MSP430单片机最小系统
单片机最小系统原理图及单片机电源模块复位振荡电路解析
单片机最小系统原理图及单片机电源模块复位振荡电路解析单片机最小系统原理图及单片机电源模块/复位/振荡电路解析2015-03-19 12:51:21 来源:diangon关键字：单片机最小系统电路解析单片机最小系统主要由电源、复位、振荡电路以及扩展部分等部分组成。
最小系统原理图如图所示。
电源模块对于一个完整的电子设计来讲，首要问题就是为整个系统提供电源供电模块，电源模块的稳定可靠是系统平稳运行的前提和基础。
51单片机虽然使用时间最早、应用范围最广，但是在实际使用过程中，一个和典型的问题就是相比其他系列的单片机，51单片机更容易受到干扰而出现程序跑飞的现象，克服这种现象出现的一个重要手段就是为单片机系统配置一个稳定可靠的电源供电模块。
电源模块电路图此最小系统中的电源供电模块的电源可以通过计算机的USB口供给，也可使用外部稳定的5V电源供电模块供给。
电源电路中接入了电源指示LED，图中R11为LED的限流电阻。
S1 为电源开关。
复位电路单片机的置位和复位，都是为了把电路初始化到一个确定的状态，一般来说，单片机复位电路作用是把一个例如状态机初始化到空状态，而在单片机内部，复位的时候单片机是把一些寄存器以及存储设备装入厂商预设的一个值。
单片机复位电路原理是在单片机的复位引脚RST上外接电阻和电容，实现上电复位。
当复位电平持续两个机器周期以上时复位有效。
复位电平的持续时间必须大于单片机的两个机器周期。
具体数值可以由RC电路计算出时间常数。
复位电路由按键复位和上电复位两部分组成。
(1)上电复位：STC89系列单片及为高电平复位，通常在复位引脚RST上连接一个电容到VCC，再连接一个电阻到GND，由此形成一个RC充放电回路保证单片机在上电时RST脚上有足够时间的高电平进行复位，随后回归到低电平进入正常工作状态，这个电阻和电容的典型值为10K和10uF。
(2)按键复位：按键复位就是在复位电容上并联一个开关，当开关按下时电容被放电、RST也被拉到高电平，而且由于电容的充电，会保持一段时间的高电平来使单片机复位。
MSP430系列16位超低功耗单片机原理与实践
MSP430系列16位超低功耗单片机原理与实践MSP430系列单片机采用了哈佛结构，具有16位的数据宽度，可以实现更高的数据处理速度。
它的主频范围从1MHz到25MHz，能够满足不同应用的需求。
同时，MSP430系列单片机具有多种低功耗模式，例如待机模式、休眠模式和独立模式，可以有效地降低功耗，延长电池寿命。
MSP430系列单片机具有丰富的外设接口，包括多个串口通信接口、通用输入输出口、模拟输入输出口以及定时器和计数器等。
这些外设接口使MSP430系列单片机可以与其他外部设备进行通信，实现数据的输入和输出。
此外，MSP430系列单片机还具有多个中断源，可以实现实时中断处理，提高系统的响应能力。
使用MSP430系列单片机进行开发，首先需要选择合适的开发板和编程工具。
德州仪器公司提供了MSP430 LaunchPad开发板，可以方便地进行程序的编写和调试。
同时，德州仪器还提供了MSP430编程工具链，包括编译器、调试器和仿真器等，在开发过程中能够提高开发效率。
在实际开发中，可以利用MSP430系列单片机的低功耗特性，实现一些需要长时间运行的应用。
例如，可以将MSP430系列单片机用于物联网中的传感器节点，采集和传输环境数据。
由于MSP430系列单片机的低功耗特性，可以通过电池供电，从而实现长时间的无线监测。
此外，MSP430系列单片机还可以用于电力管理系统、家庭自动化系统和医疗设备等领域。
它的低功耗特性和丰富的外设接口使其具有很高的适用性，能够满足各种不同应用的需求。
总结起来，MSP430系列单片机是一款16位超低功耗单片机，具有高性能和丰富的外设接口。
它的低功耗特性使得它在物联网、电力管理、家庭自动化和医疗设备等领域具有广泛的应用前景。
通过学习MSP430系列单片机的原理和实践，可以更好地应用它在实际开发中。
由MSP430单片机和DS1820构成的小型测温系统
功能和 更高的性 能， 传 感器与单 片机 的结合成 为一个重要的发展趋势 。本文介绍 了 ＭＳ Ｐ ４ ３ ０单片机 与数 字化 温度传感 器 Ｄ Ｓ １ ８ ２ ０的接 口设计 ， 并给 出 了程序设 计。
ＤＳ １ ８ ２ ０的 主要 特性 如 下 ： （ １ ） 独特 的单线接 口方 式 ． Ｄ Ｓ １ ８ ２ ０在与微处理器连接 时只需要一
根总线就可 以实现与微处理器 的双 向通信 ： （ ２ ） Ｄ Ｓ １ ８ ２ ０ 支持多点组 网功能 ．多个 Ｄ Ｓ １ ８ ２ ０ 可 以并联在 唯一 的 总线上 ． 以实现多点测温 ： （ ３ ） Ｄ Ｓ １ ８ ２ ０ 在 使用 中不需要任何外 围元器件件 ： （ ４ ） 可 以由数据线来供 电： （ ５ ） 测温范 围一 ５ ５ ℃至＋ １ ２ ５ ％， 固有测 温分辨率 为 ０ ． ５ ｑ Ｃ ； （ ６ ） 测量结果 以 ９ 位数字量方式串行传送 ： （ ７ ） 用户可 以设置报警温度 。 以下是该芯片 内部结构方框图 ， 如图 １所示。
芯 片进 行 连接
１ 硬 件 设计
本 系统的硬件接 口电路相 对比较简单 ． 主要就是 Ｍ 连接 首先简要介绍数字化温度传感
器 ＤＳ １ ８ ２ ０ 。 １ ． １ ＤＳ Ｉ ８ ２ ０的 芯 片
