MSP430系列單片�(jī)是美�(guó)德州儀器(TI�1996年開始推向市�(chǎng)的一�16位超低功耗、具有精�(jiǎn)指令集(RISC)的混合信號(hào)處理器(Mixed Signal Processor��
MSP430單片�(jī)稱之為混合信�(hào)處理�,是由于其針�(duì)�(shí)際應(yīng)用需求,將多�(gè)不同功能�模擬電路��(shù)字電�模塊和微處理器集成在一�(gè)芯片�,以提供“單片機(jī)”解決方�。該系列單片�(jī)多應(yīng)用于需�電池供電的便攜式儀器儀���
1996年到2000年初,先后推出了31x�32x�33x等幾�(gè)系列,這些系列具有LCD�(qū)�(dòng)模塊,對(duì)提高系統(tǒng)的集成度較有�。每一系列有ROM 型(C�、OTP 型(P)和 EPROM 型(E)等芯片。EPROM 型的�(jià)格昂貴,�(yùn)行環(huán)境溫度范圍窄,主要用于樣�(jī)開發(fā)。這也表明了這幾�(gè)系列的開�(fā)模式,即:用戶可以用 EPROM 型開�(fā)樣機(jī);用OTP型�(jìn)行小批量生產(chǎn);而ROM型適�(yīng)大批量生�(chǎn)的產(chǎn)品�
2000 年推出了11x/11x1系列。這�(gè)系列采用20腳封裝,�(nèi)存容�、片上功能和 I/O 引腳�(shù)比較�,但是價(jià)格比較低��
這�(gè)�(shí)期的MSP430已經(jīng)顯露出了它的特低功耗等的一系列技�(shù)特點(diǎn),但也有不盡如人意之�。它的許多重要特性如:片�(nèi)串行通信接口、硬件乘法器、足夠的 I/O 引腳�,只�33x系列才具��33x系列�(jià)格較�,比較適合于較為�(fù)雜的�(yīng)用系�(tǒng)。當(dāng)用戶�(shè)�(jì)需要更多考慮成本�(shí)�33x并不一定是最適合的。而片�(nèi)高精度A/D�(zhuǎn)換器又只�32x系列才有�
2000�7月推出了F13x/F14x 系列,在2001�7月到2002年又相繼推出F41x、F43x、F44x。這些全部� Flash 型單片機(jī)�
F41x系列單片�(jī)�48�(gè)I/O ��96段LCD�(qū)�(dòng)。F43x、F44x系列是在13x�14x的基�(chǔ)上,增加了液晶驅(qū)�(dòng)�,將�(qū)�(dòng)LCD的段�(shù)�3xx系列的最�120段增加到160�。并且相�(yīng)地調(diào)整了顯示存儲(chǔ)器在存儲(chǔ)區(qū)�(nèi)的地址,為以后的發(fā)展拓展了空間�
MSP430系列的部分產(chǎn)品具有Flash存儲(chǔ)�,在系統(tǒng)�(shè)�(jì)、開�(fā)�(diào)試及�(shí)際應(yīng)用上都表�(xiàn)出較明顯的優(yōu)�(diǎn)。TI公司推出具有Flash 型存�(chǔ)器及JTAG 邊界掃描技�(shù)的廉�(jià)開發(fā)工具M(jìn)SP-FET430X110,將�(guó)際上先�(jìn)的JTAG技�(shù)和Flash在線編程技�(shù)引入MSP430。這種以Flash 技�(shù)與FET開發(fā)工具組合的開�(fā)方式,具有方�、廉�(jià)、實(shí)用等�(yōu)�(diǎn),給用戶提供了一�(gè)較為理想的樣�(jī)開發(fā)方式�
2001年TI 公司又公布了BOOTSTRAP LOADER技�(shù),利用它可在燒斷熔絲以后只要幾根線就可更改并�(yùn)行內(nèi)部的程序。這為系統(tǒng)軟件的升�(jí)提供了又一方便的手段。BOOTSTRAP 具有很高的保密�,口令可�(dá)� 32�(gè)字節(jié)的長(zhǎng)度�
