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1、,The Solution for Battery Powered Measurement,超低功耗微控制器MSP430,Texas Instruments 超低功耗微控制器,x31x LCD92,x32x LCD84 ADC14,x33x LCD120 Timer_A USART MPY,ROM/OTP 2.5-5 V LCD Driver FLL Timer/Port Basic Timer 8-bit T/C,Flash 1.8-3.6 V Basic Clock Timer_A,Flash 1.8-3.6 V LCD Driver .,1996,1999,2000,2002,MSP43
2、0 发展历程,2001,x11x1 Comp_A,F13x Timer_B ADC12 USART Comp_A,F14x Timer_B ADC12 2 USART MPY Comp_A,New,New,性能,MSP430 有工业级 16 bit RISC MCU. -40 - 85 C MSP430 编程方便，开发工具廉价 ADD MEM1,MEM2 ;MEM2=MEM1+MEME2 The MSP430 runs with a watch crystal at up to 4MHz internal clock!,MSP430：全新的微控制器,MSP430 的能效极高. I/O 和 CP
3、U 运行是能用不同的时钟 CPU 功耗的开关通过状态寄存器的控制位实现 MSP430 的功耗极低. 执行时为 160uA 1.8V (Flash) 备用时为 0.1uA (Flash) MSP430 极大地延长了电电池寿命,RUN THE MARATHON,NOT THE MILE. TIs Flash MSP430 MCU reducespower consumption drastically,so your batteries run longer.,超低功耗 1.8 V . 3.6 V 供电电压范围 200 A 1MHz, 2.2V，活动模式 0.7 A 备用模式 0.1 A 保持 R
4、AM 数据 6 s 从备用模式唤醒 强大的 CPU 内核 16-Bit RISC 结构 125 ns 指令周期 8 MHz,灵活多样的外围模块 12-bit A/D (8 + 4 通道, 转换10 s) 16-bit Timer_A with 3 C/C 寄存器 16-bit Timer_B with 7 C/C 寄存器 1- 2 个 USART接口 硬件乘法器 模拟信号比较器 基本时钟模块 - 由可编程内部电阻控制频率- 由单一外部电阻控制频率- 32 kHz 晶振产生低频- 高频晶振产生高频- 可选择外部时钟源,RUN THE MARATHON,NOT THE MILE. TIs Flas
5、h MSP430 MCU reducespower consumption drastically,so your batteries run longer.,New,MSP430F1xx： FLASH 系列特性,注: 1 - 可由 Comparator_A 实现 2 - 可由 Timer/Port 实现 3 - 有 256B FLASH 和 Boot ROM 4 - Input/Output + Output,外围模块: TIMERS:WDT - Watchdog 定时器 8bit T - 8 位定时器/计数器 BT1 - Basic Timer 1 T_A - Timer_A (x) 捕捉
6、/比较寄存器 T_B - Timer_B (x) 捕捉/比较寄存器,UART软件实现，或通用同步/异步接口数 MPY硬件乘法器 I/O数字 I/O，及Output,MSP430 系列,FLASH 型 超低功耗 Flash 内核 100,000 次写/擦周期 程序存储器分段：512B 信息存储器分段：128B 可以分段擦除或整体擦除 编程和擦除电压由内部产生 有代码读出保护,MSP430 FLASH 系列,Five new Flash configurations available now!,New,型号 FLASHA/D Timers USART MPY I/O MSP430F11011 K
7、BSlopeA3- - 14 MSP430F11214 KBSlopeA3- - 14 MSP430F1338 KB 12-bit A3 + B3 1 - 48 MSF430F13516 KB 12-bit A3 + B3 1 - 48 MSP430F14732 KB 12-bit A3 + B72 v 48 MSP430F14848 KB 12-bit A3 + B7 2 v 48 MSP430F14960 KB 12-bit A3 + B7 2 v 48,超低功耗的实现：快速起动和省电模式,* 16bit CPU * 突发式模式切换 * 电流消耗小 * 唤醒快 (6 s),其他 MCU,M
8、SP430,* 4/ 8bit CPU * 电流消耗大 * 唤醒慢,I,t,t,I,400,50,50,6,1.3,0.1,0,50,100,150,200,250,300,350,400,450,Active Mode,Vcc = 3V,1 sec cycle time,Icc / A,LPM0,LPM1,LPM2,LPM3,LPM4,IAvrg,IAvrg,* 16bit CPU * 突发式模式切换 * 电流消耗小 * 唤醒快 (6 s),其它 MCU,MSP430,* 4/ 8bit CPU * 电流消耗大 * 唤醒慢,I,t,t,I,200,32,32,11,0.7,0.1,0,50,
