第1讲 MSP430单片机概述及开发环境
第2章第1节MSP430概述
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……
CMP x , y JC less …… …… ;x-y ;若 C=1 , x<y , 转至 less处运行 ;否则x>=y 运行此指令
less: ……
……
;less处的指令
Z:零标志(Zero Flag) 若运算结果为 0 时,则Z=1,否则Z=0 例:CMP指令与Z标志结合测试两个操作数是否相等: ……
计算机的基本组成和工作原理
输 入 设 运算器ALU
存储器
输 出 设
备 控制器
CPU
备
1.以二进制表示数据和指令(程序)
? ? ?
要 点
2. “存储程序” 3. 五大组成部分
+
“程序控制”
冯· 诺依曼计算机
微机的基本结构
输入/输出 设备1 输入/输出 设备n
CPU
运算器 + 控制器 + 寄存器
第一章 MSP430F149简介
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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单片机及设计实例
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基于MSP430单片机的医疗设备控制系统
总结词
高可靠性、实时性、安全性
详细描述
MSP430单片机在医疗设备控制系统中具有高可靠性和实时性,能够满足医疗设备对安全性的高要求 。通过与各类传感器和执行器配合,实现对医疗设备的精确控制,如输液泵、监护仪等。系统可提高 医疗设备的自动化水平,减轻医护人员的工作负担。
通过PWM信号控制电机驱动器,实现电机的调速和方向控制。
速度与位置控制
通过编码器检测电机的实际速度和位置,实现闭环控制。
基于MSP430单片机的无线通信系统设计
无线通信模块选择
选择合适的无线通信模块,如Wi-Fi、蓝牙、Zigbee等。
MCU与无线通信模块接口
通过串口或SPI接口实现数据传输和控制。
数据传输与接收
实现数据的发送和接收,并进行必要的处理和显示。
05
MSP430单片机应用实例
基于MSP430单片机的智能家居控制系统
总结词
低功耗、高效能、易于扩展
详细描述
MSP430单片机以其低功耗和高性能在智能家居控制系统中得到广泛应用。通过与传感器、执行器等外围设备连 接,实现对家居环境的智能监控和控制,如温度、湿度、光照等。系统可扩展性强,可接入各种智能设备,为用 户提供便捷的生活体验。
基于MSP430单片机的工业自动化控制系统
总结词
抗干扰能力强、适应性强、易于维护
详细描述
MSP430单片机在工业自动化控制系统中表现出抗干扰能力强、适应性强和易于维护等 优点。广泛应用于各种工业控制领域,如电机控制、过程控制等。系统可提高生产效率,
降低能耗,为企业带来经济效益。
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MSP430单片机的编程语言
第1讲 MSP430单片机概述及开发环境
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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”
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
1_MSP430 基础介绍
![1_MSP430 基础介绍](https://img.taocdn.com/s3/m/84be8a2490c69ec3d5bb7521.png)
MSP430沈阳培训讲座李振坡 lizhenpo@ 2013.7培训内容• • • • • • • • 1、MSP430 基本体系结构 2、MSP430F6638 实验平台介绍 3、CCS 开发环境简介 4、系统时钟 5、低功耗模式 6、通用输入输出端口 7、定时器 8、通信接口教材• 《MSP430系列超低功耗单片机原理与应用》 (第2版) • 作者: 沈建华、杨艳琴 • 出版社: 清华大学出版社 • 出版日期: 2013年9月1.1 MSP430系列单片机1、MSP430介绍什么是MSP430? ● 超低功耗 16 位 RISC 混合信号处理器的 MSP430 产品系列。
MSP430单片机主要系列MSP430单片机主要系列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; <100µA/MHz。
• 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。
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、 全系列代码兼容MSP430超低功耗单片机Medical SensoringLeierdaMeteringConsumer1.2MSP430 体系结构本节概述• 以下是MSP430体系结构的综合描述, 体系结构的综合描述,包括: 包括: – 主要特点; – 设备体系结构;• 地址空间;– 中断向量表; – 中央处理器(MSP430 CPU and MSP430X CPU); – 七种寻址模式和指令集组成:• 27种基本操作码; • 24种仿真指令。
MSP430教程1
![MSP430教程1](https://img.taocdn.com/s3/m/3a579105bb68a98271fefabe.png)
MSP430教程1:MSP430 单片机系列简介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 M SP430 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。