如图 ３ 所示 为具体 的接 口电路 图
电平 。如 图 ４所示为总线复位的时序图。
片帆 接收复位脉 冲 赫小 ４ ８ ｏｌ ｌ Ｂ
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Ｄ ｏ 一
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Ｓ ＇ — Ｌ ’ Ｗ Ｒ Ｈ 虬 ‰一
MSP430简介（超详细·）
MSP430简介（超详细·）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。
基于MSP430F169的最小系统设计
摘 要: 单片机最小系统，或称为最小应用系统，是指用最少的元件组成的单片机可以工作的系 统。对于MSP43 系列单片机来说，最小系统一般应该包括: 单片机、晶振电路、复位电路。本 0 丈介绍了MSP 3 F 6 单片机的特.蔽，设计了MSP 3 最小系统中电源模块、复位电路模块、晶 4 0 1 9 4 0 振电路模块、 JTAG 接口 模块、辛口通讯模块的电路原理图，并介绍了各部分的功能。该最小系 统可以进行在线下载、仿兵和调试，经实 脸征明原理正确可靠， 可以广泛应用于教学、 科研和电 子设计领城。 关健字: MSP430 ; 最小系统; 电路设计 中图分类号: TP368. 1 文献标识码: A 文章编号: 1671一 816X ( 2007) 06一 0216一 03
山西农业大学学报第6 卷 (第6 期)
J . S a介 h 哀Agr ic。U耐6 20 0 7
基于 MSP43oF16 的最小系统设计 9
韩勇鹏‘ 霍利锋2 ，
(1. 山西农业大学 教务处，t 西 太谷 030801， 太原理工大学，I 西 太原 030024) J i 2. J
T触 Mini一s st m De ig Ba ed o MSP430F 169 y e s n s n HAN Yong一 ng et a[. Pe
( 了口hi， Af 一 s o f f ic of s a” Ag r oI or l 山 ￡ it夕 T 该二 a， 泣 滚‘ g 和ir e h x滋 i t a c 珑“ ， a h S x 030801，C ￡ h 刀 a) A加 a ct : The mini system. mini一 tr application system， made uP of the minimum com冈nents. In is regar t MSP 30 s ries m cr c n r lle s ， mi址5邓tem ，n r lly i皿lu es MSP430F169， c illad o 4 e i oot o r t坛 e a d os tor circuit an reset circuit. In th paPer ， characteristics of MSP 30F169 are intr duc d. Also d e the 4 o e t he sc址m tic diagr ms 0f cir u t t eOty ab ut th s m司ule s 讹h as 脚wer mo ul ，reset cir uit a a c i h o Oe s d e c module， oscillator cir uit m dule， c o TAG m dule， d ser es module ar designed an presente . In o an i e d d d a diti n， e fun ti ns of all mo ule ar P吐 f rwar . The min卜 o th c o d s e o d syst娜 can b used f r o介lin e o e download ， emulati n an debug， d as pr ved by lots of experiments， is scientif c， d able， o d an o it i de伴n an can b br a ly a aPte t th fields of th edu ati n， ien ific re ea代h an ele tric desi 几 d e od d d o e e c O s t c s d c g Key wO s : MSP430 ; Mini System o Cir uit rd c 单片机应用系统的硬件电路设计包含两部分内容: 一是 系统扩展，即单片机内部的功能单元，如 ROM、RAM、1 / 0 、定时器/ 计数器、中断系统等不能满足应用系统的要求 时， 必须在片外进行扩展，选择适当的芯片，设计相应的电 路。二是系统的配置，即按照系统功能要求配置外围设备， 如电源、A/ D、D A 转换器等。要设计合适的接 口电路。 / 本文将介绍基于 Ms 43 F 69 的最小系统设计过程。 P 0 1 在系统支持软件下，在线实现对目标系统的硬件调试及软件 开发，包括汇编、 语言、连接及动态调试，具有单步、多 C 断点和跟踪，并且开放全部存储器、寄存器，可以方便可靠
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。
单片机最小系统PPT课件