9、100,150,200,250,300,350,400,450,Active Mode,Vcc = 2.2V,1 sec cycle time,Icc / A,LPM0,LPM1,LPM2,LPM3,LPM4,IAvrg,IAvrg,1-2 mA,200uA,超低功耗的实现：FLASH 型,FLL 时钟系统（3x）,低功耗 32.768 kHz 晶振,ACLK 辅助时钟,PUC,FLL,fMCLK = ( N + 1 ) * fACLK,MCLK 主系统时钟 (fSystem),32.768 kHz crystal,XIN,XOUT,MSP430, 只用一个晶体，无其它外部元件 处理机时钟频率
10、稳定，抗干扰性能好 时钟可关闭，可快速启动 电路功耗低,FLASH 型的时钟系统（F11x，F11x1）,1 个晶振, 1 个DCO, 适应不同频率需要,FLASH 型的时钟系统（F13x，F14x）,2 个晶振, 1 个DCO, 适应不同频率需要,速度比较: 32 kHz 时的运算快于 20 MHz,典型的 8bit 单片机 20MHz 晶振 内部 4 分频 主时钟：5MHz = 200ns 5 机器周期 / 指令 1000ns 指令周期，8 位操作,MSP430 32kHz 晶振 DCO 作为主时钟发生器 主时钟：4 MHz = 250ns 1 机器周期 / 指令 250ns 指令周期，1
11、6 位操作,MSP430 performs 16 bit instead of 8 bit 4 times faster than a typical 8 bit C !,MSP430 x33x框图,MSP430 x32x框图,MSP430 x31x框图,P0.0,P0.7,VCC,VSS,RST/NMI,MAB, 16bit,MDB, 16bit,Com0.3,Seg 0.18,22,23,26,Seg 27/CMPI,TMS,TCK,TDI,TDO,XIN,XOut,XBuf,Oscillator,System Clock,ACLK,MCLK,Test,JTAG,FLL,incl. 16
12、reg.,CPU,TP.0 . 5,CIN,R13,R23,4kB ROM,C: Prom,E: EProm,256B,SRAM,WDT,I/O Port,LCD,8b Timer/,B. Timer,MAB,4bit,MDB,8bit,MCB,15bit,Counter,1, 2, 3, 4 Mux,Serial Protocol,Support,POR,RAM,92 Segmente,TXD,RXD,6,8kB ROM,A/D Conv.,Timer, O/P,Timer/Port,Applications:,Bus,conv.,8 I/Os, all with,3 Int. Vector
13、s,interr. capability,P: OTP,CMPI,MSP430 x11x框图,PWM 和 UART,12 位斜坡 ADC,14 中断线,4K + 256 flash,多模式时钟,64 pin QFP,MSP430F13x框图,New,64 pin QFP,MSP430F14x框图,New,New,MSP430的空间,128-2K,1K-60K,Segment 0 中断向量,Segment 1,Segment 2,Segment 3,Segment A,Segment B,FFFFh,FE00h,FC00h,FA00h,F800h,1100h,1080h,1000h,主存储器按
14、512 byte 分段 信息存储器按 128 byte 分段 各分段可单独擦除或同时擦除,Up to 60Kbyte,MSP430的空间：FLASH 型的 FLASH 存储器,FLASH 存储器：写入和读出,Flash 存储器以正常的寻址方式读出 Flash 存储器可以在程序控制下写入（Vcc 需高于 2.7V） 自举程序可在写保护后对 Flash 存储器擦除、写入（由用户定义口令作保护）,FLASH Busy,Write flash memory,FLASH Busy,Set write mode,中断：向量表（3x, 11x, 11x1）,中断：向量表（13x,14x）,寻址方式和指令,M
15、SP430的寄存器,MSP430的寻址方式,MSP430 指令： 27条 （RISC指令） 采用模拟指令后为 51条,片上外围模块：I/O，LCD驱动,I/O 端口 P0、P1、P2：各位方向可选，可产生中断，触发沿可选 P3、P4： 各位方向可选，引脚复用 P5、P6： 各位方向可选，引脚复用 （33x：P0-P4 11x：P1,P20-25 13x、14x：P1-P6） LCD 驱动 LCD 段：21x4 - 30 x4 空闲 LCD 引脚用作输出 （3x系列、4x系列）,片上外围模块：硬件乘法器,乘法 无符号乘 有符号乘 无符号乘加 （以第一操作数地址来区别） 精度 8位 X 8位 8位 X 16位 16位 X 8位 16位 X 16位 速度 写入操作数后，立即可读乘积 当用间接寻址访问时，需等待一条指令,片上外围模块：定时器，比较器,BASIC Timer12x8 位或 16 位计数器，做实时钟、LCD 帧频时
