基于超低功耗的MSP430系列单片机

维普资讯 http://www.cqvip.com 科技信息　０机械与电子０　ＳＣＩＥＮＣＥ　ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ　２００６年第ｌＯ期　基于超低功耗的ＭＳＰ４３０系列单片机　李峻灵倪蕴涛　（哈尔滨师范大学呼兰学院计算机系　黑龙江呼兰　１５０５００）　摘要：随着电子技术、计算机技术、控制技术的不断发展，Ａ．４１１对其使用的电子类产品，一些仪器仪表提出了更高的要求，要求其具有低功　耗、智能化、便于携带等特点．在这些产品的设计中需要去选择能够较为简单实现这些特点的单片机，那就是ＭＳＰ４３０系列单片机。　关键词：ＭＳＰ４３０系列单片机；ＴＩ；ＪＴＡＧ接口；低功耗　引言　＋　一、ＭＳＰ４３０系列单片机是ＴＩ公司出品的一款强大的ｌ６位的混合信　号控制器，其中包括一系列器件，它们针‘对不同的应用而由各种不同　的模块组成．其显着特点是具有极低的功耗。其最早足面向于驱动　ＬＥＤ显示的应用设计．由于极好的应用效果和很大的市场潜力，Ｔｌ很　快将其发展为通用单片机。现已有ＸＩＸＸ、Ｘ３ＸＸ、￣４ＸＸ几个系列，并　且还在不断完善和发展。　＝、ＭＳＰ４３０系列单片机的特点　ｌ，低功耗，可大大地延迟电池的使用寿命　ＭＳＰ４３０作为一种新型的单片机，采用了ＴＩ公司最新的低功耗技　术．使其在众多的单片机中独树一帜。ＭＳＰ４３０工作在１．８￣３．６Ｖ电压　下．有正常工作模式（ＡＭ）和４种低功耗工作模式（ＬＰＭ１、ＬＰＭ２、　Ｉ．，ＰＭ３、Ｉ，ＰＭ４）．在电源电压为３Ｖ时．各种模式的工作电流分别为ＡＭ：　３４０ｕＡ、ＬＰＭ１：７０ｕＡ、ＬＰＭ２：１７ｕＡ、ＬＰＭ３：２ｕＡ、ＬＰＭ４：０．１ｕＡ　单片机　以方便的在各种工作模式之间切换。ＭＳＰ４３０的超低功耗使其在电池　供电、便携式设备的应用中表现出非常优良的特性。　２．集成度高：片内外设丰富　ｂｌＳＰ４３０具有非常高的集成度．单片集成ｒ丰富的片内外设：多信　道１２ｂｉｔ的ＭＤ转换、片内精密比较器、多个具有ＰＷＭ功能的定时　器、斜边ＭＤ转换、片内ＵＳＡＲＴ、看门狗定时器、片内数控振荡器　（ＤＣＯ）、犬鳞的ｉ／Ｏ端ＶＩ以及大容量的片内存储器，不同型号器件的片　内外设不同．但单片大多可以满足绝大多数的应用需要。　３．片内存储器种类繁多。且容量根据实际需要随意选择不ｌ司型号　的芯片　ＭＳＰ４３０的片内存储器有１／ＯＮ（ｃ型）、ＯＴＰ（Ｐ型）、ＥＰＲＯＭ（Ｅ　型）、Ｆｌａｓｈ　Ｍｅｍｏｒｙ　ｆＦ型）４种型号，采用冯－诺伊曼体系结构。因此　ＲＡＭ、ＲＯＭ和全部的外围模块都位于同一地址空间内。这　器件的开　发手段不同．对于ＯＴＰ型和ＲＯＭ型的器件是相对应的ＥＰＲＯＭ型器　件作为开发片，或使用仿真器开发成功后再烧写或掩膜芯片；而对于　ＦＬＡＳＨ型则有十分方便的开发调试和运行环境　４．Ｊ　ｒＡＧ凋试接口．便于调试　器件片内有ＪＴＡＣ调试接Ｊ＿＝】，还有可电擦写的ＦＩ　ＡＳＨ存储器，因　此采用先下载程序到ＦＬＡＳＨ内，再由器件内通过软件控制程序的运　行，由ＪＴＡＧ接口读取片内信息供设计者调试使用的方法进行开发。　这种方式只需要一台ＰＣ机和一个Ｊ］ｒＡＣ调试器．而不需要仿真器和　编程器。　５．良好的编译和开发环境　如ＩＡＲ公司开发的ＩＡＲ　ＥＭＢＥＤＥＤ　ＷＯＲＫＢＥＮＣＨ、ＡＯ公司开发　的￣Ｑ４３ｏ等。　６．开发语言多样　ＭｓＰ４３Ｏ支持汇编　语言，Ｃ语言和Ｃ＋＋等　多种语言开发设计．