MSP430单片机的发展
MSP430系列单片机简介
MSP430系列单片机简介MSP430系列单片机是美国德州仪器(TI)推向市场的一个16位、具有精简指令集、超低功耗的混合型单片机,自1996年问世,由于它具有极低的功耗、丰富的片内外设备和方便灵活的开发手段,成为许多电子产品设计的首选,1999年进入中国就受到了中国广大设计工程师的青睐。
目前,该系列单片机不仅在电子工程、测控技术与仪器、自动控制、机电一体化等方面得到广泛应用,而且逐渐走进校园,被越来越多的使用在硕士研究生和高年级本科生的科技实践和毕业设计中,在2005年暑期全国大学生电子设计竞赛中就选用了该系列的单片机[5]。
MSP430系列单片机的型号很多,TI公司用3或4位数字表示单片机型号,其中一位数字表示一个系列。
目前有四大系列:带有液晶驱动的MSP430F4xx 系列单片机、不带液晶驱动器的MSP430F1xx系列单片机、16MIPS高速MSP430F2xx系列单片机、一次性写入(OTP)型低价MSP430C系列单片机,每个系列中又含有许多子系列。
单片机型号的第二位数字表示子系列号,一般子系列号越大包含的功能模块越多,最后一或两位数字表示存储器容量,数字越大表示ROM和RAM的容量越大。
此外,MSP430系列单片机还针对许多热门应用设计了一系列专用单片机,如水表专用单片机、医疗仪器专用单片机,电能计量专用单片机,这些单片机都是在相同型号的通用单片机的基础上增加专用模块构成的[5]。
MSP430F449单片机的主要性能有:●低供电电压范围:1.8V-3.6V及欠电压检测器●超低功耗,具有五种省电模式:活动模式:1MHz,2.2V时为280uA;等待模式:1.6uA;关闭模式(RAM保持):0.1uA●数字控制的振荡器(DCO)可以在6us内将CPU从休眠中唤醒,这也是实现低功耗的重要手段之一●16位精简指令结构,125ns指令时间周期,10个16位的寄存器以及常数发生器,能够最大限度的提高代码的效率●具有内部参考电平,采样保持和自动扫描的12位A/D转换器●带有三个或七个捕捉/比较影子寄存器的16位定时器B●带有三个捕捉/比较寄存器的16位定时器A● 串行通讯接口(USART ),软件选择异步UART 或者同步SPI 接口,对于MSP430F44x 系列的单片机有两个UART (UART0,UART1)● 可编程电平检测的供电电压管理器/监视器● 串行在线编程无需外部编程电压,可编程的安全熔丝代码保护● 集成多达160段的LCD 驱动器如图2.1所示为MSP430F449单片机的引脚图。
MSP430系列单片机简介
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。
MSP430单片机实用技术讲座第1讲MSP430单片机系列简介(上)
MSP430单片机实用技术讲座第1讲MSP430单片机系列
简介(上)
张俊谟
【期刊名称】《电子世界》
【年(卷),期】2004(000)001
【摘要】@@ 1.MSP430系列单片机的发展rnMSP430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法手段,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:
【总页数】2页(P22-23)
【作者】张俊谟
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】TP3
【相关文献】
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2.MSP430单片机实用技术讲座(17)第12讲MSP430F133扩展串行E2PROM的方法 [J], 何博;谢瑞和
3.MSP430单片机实用技术讲座第1讲 MSP430单片机系列简介(下) [J], 张俊
谟
4.MSP430单片机实用技术讲座(3)第2讲MSP430学习和调试系统(上) [J], 张俊谟
5.MSP430单片机实用技术讲座(5)第3讲MSP430学习和调试系统的软件环境(上) [J], 张俊谟
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MSP430各系列介绍
MSP430:德州仪器1996年到2000年初,先后推出了31x、32x、33x等几个系列,这些系列具有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。
