第一章MSP430单片机概述资料
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第1章 MSP430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。
3
前沿
单片机五花八门
• 按总线宽度分：
• 有很多国际大公司参与设计生产：
• 4位机；
• 51系列 几十个公司生产
• 8位机；
• PIC系列 美国微芯
• 16位机；
• 摩托罗拉
• 32位机；
• 台湾
• 运行速度可以调整： • 大陆苏州
• 32K
• 飞利浦的系列8位51系列以及32位 ARM系列
• 12M • 266M等
• 南京东大可以生产ARM • 德州仪器的系列430十六位单片机
4
• 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
5
• 问题二：节能减排哪家强？
MSP430系列单片机
11
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。
MSP430单片机 原理与应用 (任保宏版)
前沿
什么是单片机
➢单片机也叫微控制器:集成在一块
芯片上的完整计算机系统，CPU、内存、输入输 出接口、内部外部总线系统，其他中断、通讯接 口、定时器等外围设备（包含控制器）。
➢单片机就是单片计算机 ➢一个芯片就是一台计算机
2
前沿
计算机CPU两大阵营
➢INTEL ➢AMD ➢国产：龙芯？到底行不行？
6
前沿
初识MSP430单片机
MSP430：低功耗之王，水果电池驱动 1、为什么我们在乎功耗？ （a）凡是以电池为电源的电子设备都看重低功耗。 （b）几乎所有的单片机会标榜自己有低功耗方面的设计。 2、MSP430为什么可以成为低功耗之王？ （a）在硬件上，cpu和不用的模块可以休眠 （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
• TI公司推出33x、32x、31x、11x、
11x1等系列单片机
9百度文库
1.1 MSP430单片机发展及应用
1.1.1 MSP430单片机的发展阶段：
1 开始阶段
（1）33x、32x、31x等 系列具有LCD控制器，系统集成度高，每一系列有ROM型、 OTP型和EPROM型等芯片。 （2）EPROM：贵，环境温度窄，主要用于样机开发。 （3）TI公司的开发模式：用EPROM型开发样机；用OTP型进行小批量生产；ROM 型大批量生产。 （4）11x/11x1系列：2000面市，20脚封装工艺，内存容量、片上功能和I/O引脚 较少，优点便宜 （5）33x系列较高，比较适用于较为复杂的应用系统。
12
1.1 MSP430单片机发展及应用
1.1.2 MSP430单片机的应用领域
13
1.2 MSP430单片机的特点
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
3、高性能模 拟技术及丰富 的片上外设
MSP430单片机 的五大特点
5、高效灵活 的开发环境
4、系统工作稳定
14
10
1.1 MSP430单片机发展及应用
1.1.1 MSP430单片机的发展阶段：
2 寻找突破，引入Flash技术
（1）2000年7月推出F13x/F14x系列，2001年7月到2002年相继推出F41x、F43x、 F44x等Flash型单片机 （2）F41x系列单片机具有48个I/O口和96段LCD驱动。F43x/F44x系列在13x、14x 的基础上增加了LCD控制器，将驱动LCD的段数增加，同时调整了显示存储器在存 储区内的地址，为扩容做准备。 （3）推出JTAG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单片机。 （4）2001年，TI公司公布了BOOTSTRAP LOADER（BSL）技术。保密性进一步提高。
1.开始阶段
3.蓬勃发展阶段 •2003年-今
2.寻找突破
•TI公司推出F15x、F16x、x2xx、 FExx、FGxx、FWxx、F5xx、F6xx等 系列单片机
引入Flash技术 •2000年-2003年
• TI公司推出F13x、F14x、F41x、 F43x、F44x等系列单片机
•1996年-2000年
1.1
MSP430单片机发展及应用
1.2
MSP430单片机的特点
1.3
MSP430单片机应用选型
8
1.1 MSP430单片机发展及应用
1.1.1 MSP430单片机的发展
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。在1996 年问世时，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，成为众多单 片机系列中一颗耀眼的新星。回顾MSP430单片机的发展过程，大致可以分为3个阶段。
1.2 MSP430单片机的特点
1 超低功耗
MSP430单片机主要通过以下几个方面来保持其超低功耗的特性：① 电源电压采用 1.8 ～ 3.6V 低 工 作 电 压 ， 在 RAM 数 据 不 丢 失 情 况 下 耗 电 仅 为 0.1mA ， 活 动 模 式 耗 电 290mA/MIPS，I/O输入端口的最大漏电流仅为50nA。② MSP430单片机具有灵活的时钟系 统，在该时钟系统下，不仅可以通过软件设置时钟分频和倍频系数，为不同速度的设备提 供不同速度的时钟，而且可以随时将某些暂时不工作模块的时钟关闭。这种灵活独特的时 钟系统还可以实现系统不同深度的休眠，让整个系统以间歇方式工作，最大限度地降低功 耗。③ MSP430单片机采用向量中断，支持十多个中断源，并可以任意嵌套。利用中断将 CPU从休眠模式下唤醒只需3.5ms，平时让单片机处于低功耗状态，需要运行时通过中断唤 醒CPU，这样既能降低系统功耗，又可以对外部中断请求做出快速反应。
第1章 MSP430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。
3
前沿