﹡掩膜ROM（Mask ROM）型，用户程序由芯片生产厂写入； ﹡ EPROM（Erasable Programmable ROM）型，用户程序通过写 入装置写入，通过紫外线照射擦除；
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3、MCS-51单片机的内部结构
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该系列生产工艺有两种：
一是HMOS工艺（高密度短沟道MOS工艺）。 二是CMOS工艺（互补金属氧化物的MOS工艺）， 具有低功耗的特点。
在产品型号中凡带有字母“C”的即为CMOS芯片，不带 有字母“C”的即为HMOS芯片。
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在片内程序存储器的配置上，该系列单片机有三种形式：
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8位单片机
• 是目前应用最广泛的单片机。 • 用于工业控制、智能接口、仪器仪表等各个领域。 • 1980年，美国Intel公司推出MCS-51系列单片机。 • MCS-51系列及其兼容机型
ATMEL公司融入Flash存储器技术的AT89系列 Philips公司的80C51、80C552系列 华邦公司的W78C51、W77C51高速低价系列 ADI公司的ADμC8xx高精度ADC系列 LG公司的GMS90/97低压高速系列 Maxim公司的DS89C420高速（50MIPS）系列 Cygnal公司的C8051F系列高速SOC单片机
单 硅
一块芯片就成了一台计算机
单片机有体积小、功耗低、 价格低、控制功能强、性能价 格比高、易于推广应用等显著 优点。
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• 组成： • 性能: • 价格:
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MSP430系列单片机介绍
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。
MSP430系列超低功耗16位单片机原理与应用
振荡器控制逻辑
LFXT1
振荡器控制 逻辑
XT2振荡器控
制逻辑
DCO振荡器
控制逻辑
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DCO频率的调节 频率的调节
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第一章习题
微处理器的发展方向是什么？ 单片机的概念是什么？ 单片机和我们通常所用的微型计算机有什么区别和联系？ 单片机常见的领用领域有哪些？ 如何理解MSP430系列单片机的“单片”解决能力？ MSP430系列单片机最显著特性是什么？ 如何理解MSP430系列单片机的低功耗特性？ 为什么MSP430系列单片机特别适用于电池供电和手持设备？ 如何理解MSP430系列单片机的强大处理能力？在开发环境方面， MSP430系列单片机和传统单片机相比，有哪些显著优势？ 构成MSP430系列单片机的各类存储器有什么特点？各自适用于哪些场 合？ MSP430系列单片机应用选型的依据是什么？
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本章小结
在结构上MSP430系列单片机集成了一部计算机的各个基本 组成部分。虽然其工作原理与普通微机并无差异，但 MSP430系列单片机在结构上更加突出了体积小、功能强、 面向控制的特点，具有很高的性能价格比。 MSP430系列单片机由CPU、存储器和外围模块组成，这些 部件通过内部地址总线、数据总线和控制总线相连构成单 片微机系统。 MSP430的内核CPU结构是按照精简指令集的宗旨来设计的 。具有丰富的寄存器资源、强大的处理控制能力和灵活的 操作方式。 MSP430的存储器结构采用了统一编址方式，可以使得对外 围模块寄存器的操作象普通的RAM单元一样方便、灵活。 MSP430存储器的信息类型丰富，并具有很强的系统外围模 块扩展能力。
MSP430单片机最小系统
MSP430单片机最小系统8.2BSL编程器原理图8-1MSP430单片机正常启动复位时序信号当TEST引脚出现至少两个跳变沿，当TEST为高电平而RST引脚出现高电平，如图8-2所示启动程序载入器(Boottrap)所需的时序时，单片机进入启动程序载入器工作方式。
图8-2MSP430单片机进入BSL时序信号图8-43.3V电源电路图图8-3中USB插座的1、2、3、4脚分别为5v电源，D-和D+差分信号线，地线。
5、6脚为插座外壳接地引脚。
电脑可通过1脚提供5V电源，由于PL23032图8-5IAR生成MSP430-t某t编程文件配置2）打开MSPFET软件，做如下设置，如图8-6所示，并选择芯片型号为MSP430F149。
3图8-6MSPFET配置通过电脑的并行端口实现MSP430单片机的JTAG端口编程和调试，对于初学者是一种成本较低的方案，下面介绍用电脑的并行口实现JTAG编程，但是在4用JTAG烧断保密熔丝后，要再想修改闪存程序，就只能用BSL方法了。