430x1xx系列基于闪存或ROM 的超低功耗MCU,提供8MIPS,工作电压为1.8V - 3.6V,具有高达60KB 的闪存和各种高性能模拟及智能数字外设。
超低功耗低至:0.1μA RAM (保持模式)0.7μA (实时时钟模式)200μA/MIPS (工作模式)在6μs 之内快速从待机模式唤醒器件参数:闪存选项:1KB – 60KB ROM 选项:1KB – 16KB RAM 选项:512B – 10KB GPIO 选项:14、22、48 引脚ADC 选项:10 和12 位斜率SAR 其它集成外设:模拟比较器、DMA、硬件乘法器、SVS、12 位DAC430F2xx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:0.1μA RAM(保持模式)0.3μA (待机模式)(VLO) 0.7μA (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430C3xx系列旧款的ROM 或OTP 器件系列,工作电压为2.5V - 5.5V,高达32KB ROM、4MIPS 和FLL。
第一章MSP430单片机概述
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。
MSP430单片机原理与应用
TI公司已拥有超过400种的MSP430单片机的芯片。这些芯片在很多领域取得了广泛的应用。
读者对MSP430单片机具有了初步的了解和认识,从而为以后章节的学习打下良好的基础。
MSP430单片机原理与应用
第2章 MSP430单片机软件工程开发基础
MSP430单片机的CPU属于RISC(精简指令集)处理器,RISC处理器基本上是为高级语 言所设计的,因为精简指令系统很大程度上降低了编译器的设计难度,有利于产生高效紧 凑的代码。初学者完全可以在不深入了解汇编指令系统的情况下,直接开始C语言的学习。 本章介绍MSP430单片机软件工程的开发基础,主要讲解MSP430单片机C语言编程基础、 MSP430单片机的软件编程方法及软件集成开发环境的基本操作。通过本章的讲解,旨在 使读者对MSP430单片机的编程思想有一定的了解。
2.1
2.2 2.3
MSP430单片机C语言基础
MSP430单片机软件工程基础
MSP430单片机软件开发集成环境CCSv5
2.1 MSP430单片机C语言基础
2.1.1 标识符和关键字
1.标识符 标识符用来标识程序中某个对象的名字,这些对象可以是语句、数据类型、函数、变 量、常量、数组等。标识符的第一个字符必须是字母或下划线,随后的字符必须是字母、 数字或下划线。例如,count_data、text2是正确形式,而2count是错误形式。 C语言对大小写字符敏感,所以在编写程序时要注意大小写字符的区别。例如,对于 sec和SEC这两个标识符来说,C语言会认为它们是两个完全不同的标识符。
要配置少量的外围器件,就可满足一般应用的要求。为了使读者对MSP430单片机有一个
初步的认识和了解,本章首先介绍MSP430单片机的发展历史及应用,然后叙述MSP430单 片机具有的特点及优势,最后简要介绍MSP430单片机的应用选型。
51、AVR、PIC、MSP430、ARM五大单片机对比与详解
51、AVR、PIC、MSP430、ARM五大单片机全解析8051单片微型计算机简称为单片机,又称为微型控制器,是微型计算机的一个重要分支。
单片机是70年代中期发展起来的一种大规模集成电路芯片,是CPU、RAM、ROM、I/O接口和中断系统于同一硅片的器件。
80年代以来,单片机发展迅速,各类新产品不断涌现,出现了许多高性能新型机种,现已逐渐成为工厂自动化和各控制领域的支柱产业之一。
AVR和PIC都是跟8051结构不同的8位单片机,因为结构不同,所以汇编指令也有所不同,而且区别于使用CISC指令集的8051,他们都是RISC指令集的,只有几十条指令,大部分指令都是单指令周期的指令,所以在同样晶振频率下,较8051速度要快。
另PIC的8位单片机前几年是世界上出货量最大的单片机,飞思卡尔的单片机紧随其后。
ARM实际上就是32位的单片机,它的内部资源(寄存器和外设功能)较8051和PIC、AVR都要多得多,跟计算机的CPU芯片很接近了。
常用于手机、路由器等等。
DSP其实也是一种特殊的单片机,它从8位到32位的都有。
它是专门用来计算数字信号的。
在某些公式运算上,它比现行家用计算机的最快的CPU还要快。
比如说一般32位的DSP能在一个指令周期内运算完一个32位数乘32位数积再加一个32位数。
应用于某些对实时处理要求较高的场合。
AVR高可靠性、功能强、高速度、低功耗和低价位指标,也是单片机占领市场、赖以生存的必要条件。
