MSP片机硬件设计及接口技术课件.ppt

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1、1单片机与通信系统2内容简介MSP430F149单片机最小系统设计MSP430F149单片机电平转换电路设计MSP430F149单片机显示器件接口设计MSP430F149单片机键盘接口设计MSP430F149单片机串行通信接口设计MSP430F149单片机功率接口技术MSP430F149单片机最小系统设计单片机电源电路设计复位电路设计时钟电路设计JTAG接口电路设计单片机电源电路的设计是单片机硬件系统中首先要考虑的一个问题。单片机芯片及其外围接口电路芯片对电源的供电要求是单片机电源电路设计的基础。MSP430系列

2、单片机在工作电压为+1.8V~+3.6V之间时均可正常工作，如果要进行FLASH擦写操作则电源电压应保持在2.7V以上。一般电源电压为+3.3V。单片机电源电路设计由于MSP430内部有AD转换模块，数字电源和模拟电源需要分别供电，并且电源连接接地点的旁路电容采用钽电容和磁片电容并联的方式，大大减少了噪声的影响，提高了供电质量及A/D转换精度。在模拟地和数字地之间接入反向并联的二极管对，以消除低于700mV的电压差。或者在模拟地和数字地之间接入一个0欧姆的电阻，以减少模拟地对数字地带来的噪声干扰，为单片机的稳定工

3、作提供了良好的环境。单片机电源电路设计由于大部分数字系统都采用+5V作为主供电系统，因此+3.3V电源一般都是从主供电电源+5V经过调压电路得到的。这个调压电路可以用简单的分离器件构成，例如采用3个二极管串联即可产生2.1V的压降，使电压从+5V降到+2.9V。但是单片机的供电要求，除了电压幅度的要求以外，往往对供电电流、电压稳定性等有要求，因此，一般的单片机系统都采用集成供电系统提供电源供电，这些集成电路供电系统称之为”电源管理芯片”。常用的+5V转+3.3V电源管理芯片有：TI公司的TPS7133、TPS72

4、33、TPS7333和TPS75733；MAXIN公司的MAX604、MAX748；NS公司的LP2980等。单片机电源电路设计LP2980典型电路LP2980封装形式TPS75733典型电路TPS75733封装图REG1117-3.3典型电路REG1117-3.3封装电路复位电路设计复位电路是单片机系统中不可缺少的部分，其好坏影响整个单片机应用系统的可靠性。同时，复位电路非常容易受到外部噪声干扰。因此，复位电路的设计首先要求保证整个应用系统的可靠性，其次是具有抗干扰能力。复位电路的基本功能是：系统上电时提供复位

5、信号，直至系统电源稳定后，撤销复位信号。为可靠起见，电源稳定后还要经一定的延时才撤销复位信号，以防电源开关或电源插头分-合过程中引起的抖动而影响复位。RC复位电路为提高系统设计的可靠性，也可以采用专用集成电路提供复位。这种集成电路一般除了能够提供上电复位信号，还可以提供按键手动复位和定时自动复位信号。由于MSP430系列单片机都有片内看门狗定时器能够实现看门狗功能，因此MSP430系列单片机只需要提供上电复位和按键手动复位即可。常用的主要有maxin公司的MAX809、MAX810、MAX811、MAX812等。

6、专用集成电路MAX809/MAX810典型电路MAX809/MAX810封装时钟电路设计晶体振荡器是非常容易受干扰的部分，在PCB布局时也要特别注意，晶体应该尽量靠近单片机本身，时钟信号走线长度应尽可能短，线宽尽可能大，紧靠器件布局布线，必要时可以走内层，并用地线包围。JTAG接口电路设计上位机(IAR)仿真软件JTAG仿真器MSP430单片机并口线或USB线JTAG连接线JTAGJTAG(JOINTTESTACTIONGROUP)联合测试行动小组，是一种国际标准测试协议，主要用于芯片内部的测试。JATG基本原理

7、是在芯片内部定义一个测试访问接口，通过专用的JATG测试工具进行内部节点的测试。JTAG接口引脚排列图信号名称引脚序号含义仿真器状态设备状态TDO1JTAG数据从目标CPU输出输入(I)输出(O)VCC2目标CPU供电电源，可以通过此引脚用仿真器给目标CPU供电。输出(O)输入(I)TDI3JTAG数据输入到目标CPU输出(O)输入(I)Vsense4目标电压监视，管理目标CPU电压输入(I)输出(O)TMS5目标CPU输入模式设置输出(O)输入(I)TCK7JTAG时钟信号输出(O)输入(I)TEST8模式选择

8、信号输出(O)输入(I)GND9接地RESET11目标CPU复位信号输出(O)输入(I)NC6，10，12，13，14无连接JTAG接口引脚说明JTAG接口电路设计6.2电平转换电路设计加到输入和输出引脚上允许的最大电压限制问题。器件对加到输入或者输出脚上的电压通常是有限制的。这些引脚有二极管或者分离元件接到Vcc。如果接入的电压过高，则电流将会通过二极管或者分离元件流向