图8-9IAR的调试器配置5图8-10IAR的FET调试器并口配置8.4MSP403F149单片机最小系统设计前面的章节中，我们主要采用MSP403F249作为仿真器件详述了单片机内部功能和外部扩展电路的设计和应用，本节主要介绍实用的单片机小系统开发板的硬件设计，可以作为单片机实验学习使用。
在选择单片机型号时，由于市面上MSP403F149较为常用且购买容易，且与MSP403F249功能基本相同，管脚也兼容，因此选择MSP403F149作为单片机最小系统的主芯片。
该单片机的特点如下：1.8V～3.6V超宽供电电压5种低功耗模式，从tandby模式唤醒时间小于6μ0.1uARAM保持0.8uA实时时钟模式2KRAM，60KB+256BFlahMemory（支持IAP）片内硬件乘法器支持四种乘法运算两个具有PWM输出单元的16-Bit定时器（TimerA3，TimerB7）两个UART接口，两个SPI接口（与UART复用）一个8通道12-Bit模数转换器(ADC)，具有片内参考电压源一个模拟比较器，看门狗电路等开发板可使用的资源如下：两种可选供电方式（标准稳压器接口、USB接口）符合TI标准的14芯JTAG仿真调试端口蜂鸣器18B20单芯片12-Bit高精度温度传感器12-Bit模数转换器（ADC）接口和单路输出10-Bit数模转换器（DAC）6标准的1602液晶接口和标准的12864液晶接口六位共阴极动态扫描数码管电路RTC实时时钟+纽扣电池IIC接口的EEPROM4某4的矩阵式键盘标准的RS232接口和RS485接口含8个LED的流水灯电路（红、黄、绿）1）单片机电路图8-11MSP430F149单片机电路7图8-12MSP430F149电源电路2）RS232串行口电路这里选用MA某3232作为单片机串行口转换芯片，MA某3232是一款3.0V~5.5V供电、低功耗的RS232收发器，支持高达1Mbp的通信速率，仅需要四个0.1uF的电容作为外部元件即能工作。
最小系统板v1.2使用说明
伯乐电子MSP430F149最小系统板使用说明手册---V1.2版PCB配套说明2011-4感谢使用本产品！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。
MSP430F149单片机是MSP430X1XX系列中性价比比较好的一款单片机，通过对MSP430F149的学习，相信你很快就能掌握MSP430系列单片机的知识。
第一章：硬件资源1.1实物图及功能概览：1.1.1焊接图片：1.1.2开发板硬件支持：名称型号说明主芯片MSP430F149 TI公司16位单片机电源芯片AMS1117 3.3V电源稳压芯片485通信MAX485 实现远距通讯1602液晶接口接插件液晶接口，并能实现对比度调节PS2接口接插件接标准PS2键盘温度传感器18B20 接入传感器即可单总线方式测温度E2PROM A T24C02 外部存储器芯片串口芯片MAX3232 串口电平转换,3.3V供电实时时钟芯片DS1302 可直接读取时间信息红外接收芯片HS0038B 一体化接收头，方便接收红外信号1.2本板资源功能概述：1、板载MSP430F149芯片2、提供32.768KHz和8MHz两种晶振连接方式3、3.3V稳压电源电路及电源开关4、采用电源及USB供电，并带输出电容5、板载TI标准JTAG接口（14针），支持硬件仿真和USB下载。
6、所有IO口（包括AD电源等）均引出。
7、8路彩色LED已上拉，并设置使能跳线。
8、随板赠送万能红外接收头，可用普通遥控器进行解码实验。
9、板上带有max3232电平转换芯片，可与电脑做串行通信实验。
10、引出串口1，LED指示通讯状态，实现MCU-PC通讯。
11.板载24C02,避免烧写flash等操作时意外擦除用户数据。
12.板上已接入温度电路，只需接入18b20即可实现温度测量。
MSP430系列单片机LQFP64封装最小系统板使用指南
一、概述MSP430系列单片机是基于RISC指令集的十六位微控制器(MCU)，凭借其优异的超低功耗特性和强大的数据处理能力正在被越来越多的用户所认可，其应用领域不断拓宽、市场前景十分广阔。
但是，MSP430系列单片机的一个缺憾就是很少有DIP形式的封装结构，这使得用户难于快速对MSP430的整体性能进行评估和完成某些项目的前期开发验证；为了解决这个问题，我们深入分析MSP430系列单片机不同种系间的差别，针对应用最为广泛的64脚薄型四侧引脚扁平封装(LQFP64) 的MSP430单片机推出了兼容多种型号的普适型最小系统板，在这个板子上集成了电源电路、时钟振荡电路、复位电路、JTAG调试端口等基本电路组件，并将MCU的所有通用输入输出引脚(GPIO)和外部参考电压输入引脚全部引出，便于用户直接对MSP430进行性能评估或者是将此最小系统板嵌入到目标系统中完成项目的前期验证。
二、兼容型号本最小系统板的封装形式支持以下型号的MSP430单片机：MSP430F13X，MSP430F14X，MSP430F14X1，MSP430F15X，MSP430F16X，MSP430F161X，MSP430F23X，MSP430F24X，MSP430F24X1，MSP430F241X，MSP430F261X，MSP430FE42X(A)，MSP430FW42X，MSP430F41X。
但是，其中某些型号的部分IO可能不可用，具体内容请参考相应型号MCU的数据手册(datasheet)。