早期单片机主要由于工艺及设计水平不高,一直是衡量单片机性能的重要、功耗高和抗干扰性能差等原因,所以采取稳妥方案:即采用较高的分频系数对时钟分频,使得指令周期长,执行速度慢以后的CMOS单片机虽然采用提高时钟频率和缩小分频系数等措施,但这种状态并未被彻底改观(51以及51兼容)。
此间虽有某些精简指令集单片机(RISC)问世,但依然沿袭对时钟分频的作法。
AVR单片机的推出,彻底打破这种旧设计格局,废除了机器周期,抛弃复杂指令计算机(CISC)追求指令完备的做法;采用精简指令集,以字作为指令长度单位内容丰富的操作数与操作码安排在一字之中(指令集中占大多数的单周期指令都是如此),取指周期短,又可预取指令,实现流水作业,故可高速执行指令。
基于MSP430文献综述
基于MSP430单片机实验系统的开发与设计-基本模块文献综述(机电工程学院指导教师:)一、研究背景及动态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)。
自1999年以来,利尔达单片机技术有限公司和美国德州仪器公司合作开展MSP430在中国的推广和销售。
MSP430具有强大的处理能力和运行速度快,功耗超低,应用方便等优点。
在多年来已在全球得到了广泛应用。
如工业控制,智能化仪器仪表,无线采集,手持设备。
在这方面应用体现较高性价比。
MSP430主要用户需要对模拟信号进行数字控制的领域,当然,纯数字的系统绝对可以用的。
另外他带有硬件乘法器在处理一些运算时速度也较快,这是16位的特点。
有ADC部件的MSP430主要用于测量和控制系统,当然部分的通信系统也是可以。
经过大家的努力,今天,MSP430的独特性能和技术优点已经得到了单片机产品设计开发单位、电子工程技术人员和广大嵌入式系统爱好者的认可,并广泛的应用到各个行业各种产品中。
MSP430一方面从单片机技术的发展历程和命名选型开始,逐步对MSP430的结构特点和内外功能模块等做详细的论述,内容涉及到MSP430的通用I/O模块、I²C模块、A/D模块、电源模块、串口模块、GSM模块等MSP430的多种功能模块,另一方面又大量充实了各个部分原理设计内容[1]。
二、评述从MSP430单片机实验系统的选择,有三种MSP430单片机试验系统可供选择。
方案一:基于MSP430F149实验系统;方案二:基于MSP430F169实验系统;方案三:基于MSP430F427实验系统。
方案一试验系统采用MSP430F149芯片,德州仪器公司推出的MSP430F149芯片具有高性能、低功耗等优良性能,广泛应用在计步器、血糖计、三用电表、功率计等可携式产品应用上。
单片机全面介绍(8051,avr,pic,msp430,arm,dsp)
1、内部 ROM 读取时,PSEN 不动作; 2、外部 ROM 读取时,在每个机器周期会动作两次; 3、外部 RAM 读取时,两个 PSEN 脉冲被跳过不会输出; 4、外接 ROM 时,与 ROM 的 OE 脚相接。 参见图 2—(8051 扩展 2KB EEPROM 电路,在图中 PSEN 与扩展 ROM 的 OE 脚相 接) EA/VPP 访问和序存储器控制信号 1、接高电平时: CPU 读取内部程序存储器(ROM) 扩展外部 ROM:当读取内部程序存储器超过 0FFFH(8051)1FFFH(8052)时自动 读取外部 ROM。 2、接低电平时:CPU 读取外部程序存储器(ROM)。 在前面的学习中我们已知道, 8031 单片机内部是没有 ROM 的,那么在应用 8031 单片机时,这个脚是一直接低电平的。 3、8751 烧写内部 EPROM 时,利用此脚输入 21V 的烧写电压。
ALE/PROG 地址锁存控制信号:在系统扩展时,ALE 用于控制把 P0 口的输出低 8 位 地址送锁存器锁存起来,以实现低位地址和数据的隔离。(在后面关于扩展的课程中我们就 会看到 8051 扩展 EEPROM 电路,在图中 ALE 与 74LS373 锁存器的 G 相连接,当 CPU 对外部进行存取时,用以锁住地址的低位地址,即 P0 口输出。ALE 有可能是高电平也有可 能是低电平,当 ALE 是高电平时,允许地址锁存信号,当访问外部存储器时,ALE 信号负 跳变(即由正变负)将 P0 口上低 8 位地址信号送入锁存器。当 ALE 是低电平时,P0 口上 的内容和锁存器输出一致。关于锁存器的内容,我们稍后也会介绍。
单片机发展的四个阶段
单片机发展的四个阶段单片机是计算机领域中的一种微型电脑,利用单片机可以实现控制、计数、计时、数据处理等功能,而且占有少量的空间和能耗较小,因此单片机的应用范围非常广泛,包括电子、通信、汽车、工业自动化等领域。