第1章MSP430单片机入门第一例
![第1章MSP430单片机入门第一例](https://img.taocdn.com/s3/m/20b08e80a0116c175f0e4872.png)
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。
第一章MSP430单片机概述
![第一章MSP430单片机概述](https://img.taocdn.com/s3/m/0029275fa200a6c30c22590102020740be1ecdd5.png)
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。
MSP单片机(精品)
![MSP单片机(精品)](https://img.taocdn.com/s3/m/ff4dd0b0f424ccbff121dd36a32d7375a417c63d.png)
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(超详细·)
![MSP430简介(超详细·)](https://img.taocdn.com/s3/m/1aa1df2342323968011ca300a6c30c225901f038.png)
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。
MSP430单片机导论
![MSP430单片机导论](https://img.taocdn.com/s3/m/847526ed700abb68a982fb8c.png)
主讲人:李浩哲
第三部分: MSP430单片机详述
主频 MSP430单片机引脚说明 中断 内部ADC
主讲人:李浩哲
主频
即CPU内核工作的时钟频率,通常单位MHz。 MSP430F5529主频最高25MHz。执行一条指令时 间为40ns。
主讲人:李浩哲
字长
CPU在单位时间内(同一时间)能一次处理的二进制数 的位数叫字长。 MSP430F5529字长为16位。 单片机运算速度受主频和字长的影响。
主讲人:李浩哲
RAM、ROM
RAM: 又称“随机存储器”,是与CPU直接交换数据的内 部存储器。 存储单元内容可随意取出或存入,且断电时这部分 存储器内容将丢失。 ROM: 又称为“只读存储器”,断电不丢失。
主讲人:李浩哲
IO口概述
寄存器: RAM中一些特殊单元,一般由触发器组成,映射到片 上外设相应功能。 IO口概述: 可以将逻辑信号“0”“1”转化为电压信号的端口。 “0”代表0V,“1”代表3.3V。
主讲人:李浩哲
电平特性
在真正的数字电路中,数字0和1并不是代表一个电压,而是代表 一个范围,这一般需要查找芯片的数据手册。 电平特性常用符号含义如下: VOH---逻辑电平1的输出电压。
VOL---逻辑电平0的输出电压。 VIH---逻辑电平1的输入电压。 VIL---逻辑电平0的输入电压。
主讲人:李浩哲
ADC
Analog-to-Digital Converter的缩写,指模/数 转换器。是指将连续变量的模拟信号转换为离散的数 字信号的器件。 工作过程:配置寄存器→采样→转化→输出
主讲人:李浩哲
ADC模块
常用性能指标
量程:ADC所能承受的电压范围。 分辨率:分辨率是指ADC能够分辨量化的最小信号的 能力。 精度:由ADC的积分非线性度决定。 转换时间:指ADC模块完成一次AD转换所需的时间, 转换时间越短越能适应输入信号的变化。
MSP430系列单片机介绍
![MSP430系列单片机介绍](https://img.taocdn.com/s3/m/bb3426abb9f67c1cfad6195f312b3169a551ea73.png)
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第1讲
![msp430第1讲](https://img.taocdn.com/s3/m/60361dd69ec3d5bbfd0a7441.png)
(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
第1章 MSP430F5单片机技术概述
![第1章 MSP430F5单片机技术概述](https://img.taocdn.com/s3/m/a74ec0d60c22590102029d66.png)
13
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。
16
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)
17
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开发环境
![MSP430开发环境](https://img.taocdn.com/s3/m/99e762e8172ded630b1cb621.png)
MSP430开发环境一、 硬件平台1、MSP430最小系统及外围部件基于MSP430F149芯片所设计的最小系统如图1-1所示。
J3...图1-1 MSP430最小系统图MSP430F149模块提供如下外围部件功能:◆ 基础时钟模块,包括1个数控振荡器(DCO )和2个晶体振荡器; ◆ 看门狗定时器Watchdog Timer ,可用作通用定时器; ◆ 带有3个捕捉/比较寄存器的16位定时器Timer-A ; ◆ 带有7个捕捉/比较寄存器的16位定时器Timer-B ; ◆ 2个具有中断功能的8位并行端口:P1与P2; ◆ 4个8位并行端口:P3、P4、P5与P6; ◆ 模拟比较器COMPARA TOR_A ; ◆ 12位A/D 转换器;◆ 2通道串行通信端口(软件选择UART/SPI 模式);◆ 1个硬件乘法器;◆ 60KB+256字节FLASH ,2KRAM 。
