MSP430培训课件(一).ppt

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MSP4301MSP430系列超低功耗系列超低功耗16位位单片机原理与应用单片机原理与应用MSP4302参考教材参考教材lMSP430MSP430系列系列1616位超低功耗单片机原理与应用位超低功耗单片机原理与应用沈建华主编沈建华主编清华大学出版社清华大学出版社lMSP430MSP430系列系列1616位超低功耗单片机实践与系统设计位超低功耗单片机实践与系统设计沈建华主编沈建华主编清华大学出版社清华大学出版社lMSP430MSP430单片机单片机CC程序设计与实践程序设计与实践曹磊主编曹磊主编北京航空航天大学出版社北京航空航天大学出版社lMSP430MSP430系列单片机系列单片机CC语言程序设计与开发语言程序设计与开发胡大可主编胡大可主编北京航空航天大学出版社北京航空航天大学出版社MSP4303嵌入式系统概述嵌入式系统概述l始于微型机时代的嵌入式应用始于微型机时代的嵌入式应用计算机计算机1946年年20世纪世纪70年代，出现微处理器年代，出现微处理器将微型机嵌入到对象体系中将微型机嵌入到对象体系中计算机失去了原有的形态和通用的计算机功能计算机失去了原有的形态和通用的计算机功能MSP4304课程结构课程结构l概述概述lMSP430单片机结构单片机结构lMSP430指令系统与程序设计指令系统与程序设计lMSP430单片机片内外围模块单片机片内外围模块lMSP430单片机应用单片机应用MSP4305第一章第一章概述概述MSP4306概述概述l单片微型计算机单片微型计算机v单片机的概念单片机的概念v单片机的特点单片机的特点v单片机的应用单片机的应用lMSP430系列单片机系列单片机vMSP430系列单片机的特点系列单片机的特点vMSP430系列单片机的发展与应用系列单片机的发展与应用lMSP430应用选型应用选型vMSP430系列单片机命名规则系列单片机命名规则vMSP430系列单片机选项系列单片机选项l思考题与习题思考题与习题MSP4307微处理器的发展微处理器的发展l一是朝着面向数据运算、信息处理等功能的系统机方向发一是朝着面向数据运算、信息处理等功能的系统机方向发展。

系统机以速度快、功能强、存储量大、软件丰富、输展。

系统机以速度快、功能强、存储量大、软件丰富、输入入/输出设备齐全为主要特点，采用高级语言编程，适用于输出设备齐全为主要特点，采用高级语言编程，适用于数据运算、文字信息处理、人工智能、网络通信等场合。

数据运算、文字信息处理、人工智能、网络通信等场合。

l另一方面，在有些应用领域中，如智能化仪器仪表、电讯另一方面，在有些应用领域中，如智能化仪器仪表、电讯设备、自动控制设备、汽车乃至家用电器等，要求的运算、设备、自动控制设备、汽车乃至家用电器等，要求的运算、控制功能相对并不很复杂，但对体积、成本、功耗等的要控制功能相对并不很复杂，但对体积、成本、功耗等的要求却比较苛刻。

为适应这方面的需求，产生了一种将中央求却比较苛刻。

为适应这方面的需求，产生了一种将中央处理器、存储器、处理器、存储器、I/O接口电路以及连接它们的总线都集成接口电路以及连接它们的总线都集成在一块芯片上的计算机，即所谓的单片微型计算机，简称在一块芯片上的计算机，即所谓的单片微型计算机，简称单片机（单片机（SingleChipMicrocomputer）。

）。

单片机在设计上单片机在设计上主要突出了控制功能，调整了接口配置，在单一芯片上制主要突出了控制功能，调整了接口配置，在单一芯片上制成了结构完整的计算机，因此，单片机也称为微控制器成了结构完整的计算机，因此，单片机也称为微控制器（MCU）MSP4308单片机的特点单片机的特点l小巧灵活、成本低、易于产品化，它能方便的组装成各种小巧灵活、成本低、易于产品化，它能方便的组装成各种智能式控制设备以及各种智能仪器仪表。