单片机的发展经历了多个阶段,下面介绍一下单片机的四个发展阶段。
第一阶段:初期的单片机 (1971-1983)单片机的历史可以追溯到20世纪70年代早期,当时Intel(英特尔)公司开发了一系列的微处理器,例如Intel 4004、8008、8080等,这些微处理器虽然集成度较高,但仍然无法满足微型控制器的需求。
为了解决这个问题,Intel公司的工程师Ted Hoff和Federico Faggin在1971年发布了第一款单片机——Intel 8008,这款单片机仅有18引脚。
虽然Intel 8008的功能和性能都不如现今的单片机,但它将让人们看到了基于单片机的嵌入式设计开发的前景。
在20世纪80年代,单片机快速发展,生产商大量涌现,并且应用范围也逐渐扩大,像Motorola,Zilog,Atmel,Microchip这些公司都在推出各种不同类型的单片机。
在1984年,支持汇编和C语言的第一款低成本单片机C51问世,使得更多的工程师加入到单片机开发的行列,同时嵌入式市场也开始快速发展。
各种诸如单片机、微控制器及其配套电路、开发环境和开发工具等都得到了广泛的应用和推广。
大量的单片机应用于家庭电器、工业控制、汽车电子、安全监控、医疗设备等领域,使得单片机嵌入式技术得到迅猛发展。
第三阶段:高速低功耗单片机 (1996-2006)在20世纪90年代末期,单片机的性能和功能得到了极大提升,高速低功耗的单片机产品得到大量推出,如Atmel公司的AVR、Microchip的PIC、Texas Instruments的MSP430等。
在这一时期,单片机的工作频率已经可以达到几十兆赫而功耗却仅为几毫瓦,单片机的闪存容量也逐渐扩大,更加复杂的应用场景和技术得到应用,比如嵌入式网络技术和安全技术。
MSP430系列16位超低功耗单片机原理与实践2
特点: (1)小巧灵活、易于产品化,能方便地组装 成各种智能式控制设备、仪器仪表。 (2)面向控制,能针对性地解决从简单到复 杂的各类控制任务 (3)抗干扰能力强,适应温度范围宽,在各 种恶劣环境下都能可靠地工作。 (4)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。
单片机应用领域:
(4)堆栈可以在函数调用期间保存寄存器变量、局域变量和 参数等。 (5)堆栈指针SP总是指向堆栈的顶部。系统将数据压入堆栈 时,先将堆栈指针SP的值减2,再将数据送到SP所指的RAM 单元。将数据从堆栈中弹出与压入过程相反;先将数据从SP 所指示的内存单元取出,再将SP值加2。
状态寄存器SR
C:进位标志。运算结果产生进位时置位,否则复位。 Z:零标志。当运算结果为零时Z置位,否则Z复位。
32
3.5 MSP430时钟模块与低功耗结构
时钟模块对于单片机来说是至关重要的,它不仅给CPU提 供正确的时序,还给单片机的外围模块提供工作时序。因 此,一个高效稳定的时钟模块是单片机系统能够正常工作 的基础。 在数字系统中,系统功耗与频率成正比,实际应用中常希 望系统能够快速响应事件的同时又要尽量的降低系统能耗, 这对于单片机来说是一个互相矛盾的要求。 MSP430的系统时钟很好的满足了这个要求,它通过提供 几种不同的时钟信号,并为时钟设计多种不同的工作模式, 使用户可以根据需要,灵活的为CPU和外设选择合适的时 钟频率。
35
基础时钟模块可提供3种时钟信号:
ACLK 辅助时钟,是LFXT1CLK信号经1,2,4,8分频后 得到的。分频系数可由软件控制。ACLK可由软件选作各 个外围模块的时钟信号,一般用于低速外设。 MCLK 系统主时钟,由软件选择来自LFXT1CLK、 XT2CLK,DCOCLK三者之一,然后经1,2,4,8分频得 到,分频系数可由软件控制。主要用于CPU和系统。 SMCLK 子系统时钟,由软件选择来自LFXT1CLK、 XT2CLK,DCOCLK三者之一,然后经1,2,4,8分频得 到,分频系数可由软件控制。主要用于高速外围模块。
msp430f系列中文资料