MSP430F149模块外围部件的操作方法、寄存器使用可参考说明文档:MSP430x1xx Family User's Guide (Rev. F).pdf 2.开发板基于MSP430F149芯片所设计的MSP430开发板如图1-2所示。
该开发板包含的部件如下:YUYINGSMLCDZIGBEEI/OJTAGMSP430SWRESET LED2POWERLED1switch图1-2 MSP430开发板表1-1 LCD 引脚功能表1-2:YUYIN引脚功能表1-3:GSM引脚功能表1-4:I/O引脚功能表1-4:ZIGBEE引脚功能二、软件平台1.建立开发环境在光盘中找到software文件夹下的EW430-ev-web-342A.exe文件并运行。
在图1-3 IAR软件安装界面安装过程中,最简单的方法是按默认位置安装。
图1-3为安装时出现的第一个界面,选择按钮Next,当图1-4界面出现后,默认选择Accept按钮。
图1-4 IAR软件安装界面-同意协议在下一个界面(图1-5)中,需要输入License号,这时找到software文件夹下的keygen.exe文件并运行。
MSP430单片机应用技术第一讲汇总
![MSP430单片机应用技术第一讲汇总](https://img.taocdn.com/s3/m/1d5ce6c4172ded630b1cb6ce.png)
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。
第一章MSP430单片机概述汇总
![第一章MSP430单片机概述汇总](https://img.taocdn.com/s3/m/5f5212e8050876323012120e.png)
(b)在软件上,必须设计恰当的休眠和唤醒
(c)430是实现低功耗的必要条件,非充分条件
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第1章 பைடு நூலகம்SP430单片机概述
在种类和数量繁多的单片机中,MSP430单片机颇具特色,并具有优良的性能。 MPS430单片机是美国德州仪器公司(以下简称TI公司)于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。它将模拟电路、数字电路和微处理器集成在芯片的内部,只 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。
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1.1 MSP430单片机发展及应用
1.1.1 MSP430单片机的发展阶段:
3
蓬勃发展阶段
(1)TI公司在2003年底和2004年间推出了F15x和F16x系列,增加RAM容量,增加 外设模块。 (2)TI公司在2004年下半年推出了MSP430x2xx系列。单片机向小型化、低成本 化方向发展。 (3)2007年TI公司推出了具有120KB Flash、8KB RAM的MSP430FG461x系列超低 功耗单片机。 (4)2008年推出了MSP430F5xx系列产品,与1xx,2xx,4xx相比,F5xx处理性能提升 了50%以上、Flash与RAM存储容量双倍增加。 (5)2011年,具有LCD控制器的MSP430F6xx系列,支持高频率的CPU时钟,且能 够提供更多的内存选项。
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• 问题一:既生计算机,何生单片机? 用于小型话,简易化的控制中,杀鸡焉用 牛刀的场合 • 空调、洗衣机、电视机、微波炉、电子手 表、手机、食堂消费机 • 计算机外围:鼠标、键盘、硬盘等
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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
| ^ ~ <<
>>
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”
%
算符
2.1 MSP430单片机C语言基础
C语言中表示加1与减1时可以采用自增(++)和自减运算符(--)。运算符“++”使操作数加1,而“--” 使操作数减1,操作数可以在前,也可以在后,它们的作用和差异如表2.1.3所示。 表2.1.3 自增与自减运算符列表 类型 i++ ++i i---i 含义 自加1在执行语句之后 自加1在执行语句之前 自减1在执行语句之后 自减1在执行语句之前 举例(设i的初值为5) j=i++; 执行语句后i为6,j为5 j=++i; 执行语句后i为6,j为6 j=i--; 执行语句后i为4,j为5 j=--i; 执行语句后i为4,j为4
1.1 MSP430单片机的特点
MSP430单片机是一个 16 位、具有精简指令集、超低功耗的混合信号处理器。 MSP430单片机具有以下主要特点: 1、超低功耗
2、强大的处理 能力
MSP430单片机 的五大特点
5、高效灵活 的开发环境
3、高性能模 拟技术及丰富 的片上外设
4、系统工作稳定
1.2 MSP430单片机应用选型
表2.1.5 逻辑运算符描述列表
符号
&&
含义
逻辑与,二者均为非零数,结果为真,否 则为假
设:a=4,b=5
a&&b 返回值1
||
逻辑或,只要有一个非零数,结果为真, 否则为假
a||b 返回值1
!