单片机五花八门
• 按总线宽度分：
• 有很多国际大公司参与设计生产：
• 4位机；
• 51系列 几十个公司生产
• 8位机；
• PIC系列 美国微芯
• 16位机；
• 摩托罗拉
• 32位机；
• 台湾
• 运行速度可以调整： • 大陆苏州
• 32K
• 飞利浦的系列8位51系列以及32位 ARM系列
• 12M • 266M等
• 南京东大可以生产ARM • 德州仪器的系列430十六位单片机
4
• 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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• 问题二：节能减排哪家强？
MSP430系列单片机
11
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。
MSP430单片机 原理与应用 (任保宏版)
前沿
什么是单片机
➢单片机也叫微控制器:集成在一块
芯片上的完整计算机系统，CPU、内存、输入输 出接口、内部外部总线系统，其他中断、通讯接 口、定时器等外围设备（包含控制器）。
➢单片机就是单片计算机 ➢一个芯片就是一台计算机
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前沿
计算机CPU两大阵营
➢INTEL ➢AMD ➢国产：龙芯？到底行不行？
6
前沿
初识MSP430单片机
MSP430：低功耗之王，水果电池驱动 1、为什么我们在乎功耗？ （a）凡是以电池为电源的电子设备都看重低功耗。 （b）几乎所有的单片机会标榜自己有低功耗方面的设计。 2、MSP430为什么可以成为低功耗之王？ （a）在硬件上，cpu和不用的模块可以休眠 （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
• TI公司推出33x、32x、31x、11x、
11x1等系列单片机
9百度文库
1.1 MSP430单片机发展及应用
1.1.1 MSP430单片机的发展阶段：
1 开始阶段
（1）33x、32x、31x等 系列具有LCD控制器，系统集成度高，每一系列有ROM型、 OTP型和EPROM型等芯片。 （2）EPROM：贵，环境温度窄，主要用于样机开发。 （3）TI公司的开发模式：用EPROM型开发样机；用OTP型进行小批量生产；ROM 型大批量生产。 （4）11x/11x1系列：2000面市，20脚封装工艺，内存容量、片上功能和I/O引脚 较少，优点便宜 （5）33x系列较高，比较适用于较为复杂的应用系统。
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1.1 MSP430单片机发展及应用
1.1.2 MSP430单片机的应用领域
13
1.2 MSP430单片机的特点
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
3、高性能模 拟技术及丰富 的片上外设
MSP430单片机 的五大特点
5、高效灵活 的开发环境
4、系统工作稳定
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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：
2 寻找突破，引入Flash技术
（1）2000年7月推出F13x/F14x系列，2001年7月到2002年相继推出F41x、F43x、 F44x等Flash型单片机 （2）F41x系列单片机具有48个I/O口和96段LCD驱动。F43x/F44x系列在13x、14x 的基础上增加了LCD控制器，将驱动LCD的段数增加，同时调整了显示存储器在存 储区内的地址，为扩容做准备。 （3）推出JTAG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单片机。 （4）2001年，TI公司公布了BOOTSTRAP LOADER（BSL）技术。保密性进一步提高。
1.开始阶段
3.蓬勃发展阶段 •2003年-今
2.寻找突破
•TI公司推出F15x、F16x、x2xx、 FExx、FGxx、FWxx、F5xx、F6xx等 系列单片机
引入Flash技术 •2000年-2003年
• TI公司推出F13x、F14x、F41x、 F43x、F44x等系列单片机
•1996年-2000年
1.1
MSP430单片机发展及应用
1.2
MSP430单片机的特点
1.3
MSP430单片机应用选型
8
1.1 MSP430单片机发展及应用
1.1.1 MSP430单片机的发展
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。在1996 年问世时，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，成为众多单 片机系列中一颗耀眼的新星。回顾MSP430单片机的发展过程，大致可以分为3个阶段。
1.2 MSP430单片机的特点
1 超低功耗
MSP430单片机主要通过以下几个方面来保持其超低功耗的特性：① 电源电压采用 1.8 ～ 3.6V 低 工 作 电 压 ， 在 RAM 数 据 不 丢 失 情 况 下 耗 电 仅 为 0.1mA ， 活 动 模 式 耗 电 290mA/MIPS，I/O输入端口的最大漏电流仅为50nA。② MSP430单片机具有灵活的时钟系 统，在该时钟系统下，不仅可以通过软件设置时钟分频和倍频系数，为不同速度的设备提 供不同速度的时钟，而且可以随时将某些暂时不工作模块的时钟关闭。这种灵活独特的时 钟系统还可以实现系统不同深度的休眠，让整个系统以间歇方式工作，最大限度地降低功 耗。③ MSP430单片机采用向量中断，支持十多个中断源，并可以任意嵌套。利用中断将 CPU从休眠模式下唤醒只需3.5ms，平时让单片机处于低功耗状态，需要运行时通过中断唤 醒CPU，这样既能降低系统功耗，又可以对外部中断请求做出快速反应。