三、使用说明本最小系统板上默认焊接了MSP430F149型单片机，如果用户需要使用其他兼容型号的单片机那么可以直接向我们定制或者自行将F149型单片机拆下再焊接其他型号的MSP430单片机。
本最小系统板上默认焊接了32768Hz的晶体(Y2)，如果用户需要此时钟振荡器工作在更高的频率那么可以直接向我们定制或者自行将32768Hz的晶体拆下再焊接更高频率的晶体，同时要在背面的C9、C10上焊接适当容值的谐振电容。
第9章MSP430单片机应用系统设计实例
图9.1.3 板载仿真器部分电路原理图
9.1 MSP430F5529 Launchpad
2. BoosterPack接口 BoosterPack接口是MSP430F5529 LaunchPad的一大特色，正是由于BoosterPack的存在，MSP430单片机的扩展应 用才变得方便。MSP430F5529单片机片内有128 kB的Flash和10 kB的SRAM，以及SPI、SCI、I2C、ADC、DMA和 USB2.0等丰富的外设资源。MSP430F5529 LaunchPad通过BoosterPack接口引出4组SPI、2组I2C和2组UART功能引脚 ；同时，还包括多组定时器、比较器、DMA及ADC的引脚。这些丰富的引脚为外部扩展功能的实现提供了必备的 条件。BoosterPack接口上的资源和功能如图9.1.4所示。
电压可达7V；EN是芯片的使能端，高电平有效；芯片的输入IN端和输出OUT端，都通过陶瓷电容接
地，对噪声进行滤波；NR/FB通过旁路电容接地，可以减小输出噪声及增加供电电压的抑制比(PSRR)。
图9.1.9 TPS77301可调输出电压电路
图9.1.10 TPS73533固定输出电压电路
9.1 MSP430F5529 Launchpad
9.1.3 软件开发
为了帮助初学者更好地学习和使用MSP430F5529 LaunchPad，我们开发了相应的板载实验程序。该板 载实验程序为一个完整的CCS软件工程，不仅能够 应用MSP430F5529单片机的USB通信模块、定时器 模块、外部中断模块等，也能够使用该开发板上的 所有硬件资源，即在一个软件工程下，完成对实验 板上所有硬件资源的测试。板载实验程序软件流程 图如图9.1.11所示。其中，USB通信控制实验为整个 板载实验的主体框架，通过上位机输入相应的命令， 利用USB通信将相应的命令发送给MSP430单片机， 从而控制程序的流向，进入相应的实验。该板载实 验程序包括USB通信控制实验、GPIO输出控制实验、 定时器计时中断实验、PWM产生实验和按键外部中 断实验。
msp430单片机入门知识
PORT2_VECTOR (1 * 2u) /* 0xFFE2 P2 */ PORT1_VECTOR (4 * 2u) /* 0xFFE8 P1 */ TIMERA1_VECTOR (5 * 2u) /* 0xFFEA Timer A CCR1/2*/ TIMERA0_VECTOR (6 * 2u) /* 0xFFEC Timer A CCR0 */ USART0TX_VECTOR (8 * 2u) /* 0xFFF0 串口发送 */ USART0RX_VECTOR (9 * 2u) /* 0xFFF2 串口接收*/ WDT_VECTOR (10 * 2u) /* 0xFFF4 Watchdog Timer */ SD16_VECTOR (12 * 2u) /* 0xFFF8 16位ADC */ NMI_VECTOR (14 * 2u) /* 0xFFFC Non-maskable */ RESET_VECTOR (15 * 2u) /* 0xFFFE Reset */
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中断的具体过程
1. 事先将中断服务程序入口地址装入中断 向量表。
2. 中断发生后，如果中断被允许（可屏蔽 中断），CPU将当前程序地址和CPU状 态寄存器SR压入堆栈。
3. 跳转到中断服务程序入口，备份寄存器 入堆栈。
4. 开始执行中断服务程序。 5. 退出中断前，恢复寄存器。CPU取回SR
寄存器，跳转回中断前主程序地址。
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MSP430FE425A资源 1. 8M/s处理速度 2. 512RAM（数据）+16KB Flash（程序代码） 3. 内置Flash控制器，剩余Flash可存数据。 4. 内置时钟管理单元，可内部倍频 5. 3路同步采样、差分输入、32倍程控增益放大器的16位ADC 6. 温度传感器 7. 1.2V基准源和输出缓冲器 8. 128段LCD驱动器 9. 增强UART串口 10. 看门狗 11. BasicTimer定时器 12. 16位TimeA定时器，3路捕获和2路PWM 13. 内置BOR复位电路 14. 16个双向可中断IO口 15. 内置电能计量模块 16. 后缀带A的，比如FE425A带硬件乘法器
基于MSP430单片机和DS18B20的小型测温系统
Ａ ５０ 之类 的模拟传感器 ， Ｄ９） 经信号取样 电路 、 放大电 路和模数转换 电路处理 ，获取表示温度值 的数字信
号 ， 交 由微 处 理 器 或 Ｄ Ｐ处理 。被测 温 度 信号 ， 再 Ｓ 从 敏感 元 件 接 收 的非 电模 拟 量 开 始 ，到 转 换 为微 处 理
