设连接的时候，可以参考上面MSP430F149芯片管脚图与系统板结构图。

MSP430F149 学习板使用说明

MSP430F149 开发板使用说明2009年09月第一章新手入门1.1 MSP430F149 学习板特点：选用16 位超低功耗单片机MSP430F149，采用子母双板分离设计，MCU 子板与集成外设母板通过插针座连接，使用灵活方便。

ØMCU 的全部IO都用插针引出，便于二次开发提供电源指示灯和上电自动复位、手动复位电路。

2、蜂鸣器实验（1）蜂鸣器1：单频音（步进变音调）（2）蜂鸣器2：奏乐（祝你平安）3、数码管实验（1）数码管1（显示0123）（2）数码管2（动态显示0~F）4、4×1 独立按键实验（1）键盘1：扫描数码管显示5、1602 液晶实验（1）1602 液晶1：动态字符显示（2）1602 液晶2：静态字符显示（3）1602 液晶3：内部时钟显示6、RS232 接口实验（1）RS232 接口1：MCU 发送数据PC 机显示（2）RS232 接口2：按键控制MCU 发送数据PC 机显示（3）RS232 接口3：PC 机发送数据MCU 液晶显示（4）RS232 接口4：MCU 回发接收到的PC 机数据7、RS485 接口实验（1）RS485 接口1：发送程序8、PS2 接口实验（1）PS2 接口1：PS2 控制1602 显示9、12-Bit 高精度温度传感器实验（1）温度传感器1：DS18B20 在液晶显示10、RTC 实时时钟实验（1）实时时钟1：DS1302 测试（2）实时时钟2：DS1302 电子钟11、2k Bit EEPROM 实验（1）EEPROM1：AT24C02 测试（2）EEPROM2：读出数据通过串口在PC 机显示12、12-Bit 模数转换器（ADC）接口实验（1）模数转换器2：ADC 在1602 液晶在显示（2）模数转换器3：ADC 通过串口在PC 机显示13、12864 液晶实验（与12864 液晶配套）（1）12864 液晶并口1：字符显示（2）12864 液晶并口2：汉字显示（3）12864 液晶并口3：图形显示（4）12864 液晶并口4：综合演示（5）12864 液晶串口5：字符显示（6）12864 液晶串口6：汉字显示（7）12864 液晶串口7：图形显示（8）12864 液晶串口8：综合演示14、HS0038红外接口实验（1）红外遥控解码实验，在数码管上显示三、开发板综合程序1、温度时间综合实验（1）DS18B20 + DS1302 + 16022、SSCOM综合实验（1）PC发送接收字符第三章板上资源详解本章详细介绍了MSP430F149 学习板上各个功能模块的硬件电路原理、使用方法和注意事项，使用前请仔细阅读。

msp430原理图

第三章自动伸缩门的硬件设计3.1控制器单元的硬件设计msp430小系统图如图3-1所示图3-1 msp430小系统图MSP430F449单片机是16位的单片机。

具有集成度高、外围设备丰富、超低功耗。

MSP430F449的内核CPU结构是按照精简指令集和高透明的宗旨来设计的。

采用冯诺依曼结构，RAM和ROM在同一地址空间，使用同一地址数据总线。

MSP430 F449单片机采用的是16位结构的CPU，它采用了精简、高透明、高效率的正交设计，包括一个16位结构的算术逻辑单元（ALU）、16个寄存器和一个指令控制单元。

16个寄存器中有4个特殊功能寄存器和通用寄存器。

4个特殊功能寄存器分别是：程序计数器、堆栈指针、状态寄存器、常数发生器。

状态寄存器用来设置某些比特位来控制CPU的行为或者通过某些位来反映CPU 的状态。

用户需要设置适当的比特位或读取适当的比特位，从而控制CPU 的运行行为.存储器的范围位0000H——FFFFH，从低到高分别是特殊功能寄存器、外围模块寄存器、数据寄存器、程序寄存器、中断向量表。