TI公司�2002年底�2003年期間又陸續(xù)推出了F15x和F16x系列的產(chǎn)�� 在這一新的系列�,有了兩�(gè)方面的發(fā)�。一是從存儲(chǔ)器方面來�,將 RAM 容量大大增加,如F1611的RAM容量增加到了10KB。二是從外圍模塊來說,增加了I2C、DMA、DAC12 和SVS等模��
處理能力�(qiáng)
MSP430系列單片�(jī)是一�(gè)16位的單片�(jī),采用了精簡(jiǎn)指令集(RISC)結(jié)�(gòu),具有豐富的尋址方式�7 種源操作�(shù)尋址�4 種目的操作數(shù)尋址�、簡(jiǎn)潔的 27 條內(nèi)核指令以及大量的模擬指令;大量的寄存器以及片�(nèi)�(shù)�(jù)存儲(chǔ)器都可參加多種運(yùn)�;還有高效的查表處理指令。這些特點(diǎn)保證了可編制出高效率的源程序�
�(yùn)算速度�
MSP430 系列單片�(jī)能在25MHz晶體的驅(qū)�(dòng)�,實(shí)�(xiàn)40ns的指令周期�16位的�(shù)�(jù)寬度�40ns的指令周期以及多功能的硬件乘法器(能�(shí)�(xiàn)乘加�(yùn)算)相配合,能實(shí)�(xiàn)�(shù)字信�(hào)處理的某些算法(如FFT等)�
超低功�
MSP430 單片�(jī)之所以有超低的功�,是�?yàn)槠湓诮档托酒碾娫措妷汉挽`活而可控的�(yùn)行時(shí)鐘方面都有其�(dú)到之處�
首先,MSP430 系列單片�(jī)的電源電壓采用的�1.8-3.6V 電壓。因而可使其�1MHz 的時(shí)鐘條件下�(yùn)行時(shí),芯片的電流�(huì)�165μA左右,RAM保持模式下的功耗只�0.1μA�
其次,獨(dú)特的�(shí)鐘系�(tǒng)�(shè)�(jì)。在 MSP430 系列中有兩�(gè)不同的時(shí)鐘系�(tǒng):基本時(shí)鐘系�(tǒng)、鎖頻環(huán)(FLL 和FLL+)時(shí)鐘系�(tǒng)和DCO�(shù)字振蕩器�(shí)鐘系�(tǒng)??梢灾皇褂靡粋€(gè)晶體振蕩器(32.768kHz)DT-26 OR DT-38,也可以使用兩�(gè)晶體振蕩器。由系統(tǒng)�(shí)鐘系�(tǒng)�(chǎn)� CPU 和各功能所需的時(shí)�。并且這些�(shí)鐘可以在指令的控制下,打開和�(guān)�,從而實(shí)�(xiàn)�(duì)總體功耗的控制�
由于系統(tǒng)�(yùn)行時(shí)開啟的功能模塊不同,即采用不同的工作模式,芯片的功耗有著顯著的不同。在系統(tǒng)中共有一種活�(dòng)模式(AM)和五種低功耗模式(LPM0~LPM4�。在�(shí)�(shí)�(shí)鐘模式下,可�(dá)2.5μA ,在RAM 保持模式�,可�(dá)0.1μA �
片內(nèi)資源豐富
MSP430 系列單片�(jī)的各系列都集成了較豐富的片內(nèi)外設(shè)。它們分別是看門狗(WDT)、模擬比較器A、定�(shí)器A0(Timer_A0�、定�(shí)器A1(Timer_A1)、定�(shí)器B0(Timer_B0�、UART、SPI、I2C、硬件乘法器、液晶驅(qū)�(dòng)器�10�/12位ADC�16位�-Δ ADC、DMA、I/O端口、基本定�(shí)器(Basic Timer)、實(shí)�(shí)�(shí)鐘(RTC)和USB控制器等若干外圍模塊的不同組�。