器可处理的数字信号之间 ，设计者须考虑 的线路环
低， 结构简单。系统电路图如图 １ 所示 。
收 稿 日期 ：０ ｌ ０ 一 ２ ２ １－ ｌ ２
（） ７ 带有 ３ 个捕捉 ， 比较寄存 器的 １ ６位定 时器
作者 简介 ： 张希辉 （９５ ）男 ， １５一 ， 辽宁铁岭人 ， 高级工程师 ， 主要从 事智 能控 制系统和光通信 系统 的研发 。
摘 要 ： 绍 了超 低功耗 １ 位 单片机 ＭＳ ４０ ｌ２ 和数 字温度传感 器 ＤＳ８ ２ 介 ６ Ｐ ３Ｆ１１ １Ｂ ０的基本特性 ， 结合 ４位段 型液 晶显 示
模 块 Ｌ Ｍ０ ６和升压 型 ＤＣ ＤＣ 变换 器 ＭＡＸ１７ ， Ｃ ４ — ６ ４ 设计 了一 个小型测 温 系统 ， 并基 于集成 开发 环境 Ｉ Ｒ Ｗｏｋ ｅｃ Ａ ｒｂｎ ｈ
（ ） 种 省 电模 式 （ ３５ 备用 模式 ：． Ａ； Ａ ０ ８ Ｒ Ｍ保 持关 闭模式 ：． Ａ）从备用模式唤醒只需 ６ ｓ ０１ ； ； 该 系统 主 控 芯 片 采 用 美 国 １ 公 司 的 超 低 功 耗 ｆ １ （） ６ ４ １ 位精简指令集结构 ，２ ８ １５ 指令周期 ； ｎ ｌ ６位单片机 Ｍ Ｐ ３ Ｆ １ Ｓ ４０ １２ ，温度检测采用数字温度 １ （） ｋ ２６ ５ ４ ＋ ５ 字节 Ｆ Ａ Ｈ存储器，２ 字节 Ｒ Ｍ ＬＳ １８ Ａ ； 传感器 Ｄ １Ｂ ０ Ｓ ８ ２ ，温度显示单元采用 ４位段型液晶 （ ） 门狗定时器 Ｗａ ｈ ｏ ｉｅ， ６看 ｔ ｄｇ ｍ ｒ可用作通用 ｃ Ｔ 显示模块 Ｌ Ｍ ４ ，电源部分采用升压 型 Ｄ — Ｃ电 Ｃ ０６ ＣＤ 源模 块 Ｍ Ｘ ６４ Ａ １７ 。整个 系统采用 ３３ ． Ｖ供 电，功耗 定 时器 ；
430最小系统
单片机芯片配以必要的外部器件，一般包括电源供入及电源开关、复位电路、晶振、输入输出电路等就能构成最小系统。
MSP430F149芯片是美国TI公司推出的超低功耗微处理器，有60KB+256字节FLASH，2KBRAM，包括基本时钟模块、看门狗定时器、带3个捕获／比较寄存器和PWM 输出的16位定时器、带7个捕获／比较寄存器和PWM输出的16位定时器、2个具有中断功能的8位并行端口、4个8位并行端口、模拟比较器、12位A／D转换器、2个串行通信接口等模块。
MSP430F149芯片具有如下特点：1)功耗低：电压2．2V、时钟频率1MHz时，活动模式为200μA；关闭模式时仅为0．1A，且具有5种节能工作方式。
2)高效16位RISC-CPU，27条指令，8MHz时钟频率时，指令周期时间为125ns，绝大多数指令在一个时钟周期完成；32kHz时钟频率时，16位MSP430单片机的执行速度高于典型的8位单片机20MHz时钟频率时的执行速度。
3)低电压供电、宽工作电压范围：1．8～3．6V；4)灵活的时钟系统：两个外部时钟和一个内部时钟；5)低时钟频率可实现高速通信；6)具有串行在线编程能力；7)强大的中断功能；8)唤醒时间短，从低功耗模式下唤醒仅需6μs；9)ESD保护，抗干扰力强；10)运行环境温度范围为-40～+85℃，适合于工业环境。
MSP430系列单片机的所有外围模块的控制都是通过特殊寄存器来实现的，故其程序的编写相对简单。
编程开发时通过专用的编程器，可以选择汇编或C语言编程，IAR公司为MSP430系列的单片机开发了专用的C430语言，可以通过WORKBENCH和C-SPY直接编译调试，使用灵活简单。
1 系统总体设计最小系统是由保证处理器可靠工作所必须的基本电路组成的，主要包括电源电路、时钟电路、复位电路、通信接口电路、数据存储电路组成，其硬件框图如图1所示。
查看原图（大图）1．1 电源电路本系统需要使用+5V和+3．3V的直流稳压电源，其中MSP430Fl49及部分外围器件需要+3．3V电源，另外部分需要+5V电源。
单片机最小系统电路讲课文档
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三、单片机最小硬件电路组成简述：
要使单片机工作起来，最基本的电路的构成为
单片机最小系统电路
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1、单片机应用基本步骤
硬件电路分析 程序编写 调试修改 运行 优化
2、KEIL 51软件的学习 ASM程序文件
编译
HEX执行文件
注意：1）先建工程，后建文件，文件包含在工程中。 2）编译前，注意KEIL 51 软件参数设置
3、SLISP软件的学习
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注意：端口作输入，先输出高电平，后
取输入值。
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七、单片机最小硬件系统电路图
注意： 1）EA/VP(31脚）
接+5V
2）单片机的P0、 P1、P2、P3四个 端口用于输入/输出 数字电信号。
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八、I/O端口使用举例
编程：已知P0端口外接8个发光二极管，P3端口 外接按键开关。编写程序，实现开关控制发光 二极管的亮灭。
电源
1、电源电路：向单片机供电。 2、时钟电路：单片机工作的时
时钟
单片机
间基准，决定单 片机工作速度。