逻辑非,非真即假,非假即真
!a 返回值0
2.1 MSP430单片机C语言基础
4.位操作运算符与表达式
位操作运算符主要有6种,具体描述列表如表2.1.6所示。 表2.1.6 位操作运算符描述列表
图2 MSP430单片机型号解码图 在MSP430单片机型号中,除“430”以外的数字,其含义如下。第一位数字表示主系 列,目前有以下几个主系列: MCLK 为 8MHz 的 MSP430F1xx 系列、 MCLK 为 16MHz 的 MSP430F2xx 系列、 MCLK 为 16MHz 并具有 LCD 驱动器的 MSP430F4xx 系列、 MCLK 高达 25MHz的MSP430F5xx系列、MCLK高达25MHz并具有LCD驱动器的MSP430F6xx系列。
2.1 MSP430单片机C语言基础
2.1.2 变量
变量用于存储数据,程序运行中其值可以被改变,每个变量都必须有一个名字,即变量名。程序 定义了一个变量,即表示在内存中拥有了一个可供使用的存储单元,用来存放数据,即变量的值。而 变量名则是编程者给该存储单元所起的名称。程序运行过程中,变量的值存储在内存中。从变量中取 值,实际上是根据变量名找到相应的内存地址,从该存储单元中读取数据。在定义变量时基础
6.特殊运算符与表达式
特殊运算符包括条件运算符、逗号运算符和强制类型转换运算符,在此仅作简要介绍。
条件运算符主要用于条件求值运算,其表达式一般形式为“表达式1?表达式2:表达式3”
,运算符“?”的作用是在计算表达式1之后,如果表达式1为真,则执行表达式2,并将结果 作为整个表达式的数值;如果表达式1的值为假,则执行表达式3,并以其结果作为整个表达式 的值。例如,y=’a’>’b’?3:5;执行完该语句后,y的值为5。
2.1 MSP430单片机C语言基础
2.1.3 C语言运算符
算术运算符 特殊运算符与表达式
关系运算符与表达式
C语言 运算符
赋值运算符与表达式
逻辑运算符与表达式
位操作运算符与表达式
2.1 MSP430单片机C语言基础
1.算术运算符
C语言中有5种基本的算术运算符:+、-、*、/和%,具体描述如表2.1.2所示。
1.3 MSP430F5xx/6xx系列单片机结构概述
MSP430单片机采用的是冯· 诺依曼结构。冯· 诺依曼结构是一种将程序存储器和数据存
储器合并在一起且指令和数据共享同一总线的存储器结构。MSP430单片机的结构主要包
含16位精简指令集CPU、存储器、片上外设、时钟系统、仿真系统以及连接它们的数据总 线和地址总线,如图3所示。
表2.1.2 5种基本的算术运算符描述列表 运算符 + * / 含义 加法或正值运算符 减法或负值运算符 乘法运算符 除法运算符 模运算符或求余运 说明 例如,3+5、+3 例如,5-3、-3 例如,5*3 当两个整数相除时,结果为整数,小数部分舍去, 例如,-5/3的运算结果为-1 参加运算的均应是整数,例如,5%3结果为2
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
a<=b 返回值1 a!=b 返回值1
2.1 MSP430单片机C语言基础
3.逻辑运算符与表达式
C语言中有3种逻辑表达式:与、或、非,具体描述列表如表2.1.5所示。
2.1 MSP430单片机C语言基础
2.关系运算符与表达式
当两个表达式用关系运算符连接起来就成为了关系表达式,通常关系运算符用来判断某个条件是 否成立。当条件成立,运算的结果为真;当条件不成立,运算的结果为假。用关系运算符的结果只有 “0”和“1”两种,关系运算符描述列表如表2.1.4所示。 表2.1.4 关系运算符列表
图3 MSP430F5xx/6xx系列单片机结构
1.4 MSP430F6638单片机特性、结构和外部引脚
1.4MSP430F6638单片机的结构
图4 MSP430F6638单片机结构框图
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。
加法赋值,x+=a;等价于 x=x+a; 减法赋值,x-=a;等价于x=xa; 乘法赋值,x*=a;等价于 x=x*a;
除法赋值,x/=a;等价于x=x/a; 求余赋值,x%=a;等价于 x=x%a;
2.1 MSP430单片机C语言基础
例1 将 P1.0 置 1、P1.1 置 0、P1.2 取反,不影响其他位。 P1OUT |= 0x01; //“按位或”,相当于置1 P1OUT &= ~0x02; //取反后再“按位与”,相当于置0 P1OUT ^= 0x04; //“按位异或”,相当于取反