超低功耗微控制器MSP430F40xi n de s i g n x31xLCD92x32xLCD84ADC14x33xLCD120Timer_A USART MPY8-bit T/Cx11x1Comp_AX12x USARTi n de s i g n F13xTimer_B ADC12USART Comp_AF14xTimer_B ADC122 USART MPY Comp_ANewNewF41xi n de s i g n F42xi n de s i g n F44xi n de s i g nUltra -low power design withM S P430August 00 / 11FLASH 型的时钟系统(F13x,F14x)2 个晶振, 1 个DCO, 适应不同频率需要采样/转换控制可编程参考源选择片内温度传感器Ultra -low power design withM S P430August 00 / 34F11x 应用实例)Floating Point Package)Starter Kit MSP-STK430X320TI 软件包仿真器评估板TI 软件库C-编译器编程器)TI Programming AdapterAugust 00 / 37New电源的高效率y电池缩减/ 电池寿命延长y电源电路简化/ 可远程供电硬件简化y外部元件极少y集成实时钟y集成LCD 驱动电路y集成ADC加速产品开发y用Flash 或OTP 型可快速制作样机y用Flash 型可作现场更新y容易学习和设计程序y代码效率高廉价的微控制器MSP430和开发工具FET/sc/docs/products/micro/msp430E-mail: lierda@ (wzptt)/sc/docs/products/micro/msp430E-mail: lierda@ (wzptt)。
MSP430的硬件组成,性能(或功能),特点
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位超低功耗的混合信号处理器(Mixed Signal Processor)。
称之为混合信号处理器,主要是由于其针对实际应用需求,把许多模拟电路、数字电路和微处理器集成在一个芯片上,以提供“单片”解决方案。
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。
msp430第1讲
(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
MSP430低功耗单片机的应用与发展探索
MSP430低功耗单片机的应用与发展探索摘要:MSP430低功耗单片机一经上市,就受到了不同行业的青睐和欢迎。
本文主要对MSP430低功耗单片机的应用开展探索,如在计算机网络通信领域的应用、在工业自动化领域的应用、在便捷式设备装置领域的应用、在智能化仪表仪器领域的应用等。
同时还对MSP430低功耗单片机发展趋势进行展望,如向智能化方向发展、多样化方向发展等,以期将其作用最大化,深入挖掘其优势,不断增强应用成效,提高利用率,推动各行业进步和发展,为关注此类话题的人们提供参考。
关键词:工业自动化控制;便捷式设备装置;MSP430单片机;智能化;发展趋势引言:近年来,单片机技术含量增加,具有优越的性能。
其中,MSP430低功耗单片机优点诸多,表现了运算功能强大、功耗低、集成度高等特点,可获取预期应用效果。
在此背景下,加强MSP430低功耗单片机的应用与发展研究显得尤为重要,值得深思和探讨。
1MSP430低功耗单片机的应用分析1.1工业自动化控制领域MSP430低功耗单片机具有独特的优势,在工业自动化控制领域得到了良好应用。
例如,机电一体化系统、数据采集自动化系统等可为工业自动化控制领域注入生机与活力。
例如,在合动力汽车中,就可对MSP430低功耗单片机进行使用,在峰值功率跟踪方面优势凸显,能够在高性能三接面太阳能电池进行应用[1]。
在MSP430低功耗单片机具体应用中,需要强化对分散性较高的MPPT 方案的实施,以优化跟踪性能,在该过程中获得最佳峰值功率。
具体而言,就是要分别对太阳能电池的峰值功率跟踪器开展适当的设计,以在不同方面呈现优势,如拓扑结构层面、成本层面。
再如,在水下声波记录仪中,也可以运用MSP430低功耗单片机,既可减小系统的体积,促使仪器功耗降低,又有助于改善PC式应用现状,可为下水环境作业的开展打造良好空间。
1.2计算机网络通信领域从MSP430低功耗单片机的应用范围来看,其是比较广泛的,现如今已涉足计算机网络通信领域。
第1章 MSP430F5单片机技术概述
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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系列单片机介绍
典型的 8bit 单片机
20MHz 晶振 内部 4 分频 主时钟:5MHz = 200ns 5 机器周期 / 指令 1000ns 指令周期,8 位操作
The MSP430 runs with a watch crystal at up to 8MHz internal clock!