3、复位电路： 确定单片机工作
复位
的起始状态，完 成单片机。
四、单片机电源：
AT89S51单片机的工作电压范围：4.0V—5.5V
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第八章MSP430F249单片机最小系统8.1 MSP430单片机下载方式当单片机程序利用IAR开发环境编译和proteus仿真通过以后，还需要把程序生成的二进制代码烧录进单片机内部闪存中运行，这个过程称为下载或者编程。
MSP430单片机支持多种FLASH编程方法：BSL和JTAG。
其中BSL是启动加载程序(BootStrap Loader)的简称，该方法允许用户通过标准的RS-232串口访问MSP430单片机的FLASH和RAM。
在单片机的地址为(0C00H-1000H)的ROM区内存放了一段引导程序，给单片机的特定引脚加上一段特定的时序脉冲，就可以进入这段程序，让用户读写、擦除FLASH程序。
通过BSL无条件擦除单片机闪存，重新下载程序，还可以通过密码读出程序。
另外一种下载程序的方式为JTAG(Joint Test Action Group ，联合测试行动小组)，JTAG是一种国际标准测试协议，主要用于芯片内部测试及对系统进行仿真、调试。
JTAG 技术是一种嵌入式调试技术，它在芯片内部封装了专门的测试电路TAP（Test Access Port，测试访问口），通过专用的JTAG 测试工具对内部节点进行测试。
目前大多数比较复杂的器件都支持JTAG 协议，如ARM 、DSP 、FPGA 器件等。
标准的JTAG 接口是4 线：TMS、TCK、TDI、TDO，分别为测试模式选择、测试时钟、测试数据输入和测试数据输出。
目前JTAG 接口的连接有两种标准，即14 针接口和20 针接口，MSP430单片机使用的是14针的接口，其定义分别如表8-1所示。
8.2 BSL编程器原理启动程序载入器(BootStrap)是一种编程方法，允许通过串行连接和MSP430通讯，在Flash Memory 被完全擦除时也能正常工作。
MSP430的启动程序载入器(Bootstrap)在单片机正常复位时不会自动启动，当需要对单片机下载程序代码时候，对RST/NMI和TEST引脚设置特殊的顺序。
当MSP430单片机的TEST 引脚为低电平而RST/NMI引脚有上升沿时，用户程序从位于内存地址0FFFEh 复位向量开始执行，用户程序正常启动，如图8-1所示图8-1 MSP430单片机正常启动复位时序信号当TEST引脚出现至少两个跳变沿，当TEST为高电平而RST引脚出现高电平，如图8-2所示启动程序载入器(Bootstrap)所需的时序时，单片机进入启动程序载入器工作方式。
图8-2 MSP430单片机进入BSL时序信号使用TEST和RST/NMI脚调用启动程序载入器(BootStrap)后，通讯可以用一个标准的异步串口协议确定。
用MSP430的P1.1口BSLTX 传输数据，P2.2口BSLRX 接收数据。
UART设置为波特率9600，8位数据位，偶校验，1位停止位。
详细的通信协议细节请参考TI的数据手册。
考虑到大部分计算机已经没有独立的串行口，必须利用USB接口实现BSL功能，下面介绍一种USB接口的BSL下载器的硬件设计。
如图8-3所示。
图8-3 USB接口BSL下载器原理图图8-4 3.3V电源电路图图8-3 中USB插座的1、2、3、4脚分别为5v电源，D-和D+差分信号线，地线。
5、6脚为插座外壳接地引脚。
电脑可通过1脚提供5V电源，由于PL2303为3.3V供电，这里使用一颗AMS1117-3.3，为5V转3.3V稳压芯片，用于将USB 接口提供的5V转换成PL2303芯片所需的电压，如图8-4所示，PL2303 是一种高度集成的RS232-USB 接口转换器，可提供一个RS232 全双工异步串行通信装置与USB 功能接口转换。
该器件内置USB功能控制器、USB 收发器、振荡器和带有全部调制解调器控制信号的UART，只需外接几只电容就可实现USB 信号与RS232 信号的转换，所有工作全部由芯片自动完成，使用者无需考虑固件设计。
在通过BSL下载时，DTR连接430的RESET，RTS连接430的TCK，TXD连接单片机的P2.2，RXD连接单片机的P1.1。
通过下载软件如MSPFET，可以实现bootstrap规定的时序要求，具体使用方式如下：1）利用IAR开发软件生成TI公司规定的txt格式下载文件，右键单击project 中的工程名，选择options，在output中选择msp430-txt，如图8-5所示。
保存配置并重新编译，在工程debug\exe目录下可以找到下载文件。
图8-5 IAR生成MSP430-txt编程文件配置2）打开MSPFET 软件，做如下设置，如图8-6所示，并选择芯片型号为MSP430F149。
图8-6 MSPFET配置打开编程txt文件，首先，点击ERASE 擦除芯片上原有的程序；第二步，点击PROGRAM即可下载，如图8-7所示。
图8-7 MSPFET下载示意图8.3 JTAG下载器电路通过电脑的并行端口实现MSP430单片机的JTAG端口编程和调试，对于初学者是一种成本较低的方案，下面介绍用电脑的并行口实现JTAG编程，但是在用JTAG烧断保密熔丝后，要再想修改闪存程序，就只能用BSL方法了。
