MSP430單片機(jī)的特點(diǎn)

MSP430系列單片機(jī)的迅速發(fā)展和應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)大，主要取決于以下的特點(diǎn)。

a. 強(qiáng)大的處理能力：

MSP430系列單片機(jī)是一個(gè)16位的單 片機(jī)，采用了精簡(jiǎn)指令集(RISC)結(jié)構(gòu)，具有豐富的尋址方式(7種源操作數(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內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器都可參加多種運(yùn)算;還有高效的查表處理指令;有較高的處理速度，在8MHz晶體驅(qū)動(dòng)下指令周期為125 ns。這些特點(diǎn)保證了可編制出高效率的源程序。

b. 在運(yùn)算速度方面，MSP430系列單片機(jī)能在8MHz晶體的驅(qū)動(dòng)下，實(shí)現(xiàn)125ns的指令周期。16位的數(shù)據(jù)寬度、125ns的指令周期以及多功能的硬件乘法器(能實(shí)現(xiàn)乘加)相配合，能實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)處理的某些算法(如FFT等)。

c. MSP430系列單片機(jī)的中斷源較多，并且可以任意嵌套，使用時(shí)靈活方便。當(dāng)系統(tǒng)處于省電的備用狀態(tài)時(shí)，用中斷請(qǐng)求將它喚醒只用6us。

d. 超低功耗 MSP430單片機(jī)之所以有超低的功耗，是因?yàn)槠湓诮档托酒碾娫措妷杭办`活而可控的運(yùn)行時(shí)鐘方面都有其獨(dú)到之處。

首先，MSP430系列單片機(jī)的電源電壓采用的是1.8~3.6V電壓。因而可使其在lMHz的時(shí)鐘條件下運(yùn)行時(shí)，芯片的電流會(huì)在200~400uA左右，時(shí)鐘關(guān)斷模式的最低功耗只有0.1uA。

其次，獨(dú)特的時(shí)鐘系統(tǒng)設(shè)計(jì)。在MSP430系列中有兩個(gè)不同的系統(tǒng)時(shí)鐘系統(tǒng)：基本時(shí)鐘系統(tǒng)和鎖頻環(huán)(FLL和FLL+)時(shí)鐘系統(tǒng)或DCO數(shù)字振蕩器時(shí)鐘系統(tǒng)。有的使用一個(gè)晶體振蕩器(32768Hz)，有的使用兩個(gè)晶體振蕩器)。由系統(tǒng)時(shí)鐘系統(tǒng)產(chǎn)生CP[J和各功能所需的時(shí)鐘。并且這些時(shí)鐘可以在指令的控制下，打開和關(guān)閉，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)總體功耗的控制。

由于系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)打開的功能模塊不同，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)中共有一種活動(dòng)模式(AM)和五種低功耗模式(LPMO~LPM4)。在等待方式下，耗電為0.7uA，在節(jié)電方式下，最低可達(dá)0.1uA。

e. 系統(tǒng)工作穩(wěn)定

上電復(fù)位后，首先由DCOCLK啟動(dòng)CPU，以保證程序從正確的位置開始執(zhí)行，保證晶體振蕩器有足夠的起振及穩(wěn)定時(shí)間。然后軟件可設(shè)置適當(dāng)?shù)募拇嫫鞯目刂莆粊泶_定最后的系統(tǒng)時(shí)鐘頻率。如果晶體振蕩器在用做CPU時(shí)鐘MCLK時(shí)發(fā)生故障，DCO會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)，以保證系統(tǒng)正常工作;如果程序跑飛，可用看門狗將其復(fù)位。

f. 豐富的片上外圍模塊

MSP430系列單片機(jī)的各成員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、定時(shí)器A (TimerA)、定時(shí)器B (TimerB)、串口0、 1(USART0、1)、硬件乘法器、液晶驅(qū)動(dòng)器、l 0位/l 2位ADC、I 2 C、總線直接數(shù)據(jù)存取(DMA)、端口0(P0)、端口1~6(P1~P6)、基本定時(shí)器(Bas i c Timer)等的一些外圍模塊的不同組合。其中，看門狗可以使程序失控時(shí)迅速?gòu)?fù)位;模擬比較器進(jìn)行模擬電壓的比較，配合定時(shí)器，可設(shè)計(jì)出A/D轉(zhuǎn)換器：16位定時(shí)器(Timer_A和Timer_B)具有捕獲/比較功能，大量的捕獲/比較寄存器，可用于事件計(jì)數(shù)、時(shí)序發(fā)生、PWM等;有的器件更具有可實(shí)現(xiàn)異步、同步及多址訪問串行通信接U可方便的實(shí)現(xiàn)多機(jī)通信等應(yīng)用：具有較多的I/O端口，最多達(dá)6*8條I/O口線： PO、 P1、 P2端口能夠接收外部上升沿或下降沿的中斷輸入; 12/14位硬件A/D轉(zhuǎn)換器有較高的轉(zhuǎn)換速率，最高可達(dá)200kbps，能夠滿足大多數(shù)數(shù)據(jù)采集應(yīng)用：能直接驅(qū)動(dòng)液晶多達(dá)160段：實(shí)現(xiàn)兩路的12位D/A轉(zhuǎn)換;硬件I 2 C串行總線接口實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)器串行擴(kuò)展;以及為了增加數(shù)據(jù)傳輸速度，而采用直接數(shù)據(jù)傳輸(DMA)模塊。MSP430系列單片機(jī)的這些片內(nèi)外設(shè)為系統(tǒng)的單片解決方案提供了極大的方便。

g. 方便高效的開發(fā)環(huán)境

目前MSP430系列有OPT型、FLASH型和ROM型三種類型的器件，這些器件的開發(fā)手段不同。對(duì)于OPT型和ROM型的器件是使用仿真器開發(fā)成功之后在燒寫或掩膜芯片;對(duì)于FLASH型則有十分方便的開發(fā)調(diào)試環(huán)境，因?yàn)槠骷瑑?nèi)有JTAG調(diào)試接口，還有可電擦寫的FLASH存儲(chǔ)器，因此采用先下載程序到FLASH內(nèi)，再在器件內(nèi)通過軟件控制程序的運(yùn)行，由JTAG接口讀取片內(nèi)信息供設(shè)計(jì)者調(diào)試使用的方法進(jìn)行開發(fā)。這種方式只需要一臺(tái)PC機(jī)和一個(gè)JTAG調(diào)試器，而不需要仿真器和編程器。開發(fā)語言有匯編語言和C語言。

MSP430單片機(jī)目前主要以FLASH型為主。

h. 適應(yīng)工業(yè)級(jí)運(yùn)行環(huán)境

MSP430系列器件均為工業(yè)級(jí)的，運(yùn)行環(huán)境溫度為一40~+85攝氏度，所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品適合用于工業(yè)環(huán)境下。