MSP430系列超低功耗单片机原理与系统设计 教学课件 作者 李智奇 1 3 第2章.pptVIP

第2章 MSP430系列单片机简介 2.1 MSP430系列单片机的发展与特点 　　第一代：这一阶段以1996年推出的MSP430系列和到2000年初首先推出的33X、32X、31X等几个系列为代表，其主要的技术特征是实现了低电源电压供电，范围在2.5～5.5 V之间，有5种节电模式，采用了16位RISC结构，使用外部单一32.768 kHz晶体，集成了LCD液晶驱动和A/D转换等，有利于提高系统的集成度。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。接着又推出了11X、11X1系列，MSP430的11X/11X1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，价格比较低廉。 　　第二代：这一阶段以2000年7月推出F13X/F14X系列为代表，其主要技术特征是增加了Flash存储器，同时又拓展了I/O接口。在2001年7月到2002年TI公司又相继推出了F41X、F43X、F44X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接口，96段LCD驱动。F43X、F44X系列是在13X、14X 的基础上，增加了液晶驱动器，将驱动LCD的段数由3XX系列的最多120段增加到160段, 并且相应地调整了显示存储器在存储区内的地址，为以后的发展拓展了空间。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。另外，2001年TI公司又公布了BOOTSTRAP技术，利用它可在烧断熔丝以后只要几根线就可更改并运行内部的程序。这为系统软件的升级提供了又一方便的手段。BOOTSTRAP具有很高的必威体育官网网址性，口令可达到32个字节的长度。 　　第三代：TI公司在2002年底和2003年期间又陆续推出了F15X和F16X系列的产品，其主要技术特征是RAM容量大大增加，如F1611的RAM容量增加到了10 KB。这样可以突破RAM的限制，将实时操作系统(RTOS)引入MSP430。从外围模块来说，增加了I2Ｃ、DMA、DAC12和SVS等模块。　　第四代：在2003年，TI公司推出了专门用于电量计量的MSP430FE42X和用于水表、气表、热表上的具有无磁传感模块的MSP430FW42X单片机。在2004年，TI公司还推出了MSP430X2XX系列，该系列单片机片内外设进一步精简，价格低廉，适合做一些简单应用。 　2.1.2 MSP430系列单片机的特点　　不同系列的MSP430单片机性能虽有不同，但是总体特性相似，概括如下：　　? 五种省电模式，6 μs内从待机模式唤醒；　　? 低电压供电：1.8～3.6 V；耗电电流：0.1～400 μA (掉电工作模式：0.1 μA；待机模式：0.8 μA)；　　? 16位RISC结构的CPU通过总线连接到存储器和外围模块；　　? 三个时钟模块可提供三种时钟信号：ACLK、MCLK、SMCLK； 　　? 多达64 KB寻址空间，包括ROM、RAM、Flash；　　? 多个I/O口：P0～P10；　　? 仅3种指令格式，全部为正交结构；　　? 共7种寻址模式，可字或者字节寻址；　　? 具有多达16个中断源(如定时器、串行口、P1、P2、WDT等)，多级优先级，可以实现中断嵌套；　　? 串行通信接口USART可设置为同步(SPI)、异步(UART)或I2C模式，发送与接收有各自的中断入口地址； 　　? 定时器有基本定时器、定时器A、定时器B和看门狗定时器，能实现事件定时、计数、PWM等功能；　　? 具有16位看门狗功能；　　? 具有A/D转换器和12位的D/A转换器；　　? 集成LCD驱动器、硬件乘法器、比较器、DMA控制器及Scan IF模块。 2.2 MSP430系列单片机的选型 2.2.2 MSP430系列单片机的应用选型　　MSP430系列单片机的主要特点是超低功耗，所以在选用MSP430系列单片机设计系统时，除了要考虑外围电路采用低功耗设计以外，还要根据系统要求选择合适的MSP430系列单片机型号，选型原则为够用即可。MSP430系列单片机各种型号所涵盖的功能如表2-1、表2-2、表2-3所示。 2.2.3 几种常见MSP430系列单片机简介 　　除了以上特点，各个子系列还具有其它特点，具体介绍如下。　　1) ?MSP430X11X系列　　? 超低功耗：　　? 6 μA @4 kHz, 2.2 V；　　? 250 μA @1 MHz, 2.2 V。　　? 五种节电模式：　　?