msp430设计

Y angtze University College of Arts and Science 学生实习手册

（大作业）

系部：机电系

专业：电子信息工程

班级：电信5111 姓名：程书戎

学号： 201140002 课程名称：电子系统设计与实践

指导教师：万正兵

实习时间：2014年5月6日至2012年5月28日

学生实习手册 (1)

一．前言 (3)

1．Msp430简介 (3)

2．Msp430与51的比较 (3)

二．设计目的 (4)

三．模块介绍 (4)

1.pL2303 (4)

2.msp430f149/249/449 (5)

3.LED-1602 (5)

4.其他模块 (6)

四．心得体会 (10)

五．附录 (11)

1.顶层 (11)

2.底层 (12)

3.顶层丝印层 (13)

4.原理图 (14)

六．参考文献 (14)

一．前言

1．Msp430简介

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）。称之为混合信号处理器，是由于其针对实际应用需求，将多个不同功能的模拟电路、数字电路模块和微处理器集成在一个芯片上，以提供“单片机”解决方案。该系列单片机多应用于需要电池供电的便携式仪器仪表中。

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。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。MSP430系列的部分产品具有Flash存储器，在系统设计、开发调试及实际应用上都表现出较明显的优点。TI公司推出具有Flash 型存储器及JTAG边界扫描技术的廉价开发工具MSP-FET430X110，将国际上先进的JTAG技术和Flash 在线编程技术引入MSP430。这种以Flash 技术与FET开发工具组合的开发方式，具有方便、廉价、实用等优点，给用户提供了一个较为理想的样机开发方式。

其具有处理能力强、运算速度快、超低功耗、片内资源丰富、方便高效的开发环境等优点。

2．Msp430与51的比较

1、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。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。

2、MSP430是16位单片机，51是8位单片机。

3、MSP430采用RISC精简指令集，单个时钟周期就可以执行一条指令，相同晶振，速度较51快12倍。

4、其它片上资源也是MSP较丰富。总体而言，MSP430功能强大，速度快，相比51而言，这些是明显的优势。但是，MSP430作为混合信号处理器，针对许多具体应用，许多功能未必有用，如果速度要求也不是很高，51同样可以胜任的话，就可以体现出51成本低，开发资源丰富，位寻址便捷等优点。

5、MSP430是16位的，MCS51及其扩展型号是八位的，MSP430主要是低功耗，集成度较高，标准的MCS51没有这些功能，但是51扩展型号很多，也有很多型号集成度很高（如c8051）。51的哈佛结构，内存ram和rom即程序存储器地址重叠，但是在内部是分开的，430是统一地址。指令结构不一样，430是精简指

令。51虽然是8位机，也可以16位寻址。并且现在很多51也是低功耗的。二．设计目的

○1.通过ALTIUM DESIGER设计MSP430开发板，可以较综合的锻炼和训练此类

设计软件的应用。对于ALTIUM DESIGER的各种功能，菜单项，常用技巧，常用操作等可以通过这次设计得到锻炼和提升。达到熟能生巧。

○2.通过设计和绘制msp430开发板，可以对msp430和单片机的布局，功能，模

块，电路，发展，趋势等有更进一步的了解。在以后的学习和工作中能够对开发板有更加全面的认识。

○3.通过独立自主的完成该设计，锻炼独立设计的能力和解决问题的能力。三．模块介绍

1.pL2303

该IC是ssop封装的小尺寸28脚

PL2303 是Prolific 公司生产的一种高度集成的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 功能接口便利联接的解决方案。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，能够方便嵌入到各种设备；该器件作为USB/RS232 双向转换器，一方面从主机接收USB 数据并将其转换为RS232 信息流格式发送给外设；另一方面从RS232 外设接收数据转换为USB 数据格式传送回主机。这些工作全部由器件自动完成，开发者无需考虑固件设计. PL2303芯片

2.msp430f149/249/449

3.LED-1602

4.其他模块

时钟信号源

○1.LFXT1CLK：低频/高频时钟源。可以外接32768Hz的时钟芯片或频率为450KHz~8MHz的标准警惕或共振器。

○2.XT2CLK:高频时钟源。需要外接两个震荡电容器。可以外接32768Hz的时钟芯

片或频率为450KHz~8MHz的标准警惕或共振器和外部时钟输入。较常用的晶体是8MHz的。

○3.DCOCLK：内部数字可控制的RC振荡器。MSP430单片机时钟模块提供3个时

钟信号以供给片内各部分电路使用，这3个时钟信号分别是：

（1）ACLK：辅助时钟信号。ACLK 是从LFXT1CLK信号由1/2/4/8分频器分频后得到的。由BCSCTL1寄存器设置DIVA相应位来决定分频因子。ACLK可提供给CPU外围功能模块做时钟信号使用。

（2）MCLK:主时钟信号。MCLK是由3个时钟源所提供的。它们分别是：LFXT1CLK、XT2CLK、和DCO时钟源信号。MCLK主要用于MCU和相关模块做时钟。同样可设置相关寄存器来决定分频因子及相关设置。

（3）SMCLK：子系统时钟。SMCLK由2个时钟源信号提供，他们分别是XT2CLK 和DCO。如果是F11或F11X1系列单片机，则由LFXT1CLK代替XT2CLK。同样可设置相关寄存器来决定分频因子及相关的设置。

低频振荡器LFXT1

LFXT1支持超低功耗，它在低频模式下使用一个32768Hz的晶体。不需要任何电容因为在低频模式下内部集成了电容。低频振荡器也支持高频模式和高速晶体，但连接时每端必须加电容。电容的大小根据所接晶体频率的高低来选择。低频振荡器在低频和高频模式下都可以选择从XIN引脚接入一个外部输入时钟信号，但所接频率必须根据所设定的工作模式来选择，并且OSCOFF位必须复位。

高频振荡器LFXT2

LFXT2作为MSP430的第二晶体振荡器。与低频相比，其功耗更大。高频晶体真大气外接在XIN2和XOUT2两个引脚，并且必须外接电容。高频振荡器可以作为SMCLK和MCLK的时钟源。高频振荡器可以选择从XIN2引脚接入一个外部输入