其�,看門狗可以使程序失控�(shí)迅�?gòu)?fù)位;模擬比較器�(jìn)行模擬電壓的比較,配合定�(shí)�,可�(shè)�(jì)出A/D �(zhuǎn)換器�16 位定�(shí)器(Timer_A � Timer_B)具有捕�/比較功能,大量的捕獲/比較寄存�,可用于事件�(jì)�(shù)、時(shí)序發(fā)生、PWM�;有的器件更具有可實(shí)�(xiàn)異步、同步及多址訪問串行通信接口可方便的�(shí)�(xiàn)多機(jī)通信等應(yīng)�;具有較多的 I/O 端口,P0、P1、P2 端口能夠接收外部上升沿或下降沿的中斷輸入�10/12位硬� A/D �(zhuǎn)換器有較高的�(zhuǎn)換速率,可�(dá)200kbps ,能夠滿足大多數(shù)�(shù)�(jù)采集�(yīng)用;能直接驅(qū)�(dòng)液晶多達(dá) 160 �;實(shí)�(xiàn)兩路� 12 位D/A�(zhuǎn)換;硬件I2C串行總線接口�(shí)�(xiàn)存儲(chǔ)器串行擴(kuò)�;以及為了增加數(shù)�(jù)傳輸速度,而采用的DMA模塊。MSP430 系列單片�(jī)的這些片內(nèi)外設(shè)為系�(tǒng)的單片解決方案提供了極大的方��
另外,MSP430 系列單片�(jī)的中斷源較多,并且可以任意嵌套,使用�(shí)靈活方便。當(dāng)系統(tǒng)處于省電的低功耗狀�(tài)�(shí),中斷喚醒只需5μs�
方便高效的開�(fā)�(huán)�
MSP430 系列� OTP 型� FLASH 型和 ROM 型三種類型的器件,這些器件的開�(fā)手段不同。對(duì)� OTP 型和 ROM 型的器件是使用仿真器開發(fā)成功之后燒寫或掩膜芯�;對(duì)� FLASH 型則有十分方便的開發(fā)�(diào)試環(huán)境,�?yàn)槠骷瑑?nèi)� JTAG �(diào)試接�,還有可電擦寫的 FLASH 存儲(chǔ)器,因此采用先下載程序到 FLASH �(nèi),再在器件內(nèi)通過軟件控制程序的運(yùn)�,由 JTAG 接口讀取片�(nèi)信息供設(shè)�(jì)者調(diào)試使用的方法�(jìn)行開�(fā)。這種方式只需要一�(tái) PC �(jī)和一�(gè) JTAG �(diào)試器,而不需要仿真器和編程器。開�(fā)語言有匯編語言和C 語言�
430x1xx系列
基于閃存� ROM 的超低功� MCU,提� 8MIPS,工作電壓為 1.8V - 3.6V,具有高�(dá) 60KB 的閃存和各種高性能模擬及智能數(shù)字外�(shè)�
超低功耗低至:
0.1μA RAM (保持模式) 0.7μA (實(shí)�(shí)�(shí)鐘模式) 200μA/MIPS (工作模式) � 6μs 之內(nèi)快�?gòu)拇龣C(jī)模式喚醒
器件參數(shù)�
閃存選項(xiàng)�1KB � 60KB ROM 選項(xiàng)�1KB � 16KB RAM 選項(xiàng)�512B � 10KB GPIO 選項(xiàng)�14�22�48 引腳 ADC 選項(xiàng)�10 � 12 位斜� SAR 其它集成外設(shè):模擬比較器、DMA、硬件乘法器、SVS�12 � DAC
430F2xx系列
基于閃存的超低功� MCU,在 1.8V - 3.6V 的工作電壓范圍內(nèi)性能高達(dá) 16MIPS。包含極低功耗振蕩器 (VLO)、內(nèi)部上�/下拉電阻和低引腳�(shù)選擇�
超低功耗低至:
0.1μA RAM� 保持模式� 0.3μA (待�(jī)模式� (VLO) 0.7μA (實(shí)�(shí)�(shí)鐘模式) 220μA/MIPS (工作模式) � 1μs 之內(nèi)超快速地從待�(jī)模式喚醒
器件參數(shù)�
閃存選項(xiàng)�1KB � 120KB RAM 選項(xiàng)�128B � 8KB GPIO 選項(xiàng)�10�16�24�32�48�64 引腳 ADC 選項(xiàng)�10 � 12 位斜� SAR�16 � Σ-Δ ADC 其它集成外設(shè):模擬比較器、硬件乘法器、DMA、SVS�12 � DAC、運(yùn)算放大器
430C3xx系列
舊款� ROM � OTP 器件系列,工作電壓為 2.5V - 5.5V,高�(dá) 32KB ROM�4MIPS � FLL�
超低功耗低至:
0.1μA RAM (保持模式) 0.9μA� �(shí)�(shí)�(shí)鐘模式) 160μA/MIPS (工作模式) � 6μs 之內(nèi)快�?gòu)拇龣C(jī)模式喚醒
器件參數(shù)�
ROM 選項(xiàng)�2KB � 32KB RAM 選項(xiàng)�512B � 1KB GPIO 選項(xiàng)�14�40 引腳 ADC 選項(xiàng)�14 位斜� SAR 其它集成外設(shè):LCD 控制器、硬件乘法器
430x4xx系列
基于 LCD 閃存� ROM 的器件系�,提� 8-16MIPS,包含集� LCD 控制器,工作電壓� 1.8V-3.6V,具� FLL � SVS。低功耗測(cè)量和�(yī)療應(yīng)用的理想選擇�
超低功耗低,與430x1xx系列完全一�
器件參數(shù)�
閃存/ROM 選項(xiàng)�4kB � 120KB RAM 選項(xiàng)�256B � 8KB GPIO 選項(xiàng)�14�32�48�56�68�72�80 引腳 ADC 選項(xiàng)�10 � 12 位斜� SAR�16 � Σ-Δ ADC 其它集成外設(shè):LCD 控制�、模擬比較器�12 � DAC、DMA、硬件乘法器、運(yùn)算放大器、USCI 模塊
430F5xx系列
新款基于閃存的產(chǎn)品系�,具有工作功耗,� 1.8V-3.6V 的工作電壓范圍內(nèi)性能高達(dá) 25MIPS。包含一�(gè)用于�(yōu)化功耗的�(chuàng)新電源管理模��
超低功耗低至:
0.1μA RAM (保持模式) 2.5μA (實(shí)�(shí)�(shí)鐘模� �165μA/MIPS (工作模式) � 5μs 之內(nèi)快�?gòu)拇龣C(jī)模式喚醒
器件參數(shù)�
閃存選項(xiàng):高�(dá) 256KB RAM 選項(xiàng):高�(dá) 16KB ADC 選項(xiàng)�10 � 12 � SAR 其它集成外設(shè):USB、模擬比較器、DMA、硬件乘法器、RTC、USCI�12 � DAC
430G2553
低電源電壓范圍:1.8v�3.6v�
超低功� �(yùn)行模式: 230μA (在1MHz 頻率�2.2V 電壓條件下)
待機(jī)模式� 0.5μA
�(guān)閉模式(RAM 保持): 0.1μA
5 種節(jié)能模�
· 用于模擬信號(hào)比較功能或者斜率模�(shù)(A/D) �(zhuǎn)換的片載比較�
· 可在不到1μs 的時(shí)間里超快速地從待�(jī)模式喚醒
· 16 位精�(jiǎn)指令�(RISC) 架構(gòu)�62.5ns 指令周期�(shí)�
· 帶內(nèi)部基�(zhǔn)、采樣與保持以及自動(dòng)掃描功能�10�200-ksps 模數(shù)(A/D) �(zhuǎn)換器
· 基本�(shí)鐘模塊配�
� 具有四種校準(zhǔn)頻率并高�(dá)16MHz 的內(nèi)部頻率� 串行板上編程�
� �(nèi)部超低功耗低�(LF) 振蕩器無需外部編程電壓�
� 32kHz 晶振
� 外部�(shù)字時(shí)鐘源· 具有兩線�(Spy-Bi-Wire) 接口的片上仿真邏輯電�
· 兩�(gè)16 位Timer_A,分別具有三�(gè)捕獲/比較寄存路器
· 多達(dá)24 �(gè)支持觸摸感測(cè)的I/O 引腳