MSP430F449单片机的：1：所有单片机的中断向量表具有相同的地址空间FFFE0H——FFFFH。

2：所有的单片机的8位外围模块使用的寄存器具有相同的地址空间，10H——FFH范围3：所有的单片机的16位外围模块使用的寄存器具有的地址空间，100H——1FFH范围4：所有的特殊功能寄存器具有相同的地址空间，都在00H ——0FH5：所有的单片机数据存储器具有相同的起始地址200H开始。

A：数据存储器MSP430系列单片机的数据存储器位于起始地址为200H的存储器地址空间。

数据存储器既作为数据的保存，也作为堆栈，同时也是数学运算的场所。

数据存储器可以按字节操作也可以按照字操作。

FLASH型的单片机里还有信息存储区，也可以作为数据RAM使用，并且因为是FLASH的，断电后不会丢失数据。

所以可以用这部分存储器来保存重要的参数，如单片机系统里的配置参数。

风力摆控制系统

方案 1：使用两个直流风机，直接将两个直流风机固定在摆杆的下方，两个 直流风机成十字交叉状如图 2.3 所示。这种方式的优点在于负载轻、操作简单， 可以直接由两个直流风机分别负责两个轴上的摆动，不过风力摆的状态微调和快 速制动不易实现。
摆杆
风机 1 风机 2
图 2.3 两个直流风机组合示意图
4
方案 2： 使用四个直流风机，用两个矩形塑料板组成十字形，分别将四个直 流风机放置在四个点上如图 2.4 所示。每个轴上由两个直流风机控制风力摆的摆 动，可以很好地做到加速摆动与快速制动，能够更容易的实现题目的要求。
（2） 在发挥部分（1）后继续作圆周运动，在距离风力摆 1~2m 距离内用 一台 50~60W 台扇在水平方向吹向风力摆，台扇吹 5s 后停止，风力摆能够在 5s 内恢复发挥部分（1）规定的圆周运动，激光笔画出符合要求的轨迹；
（3） 其他。
2 方案论证与设计
2.1 总体方案描述
本设计的结构示意主视图与俯视图如下图 2.1 所示，为了实现题目中的要求， 我们在初始点 O 处 1~4 号直流风机全部开始运转，1、3 号直流风机用来调节垂 直于运动方向上的距离，使其摆动时偏差不超过允许范围；2、4 号直流风机同时 运转，但转速不同，使风力摆向风速小的方向运动。风力摆无法直接运动到指定 位置，所以需要多次摆动，每次到达最高点时将其推向另一侧，最终使其实现摆 动。采用姿态采集模块来测量摆动角度，进而推断画线长度；通过几个在直流风 机的合力使风力摆向任意指定方向摆动；改变各个直流风机的风速使其尽快制动。 调节各个风机使其在有无干扰的情况下完成画圆功能。
方案 1：12864 液晶显示，12864 不仅能显示数字符号，还能显示汉字与图 形，操作方法与其他液晶显示相似。但其体积较大，并且价格较高。
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蜂鸣器电路
VCC LS1 1 2 3 E2PROM A0 A1 A2 GND VCC WP SCL SDA 8 7
VCC
晶振电路
USB Y1 XT2O XT2I C1 C2 VCC DD+ GND 4 3 2 1
VCC5 C4
4 5 6
R3
1
GD N
ASM1117 3 R4 IN OUT D9
P4 VCC 2 C5 C6 P40 P41 P42 P43 P44 P45 P46 P47 1 2 3 4 5 6 7 8
P20 P21 P22 P23 P24 P25 P26 P27
D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 D8
JUMPER 1 2 3 4 5 6 7 8 9
A V D ss V A ss V P 6.2 P 6.1 P 6.0 RT S TK C TS M TI D TO D X 2IN T X 2O T T U P 5.7 P 5.6 P 5.5
D
P50
R1
Q1 4
6 5
P13 P14
C3 JX
D
EEPROM
Y3 XIN XOUT
1 2 3
电源电路
1 2 3
IO口扩展
P20 P21 P22 P23 P24 P25 P26 P27
P2 1 2 3 4 5 6 7 8
P3 1 2 3 4 5 6 7 8 P30 P31 P32 P33 P34 P35 P36 P37
P5 1 2 3 4 5 6 7 8 P50 P51 P52 P53 P54 P55 P56 P57 P10 P11 P12 P13 P14 P15 P16 P17
P1 1 2 3 4 5 6 7 8
P6 1 2 3 4 5 6 7 8 P60 P61 P62 P63 P64 P65 P66 P67
