第6章msp430单片机及设计实例

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1、第6章MSP430单片机及设计实例一、MSP430单片机原理——1、概述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位单片机，采用精简指令集，是一种超低功耗的混合型单片机。MSP430单片机的基本特点如下：超低功耗——1.8-3.6V电压、200-400uA电流、省电模式下最低电流消耗为0.1uA。强大的处理能力——16位、RISC结构、指令及寻址方式丰富、8MHz时钟晶振指令周期125ns。高性能模拟技术及丰富的片上外围模块——WDT、模拟比较器、硬件乘法器、液晶驱动器、10/

2、12位ADC、I2C总线、DMA、UART、并行端口。系统工作稳定——DCOCLK和MCLK配合工作。方便高效的开发环境——支持汇编和C及JTAG调试接口2、发展阶段1996——2000年：33X、32X、31X、11X、11X1等系列。（特点：前三种系列具有LCD驱动模块、所有系列具有ROM、EPROM和OTP等形式。）。2000——2002年：F13X、F14X、F41X、F43X、F44X等系列。（特点：Flash型、后三种系列具有液晶驱动器、拓展了显示存储器在存储区内的地址。）2002——2003年：F15

3、X、F16X系列。（特点：RAM容量大大增加（如F1611的RAM容量为10K）；增加了I2C、DMA、DAC12和SVS等模块。）3、MSP430单片机与51单片机的比较89C51单片机是8位单片机，采用“CISC”，共111条指令；MSP430单片机是16位单片机，采用“RISC”，共27条指令。89C51单片机电源电压是5伏，正常情况下消耗的电流为24mA，在掉电状态下，其耗电电流仍为3mA；即使在掉电方式下，电源电压可以下降到2V，但是为了保存内部RAM中的数据，还需要提供约50uA的电流；MSP430单片

4、机则为超低功耗单片机。89C51单片机受其结构本身限制，很难实现模拟功能部件的增加；MSP430单片机无论扩展8位功能模块还是16位的功能模块，即使扩展模/数转换或数/模转换这类的功能模块也很方便。89C51单片机在线编程始终是个问题；但MSP430单片机不仅开发工具简便，而且价格也相对低廉，并且可以实现在线编程。4、MSP430单片机的内部结构MSP430内部包含了计算机所有部件，是一个真正的单片机(微控制器MCU)。5、MSP430单片机的CPU和存储器CPU——采用冯.诺依曼结构；包含1个16位的ALU、16

5、个寄存器和1个指令控制单元。16个寄存器中有4个为特殊用途：PC、SP、SR和CG1/CG2，其余为通用寄存器。存储器——ROM和RAM为同一地址空间，从0000H~0FFFFH这一段范围内从低到高分别是：SFR、外围模块、数据存储器、程序存储器、中断向量表。不同型号的器件其存储器的具体组织不一样，主要不同在于数据存储器及代码存储器的容量、信息存储器和引导存储器的有无。ROM、RAM及外围模块通过内部总线与CPU相连，有的以字/字节访问，有的只能字访问，有的只能字节操作。时钟输入源：LFXT1CLK低频时钟源XT2

6、CLK高频时钟源DCOCL数字控制RC振荡器时钟输出信号ACLK辅助时钟MCLK主系统时钟SMCLK子系统时钟慢速外设CPU和系统快速外设6、MSP430单片机的基本时钟模块基本时钟编程示例//管中窥豹例：设MSP430F149单片机的MCLK=XT2,SMCLK=DCOCLK，将MCLK由P5.4输出（MSP430X14X中引脚P5.4和MCLK复用）。实现上述功能的程序如下：#includevoidmain(void){unsignedinti;WDTCTL=WDTPW+WDTHOL

7、D;//停止看门狗P5DIR

8、=0x10;//P5.4输出P5SEL

9、=0x10;//P5.4用作MCLK输出续前页：BCSCTL1&=~XT2OFF;//XT2有效do{IFG1&=~OFIFG;//清除振荡器失效标志for(i=0xFF;i>0;i--);//稳定时间}while((IFG1&OFIFG)!=0);//如果振荡器失效标志存在BCSCTL2

10、=SELM1;//MCLK=XT2for(;;);}相关寄存器说明——基本时钟系统控制寄存器1b7:XT2OFF,选择XT2振荡器的开启与关闭。相关寄存器说明

11、——BCSCTL2和DCOCTL相关寄存器说明——IFG1（中断标志寄存器1）相关寄存器说明——IE1（中断使能寄存器1）相关寄存器说明——看门狗定时器寄存器WDTHOLD：为0时WDT功能激活，否则禁止；WDTPW：高8位口令，为5AH时允许操作。相关寄存器说明——PxSEL和PxDIR语句“WDTCTL=WDTPW+WDTHOLD;”之分析此语句就是将W