图8-8 并口JTAG下载器电路原理图图8_8中，74HC244为一颗8通道缓冲芯片，将A1~A8缓冲输出到Y1~Y8，JP4为标准的14芯MSP430单片机的JTAG接口。
通过该接口通过14芯排线连接到单片机开发板的JTAG插座，即可实现单片机程序的下载和实时仿真调试功能。
具体设置如下，在IAR软件中右键单击project中的工程名，选择options->Debugger，在Driver选项中选择FET Debugger，如图8-9所示。
图8-9 IAR的调试器配置图8-10 IAR的FET调试器并口配置然后在图8-10 中选择FET Debugger，选择connection中的Texas Instrument LPT-I。
即选择电脑的并口作为下载口，确定后即可开始程序的下载和调试。
8.4 MSP403F149单片机最小系统设计前面的章节中，我们主要采用MSP403F249作为仿真器件详述了单片机内部功能和外部扩展电路的设计和应用，本节主要介绍实用的单片机小系统开发板的硬件设计，可以作为单片机实验学习使用。
在选择单片机型号时，由于市面上MSP403F149较为常用且购买容易，且与MSP403F249功能基本相同，管脚也兼容，因此选择MSP403F149作为单片机最小系统的主芯片。
该单片机的特点如下：♦1.8V～3.6V超宽供电电压♦5 种低功耗模式，从standby 模式唤醒时间小于6μs♦0.1uA RAM 保持♦0.8uA 实时时钟模式♦2K RAM，60KB+256B Flash Memory（支持IAP）♦片内硬件乘法器支持四种乘法运算♦两个具有PWM输出单元的16-Bit定时器（TimerA3，TimerB7）♦两个UART接口，两个SPI 接口（与UART 复用）♦一个8 通道12-Bit模数转换器(ADC)，具有片内参考电压源♦一个模拟比较器，看门狗电路等开发板可使用的资源如下：♦两种可选供电方式（标准稳压器接口、USB 接口）♦符合TI标准的14芯JTAG 仿真调试端口♦蜂鸣器♦18B20单芯片12-Bit 高精度温度传感器♦12-Bit 模数转换器（ADC）接口和单路输出10-Bit 数模转换器（DAC）♦标准的1602 液晶接口和标准的12864液晶接口♦六位共阴极动态扫描数码管电路♦RTC实时时钟+纽扣电池♦IIC接口的EEPROM♦4×4的矩阵式键盘♦标准的RS232接口和RS485接口♦含8 个LED 的流水灯电路（红、黄、绿）1）单片机电路图8-11中MSP430F149单片机外接Y1和Y2晶振，分别为32.768KHz和8MHz，给单片机提供低速晶体振荡器和高速晶体振荡器，以满足不同的应用对速度和功耗的要求。
P3是标准的14芯JTAG接口，用于单片机的程序下载和实时仿真调试。
R1、R2、C1组成RC复位电路，当给开发板供电时，提供一个延迟的低电平给单片机的RST端口，S1为按键复位。
C9~C13为0.1μF瓷片电容，这些电容分别为单片机电源VCC、模拟电源A VCC和ADC的参考电源VREF 提供退耦，提高单片机系统工作的稳定性，值得注意的是这些退耦电容的放置必须靠近单片机的对应的电源引脚，和这些引脚的连线尽可能的短。
R5为一个0欧姆电阻，用于数字电源的地和模拟电源的地之间的隔离，这种设计方法是用于将数字电路部分和模拟电路部分的地线分开，减少数字部分对模拟部分的干扰。
P1为双排插座，将单片机的部分端口引出，可用于外部器件的扩展。
图8-12为单片机电源部分，外接电源通过AMS1117-3.3提供单片机及其他部分所需的3.3V 电源。
图8-11 MSP430F149单片机电路图8-12 MSP430F149电源电路2）RS232串行口电路这里选用MAX3232作为单片机串行口转换芯片，MAX3232 是一款3.0V~5.5V 供电、低功耗的RS232 收发器，支持高达1Mbps 的通信速率，仅需要四个0.1uF 的电容作为外部元件即能工作。
单片机与MAX3232 连接电路图如图8-13所示。
图8-13 MSP430F149与MAX3232 的连接电路图MSP430F149片内集成了两个UART端口，这里使用了它的UART0端口，单片机通过UTXD0(P3.4)向PC 机发送数据，通过URXD0(P3.5)接收来自PC 机的数据。
在TX 线上有一个红色LED，RX 线上有一个绿色LED，当单片机通过MAX3232 与PC 机通信时，两个LED 会根据通信线上电平的变化而闪烁发光，指示通信的进行。
如果不用作UART通信，则当P3.4和P3.5用于通用输入输出端口时，P3.4和P3.5 连接的标号为D10 和D11 的两个LED可以作为通用LED 使用。
3）RS485接口电路RS-232串行口通信距离和速度都比较低，当要求通信距离为几十米到上千米时，广泛采用RS-485串行总线标准。
RS-485采用平衡发送和差分接收，具有抑制共模干扰的能力。
总线收发器具有高灵敏度，能检测低至200mV的电压，传输的差分信号能在千米以外得到恢复。
RS-485采用半双工工作方式，任何时候只能有一点处于发送状态，因此，发送电路须由使能信号加以控制。
RS-485用于多点互连时非常方便，可以省掉许多信号线。
应用RS-485 可以联网构成分布式系统。
这里单片机开发板选择MAXIM公司的MAX485。
MAX485是用于RS-485与RS-422通信的低功耗收发器，通信距离最远可达1Km，器件中具有一个驱动器和一个接收器。