JPT 1 2 3
温度测量
P53 VCC RT P51 RJ1
PS2键盘
U6 RJ2 1 2 3 4 5 6 DAT RES PS2 GND VCC CLK RES
VCC P54 P55 P56 P57
复位电 路
VCC R12 C11
独立按 键
S2 P12 3 VCC OUT GND VCC U5
R9
WL O E EC M
B
P 15 P 16 P 17 P 20 P 21 P 22 P 23 P 24 P 25 P 26 P 27 P 30 P 31 P 32 P 33 P 34
JPL 3 2 1 VCC GND MISO SCK MOSI CS SDCARD
VCC5
LVCC
LVCC VCC
伯乐电子
JBAT
实时时钟DS1302
JTAG电路
JP1 TDO 1 TDI 3 TMS 5 TCK 7 GND 9 RST 11 NC 13 TDO VCC TDI NC TMS NC TCK NC GND NC RST NC NC NC 2 4 6 8 10 12 14 VCC NC NC NC NC NC NC
DVCC P6.3 P6.4 P6.5 P6.6 P6.7 VREF+ XIN XOUT VeREF+ VREFP1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4
MSP430F14X
P5.4 P5.3 P5.2 P5.2 P5.0 P4.7 P4.6 P4.5 P4.4 P4.3 P4.2 P4.1 P4.0 P3.7 P3.6 P3.5
1602液晶 IO
口 扩 展
VCC J1 AVcc 1 AVss 2 VREF+ 3 VeREF+ 4 VREF5 6 7 8
U2 1 LVCC 2 3 P30 4 P31 5 P32 6 P40 7 P41 8 P42 9 P43 10 P44 11 P45 12 P46 13 P47 14 15 16 GND VCC VEE RS R/W E DB0 DB1 DB2 DB3 DB4 DB5 DB6 DB7 VCC GND
U3 Y2 C VCC 1 2 3 4 DS1302 VCC VCC1 X1 SCLK X2 I/O GND RST 8 7 6 5 P15 P16 P17
PR
64 63 62 61 60 59 58 57 56 55 54 53 52 51 50 49
电源扩 展
JPOWER U1 48 47 46 45 44 43 42 41 40 39 38 37 36 35 34 33 P54 P53 P52 P51 P50 P47 P46 P45 P44 P43 P42 P41 P40 P37 P36 P35 VCC5 VCC5 VCC VCC 1 2 3 4 5 6
VCC5 P52
RJ3 RJ4
A
R11
S1 RST P12
S4
A Title Size B Date: File: 20-Dec-2010 Sheet of E:\我的设计\单片机\MSP430单片机\最小系统版 \原理图\MyDesign Drawn By: .ddb Number Revision
VCC
VCC
VCC U4 VCC C1+ C1C2+ C2GND T1OUT T2OUT R1IN R2IN T1IN T2IN R1OUT R2OUT 1 R8 C9 V+ V3 4 C10 5 11 10 12 9 P34 P35 D10
串口通 信
16 C7 2
1 P63 2 P64 3 P65 4 P66 5 P67 6 VREF+ 7 XIN 8 XOUT 9 VeREF+ 10 VREF11 P10 12 P11 13 P12 14 P13 15 P14 16
淘宝店铺：
8路LED电路 MCU
A ss V P 62 P 61 P 60 RT S TK C TS M TI D TO D X 2I T X 2O T P 57 P 56 P 55 A cc V
1 2
VCC JUMPER
JUMPER 1 2 COM R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7 RP8 R8 C
17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32
B
6 JPX 3 2 1 C8 15 14 7 13 8
P 1.5 P 1.6 P 1.7 P 2.0 P 2.1 P 2.2 P 2.3 P 2.4 P 2.5 P 2.6 P 2.7 P 3.0 P 3.1 P 3.2 P 3.3 P 3.4