电子10级《单片机MSP430》第2章课件.ppt

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1、第2章MSP430单片机的硬件结构及原理德州仪器的MSP430系列单片机的结构颇具特色，并具有良好的性能。MSP430系列超低功耗单片机由针对不同应用目标，具有不同外围模块的系列芯片组成。(相当扩展问题)本章以MSP430F5529系列或G2系列单片机为例，介绍MSP430单片机硬件体系结构，主要包括CPU存储器和地址空间与低功耗结构等内容。2.1MSP430F5529结构概述MSP430单片机采用的是冯.诺依曼结构，主要包含16位RISCCPU、存储器、外围模块、灵活的时钟以及它们的数据总线和地址总线。如图2-1所示。1图2-1MSP430单片机的硬件结构主要

2、包含16位RISCCPU、存储器、外围模块、灵活的时钟以及它们的数据总线和地址总线。如图所示。主要部分可扩展部分2图2-2MSP430F5529单片机的硬件结构3MSP430F5529特性上次课已经介绍过(略)。4图2-3MSP430CPU结构图*共有16个寄存器；*1个运算器；*16位地址线和数据线；*R0-R3是多功能寄存器；*R4-R15是通用寄存器；*无累加器；*状态位有四个；*工作过程。运算器5图2-4MSP430存储器空间分配中断链表和矢量图两类：可屏蔽和不可屏蔽中断62.2时钟与休眠模式时钟系统简介MSP430G2系列单片机的时钟系统需要支持系统低

3、功耗运行的需要。通过对三个内部时钟信号的运用，用户可很容易的选择功耗最低，效率最高的系统时钟方案。在软件的控制下，MSP430G2系列单片机运行时可以不接外接晶振，也可接一只外接电阻或者接一到两只外接晶振，也可以外接频率发生器，如图所示为G2系列的时钟系统。振荡器MSP430单片机7辅助时钟主系统时钟子系统时钟分频器选择器8基本时钟模块包括二至四个时钟源：◆LFXT1CLK：外接低频或高频振荡器，如手表晶振，频率发生器，外部时钟源(400kHz至16MHz).◆XT2CLK：外接高频晶振，范围在400kHz至16MHz◆DCOCLK：内部时钟振荡◆VLOCLK：

4、内部低频低功耗晶振，标准频率是12kHz寄存器名称地址表9DCOCTL寄存器：它分为两部分：DCOx和MODxDCOx：DCO频率选择，这些位可以在由RSELx决定的八个离散的DCO频率中选择。MODx：调制系数，这个系数决定在32个周期中fDCO+1占多少，fDCO占多少。10XT2OFF：0XT2开启（见下页）1XT2如果不被用作MCLK和SMCLK则关闭XTS：0低频模式1高频模式DIVAx：ACLK分频控制00/101/210/411/811RSELx：DCO频率范围选择，RSELx=0时频率最低，当DCOR=1时RSEL3被忽略。12BCSCTL2寄存

5、器：SELMx：MCLK频率选择00DCOCLK01DCOCLK10XT2如果出现在片上则是XT2CLK，当XT2不出现在片上则选择LFXT1CLK或VLOCLK11LFXT1CLK或VLOCLKDIVMx：MCLK分频00/1；01/2；10/4：11/8SELS：SMCLK频率选择0DCOCLK1片上若有XT2则选择XT2CLK，若没有XT2则选择VLOCLK或XT213DIVSx：SMCLK的分频00/1；01/2；10/4；11/8。DCOR：DCO振荡电阻选择0内部电阻；1外部电阻。14BCSCTL3寄存器：XT2Sx：XT2范围选择000.4~1MH

6、z晶振或振荡器011~3MHz晶振或振荡器103~16MHz晶振或振荡器11外部0.4~16MHz振荡器1516LFXT1Sx：低频时钟选择和LFXT1范围选择。当XTS=0时这些位在LFXT1和VLO之选择，当XTS=1时选择LFXT1的频率范围XTS=0时00LFXT1的32768Hz晶振01保留10VLOCLK（仅在MSP430F21x1中有）11数字时钟源XTS=1时000.4MHz~1MHz晶振或振荡器011MHz~3MHz晶振或振荡器103~16MHz晶振或振荡器110.4~16MHz振荡器17XCAPx：内部电容选择00~1pF；01~6pF；10

7、~10pF；11~12.5pF。XT2OF：XT2错误标示位0无错误；1有错误。LFXT1OF：LFXT1错误0无错误；1有错误。18IE1：中断允许寄存器1OFIE：振荡器错误中断允许0中断不允许；1中断允许。(相当开中断)IFG1：中断标志寄存器1OFIFG：0无中断申请；1晶振错误中断申请。192.3通用IO端口IO口是微处理器系统对外界沟通的最基本部件，从基本的键盘、LED到复杂的外设芯片等，都是通过IO口的输入输出操作来进行的。在MSP430系列中，不同的单片机IO口数量不同。体积最小的MSP430F20xx系列中只有10个IO口，适合在超小型设备中应

8、用；功能最丰富的MSP4