设　计者可根据自己的特　点和爱好选择自己熟　悉的编程语言。　三、ＭＳＰ４３０Ｘ１４Ｘ　系列　下面ＭＳＰ４３０Ｆ１４９　（１）低电源电压范围：ｌ，８—３．６Ｖ。（２）超低功耗：２．５　Ａ＠４ｋＨｚ，２．２Ｖ；　１６０￣Ａ＠４ｌＨｚ．２．２Ｖ。（３）５种节电模式：等待方式０，７１ｘＡ；ＲＡＭ保持的　节电方式０．１ＩｘＡ　（４）从等待方式唤醒时间６１ｘｓ。（５）１６位ｌｔＩＳＣ结构，　１５０ｎｓ指令周期。（６１基本时钟模块配置：高速晶体（最高８ＭＨｚ）；低速　晶体（３２７６８Ｈｚ）：ＤＣＯ。（７）１２位２００ｋｈｐｓ的Ａ／Ｄ转换器，自带采样保　持。（８）配合外部器件可构成　斜边ＭＤ转换器。（９）内部温度传感器。　∞具有３个捕获／比较寄存器的ｌ６为定时器Ｔｉｍｅｒ　Ａ，Ｔｉｍｅｒ＿Ｂ。ａ／）串　行通信接ＶＩ可用于异步或同步（软件选择ＵＡＲＴ／ＳＰＩ模式）。蜥个８　位并行端ＶＩ，且２个８位端１２］有中断能力　片内兀　ＡＳＨ存储器，方　便开发和调试。（ｔ４）ＪＴＡＣ引脚单独引出，不与１／０　ＶＩ线复用。０目串行　在系统编程。∞安全熔丝的程序代码保护　ＭＳＰ４３０Ｆ１４９的管脚及具体功能：　ＤＶｃｃ．Ａｖｃｃ．１）Ｖｓ￣，Ａｖ，￣ｓ为数字电压，模拟电压。数字地，模拟地。　Ｐ１口与Ｐ２　ＶＩ：它们各有８个引脚及各自的控制寄存器，每一引　脚可单独控制．并且每　引脚都可用作中断源　它们还各自有７个控　制寄存器，经过８位的ＭＤＢ和ｌＡＢ与处理器内核相连，必须以字节　指令以绝对寻址模式进行访问。　Ｐ３．Ｐ４，Ｐ５和Ｐ６口：每个端口都有四个控制寄存器，为数字Ｉ／０　功能提供最大的灵活性　所有１１０口均可独立编程；町以有各种输入的组合；可以任意组　合端口功能和模块功能。　ｌｔＳＴ／ＮＭＩ：系统复位引脚．低电平有效。　ｘ１Ｎ，）（ＯｕＴ：低频晶体振荡器引脚，通常外接一钟表晶体，芯片内　部集成匹配电容。　Ｘ２ＩＮ　２ＯＵＴ：外接高速晶体引脚。最高可接８Ｍ的晶体。　由ＴＤＯ，ＴＤＩ，ＴＭＳ，ＴＣＫ。ｌＩＳＴ，ＴＣＬＫ／ＸＯＵＴ，ＤＶＣＣ，ＤＧＮＤ引脚构　成了一个ＪＴＡＣ，接１５。ＪＴＡＧ是一种所谓的边界扫描技术标准，即　ＩＥＥＥＩ１４９．１。它是为在线测试的需要而发展起来的针对芯片及线路板　测试的接ＶＩ技术。它利用申行移位输入及输出的方式对芯片的输入端　加载特定的代码序列。并获得输出端给出的响应序列。全部的ＪＴＡＣ　接Ｖ１只需要很少的几根引脚。ＭＳＰ４３Ｏ允许电脑通过ＪＴＡＣ，接［Ｊ直接　访问单片机内部的Ｉｔ０Ｍ，ＩｔＡＭ及特殊寄存器资源，并可直接对内部　ＦＬＡＳＨ进行在线编程．这样就省却ｒ使用编程器和仿真机，降低了开　发成本并缩短开发周期。　四、结语　从以上的介绍我们可以看出：ＭＳＰ４３Ｏ系列单片机具有的这些特　点使应用人员不必在接ＶＩ、外接Ｉ，０及存储器上花太多的精力，而可　以方便的设计真正意义上的单片系统，来实现其智能化；同时它最为　典型的低功耗的特点，可利用电池为其长期供电：再者，其高度的集成　度可简化设计，减小ＰＣＢ的面积。来实现设计系统使携式的特点　参考文献　［１］（ＭＳＰ４３０系列单片机接ｎ技术及系统设计实例》魏小龙著一Ｅ京航　宅航天大学出版社．　作者简介：李峻曼，蕾，讲师，哈尔滨师范大学呼兰学院计算机系　教师．哈尔滨理工大学通信专业在读硕士。　倪蕴涛，男，讲师，哈尔滨师范大学呼兰学院计算机系教师，黑龙　江大学微电子学专业在读硕士研究生。　（如图一１）为例，具体了　解一下ＭＳＰ４３Ｏ系列单　片机的情况。　ＭＳＰ４３ＯＦ１４９单片　机特点如下：　圈１