MSP430 的能效极高. I/O 和 CPU 运行是能用不同的时钟 CPU 功耗的开关通过状态寄存器的 控制位实现
MSP430 的功耗极低. 执行时为 160uA @ 1.8V (Flash) 备用时为 0.1uA (Flash)
灵活多样的外围模块
10/12-bit A/D (8 + 4 通道, 转换<10 µs)
16-bit Timer_A with 3 C/C 寄存器
16-bit Timer_B with 7 C/C 寄存器
1- 2 个 USART接口
硬件乘法器
模拟信号比较器
基本时钟模块 - 由可编程内部电阻控制频率 - 由单一外部电阻控制频率 - 32 kHz 晶振产生低频 - 高频晶振产生高频 - 可选择外部时钟源
FLASH 型的时钟系统(F13x,F14x)
2 个晶振, 1 个DCO, 适应不同频率需要
速度比较: 32 kHz 时的运算快于 20 MHz
MSP430
32kHz 晶振 DCO 作为主时钟发生器 主时钟:4 MHz = 250ns 1 机器周期 / 指令 250ns 指令周期,16 位操作
-
MSP430F11214 KB Slope A3
-
MSP430F1338 KB 12-bit A3 + B3 1
MSP430单片机应用技术第一讲汇总
单片机的应用
MSP430系列单片机
MSP430系列单片机是美国德州仪器(TI)公 司1996年开始推向市场的一种16位超低功耗的混 合信号处理器。MSP即Mixed Signal Processor, 混合信号处理器,把模拟电路、数字电路和微处 理器集成在一个芯片上,为用户提供更好的应用 设计。
(2)存储器
MSP430采用 “冯· 诺依曼”结构,存储器采用统一的结构,统 一编址,包括:特殊功能寄存器 (SFRs)、片上外设、RAM和 Flash/ROM存储空间,使用同一组地址总线、数据总线,使用相同指 令对存储器进行字节/字访问。字节存储,被存储于奇数或偶数地址; 字存贮,从偶地址开始存储,低字节存偶地址,高字节存相邻的奇地 址。MSP430系列单片机存储器组织方式与其精简指令相协调,为软 件开发调试提供便利。
MSP430单片机应用技术
山东理工大学P430系列单片机概述
微处理器的发展
• 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。
MSP430系列单片机
特点: • 超低功耗 • 强大的处理能力 • 高性能模拟技术及丰富的片上外设 • 系统工作稳定 • 方便高效的开发环境
• (1)超低功耗 • MSP430单片机为典型的超低功耗单片机,在电源管 理、时钟系统、工作模式上都有具有独特的设计: • 电源设计方面:MSP430系列单片机采用1.8~3.6V电 源电压。当单片机在 1MHz时钟条件下运行时,芯片的工 作电流会为200~400uA左右。如单片机处于停止模式,即 时钟关断,此时的最低功耗只有0.1uA 。 • 时钟系统:即由系统时钟系统产生CPU和各功能模 块所需的时钟,可灵活切换时钟源,更改CPU运行速度, 这些时钟程序可控,从而协调好功耗与性能的关系。 • 工作模式:MSP430单片机根据功耗不同,设置了 5—7种工作模式,不同的模式使用模块不同,其对应功耗 不同。在等待方式下,耗电为0.7uA,在掉电方式下,最 低可达0.1uA。
综合应用开发-MSP430单片机学习-第三课
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
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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。
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MSP430 单片机的发展
德州仪器1996 年到2000 年初,先后推出了31x、32x、33x 等几个系列,这些系列具有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。
2000 年7 月推出了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。