智能式控制设备以及各种智能仪器仪表。

l面向控制，能针对性的解决从简单到复杂的各类控制任务，面向控制，能针对性的解决从简单到复杂的各类控制任务，因而能获得最佳性能价格比。

因而能获得最佳性能价格比。

l抗干扰能力强，适应温度范围宽，在各种恶劣环境下都能抗干扰能力强，适应温度范围宽，在各种恶劣环境下都能可靠的工作，这是其他机型无法比拟的。

可靠的工作，这是其他机型无法比拟的。

l可以很方便的实现多机和分布式控制。

使整个系统的效率可以很方便的实现多机和分布式控制。

使整个系统的效率和可靠性大为提高。

和可靠性大为提高。

MSP4309单片机的应用单片机的应用l工业控制工业控制：

单片机的结构特点决定了它特别适用于各种控：

单片机的结构特点决定了它特别适用于各种控制系统。

它既可以作单机控制器，有可作为多级控制的前制系统。

它既可以作单机控制器，有可作为多级控制的前沿处理机用于控制系统，应用领域相当广泛。

沿处理机用于控制系统，应用领域相当广泛。

例如：

例如：

用于各种机床控制、电机控制、工业机器人、各种用于各种机床控制、电机控制、工业机器人、各种生产线、各种过程控制、各种检测系统等。

生产线、各种过程控制、各种检测系统等。

在军事工业中：

在军事工业中：

导弹控制、鱼雷制导控制、智能武器装置、导弹控制、鱼雷制导控制、智能武器装置、航天导航系统等。

航天导航系统等。

在汽车工业中：

在汽车工业中：

点火控制、变速器控制、防滑刹车、排气点火控制、变速器控制、防滑刹车、排气控制等。

控制等。

l智能化的仪器仪表：

单片机用于包括温度、湿度、流量、智能化的仪器仪表：

单片机用于包括温度、湿度、流量、流速、电压、频率、功率、厚度、角度、长度、硬度、元流速、电压、频率、功率、厚度、角度、长度、硬度、元素测定等和各类仪器仪表中，使仪器仪表数字化、智能化、素测定等和各类仪器仪表中，使仪器仪表数字化、智能化、微型化，功能大大提高。

微型化，功能大大提高。

MSP43010单片机的应用单片机的应用l日常生活中的电器产品：

单片机可用于电子秤、录像机、日常生活中的电器产品：

单片机可用于电子秤、录像机、录音机、彩电、洗衣机、高级电子玩具、冰箱、照相机、录音机、彩电、洗衣机、高级电子玩具、冰箱、照相机、家用多功能报警器等。

家用多功能报警器等。

l计算机网络与通信方面：

单片机可用计算机网络与通信方面：

单片机可用BITBUS、CAN、以以太网等构成分布式网络系统，还可以用于调制解调器、各太网等构成分布式网络系统，还可以用于调制解调器、各种智能通信设备（例如小型背负式通信机、列车无线通信种智能通信设备（例如小型背负式通信机、列车无线通信等）、无线遥控系统等。

等）、无线遥控系统等。

l计算机外部设备：

单片机可以用于温氏硬盘驱动器、微型计算机外部设备：

单片机可以用于温氏硬盘驱动器、微型打印机、图形终端、打印机、图形终端、CRT显示器等。

显示器等。

MSP43011MSP430系列单片机特点系列单片机特点l超低功耗超低功耗l强大的处理能力强大的处理能力l高性能模拟技术及丰富的片上外围模块高性能模拟技术及丰富的片上外围模块l系统工作稳定系统工作稳定l方便高效的开发环境方便高效的开发环境MSP43012MSP430系列单片机命名规则系列单片机命名规则MSP43013MSP430系列产品系列产品MSP43014MSP43015MSP43016关于关于2系列系列MSP43017MSP43018MSP43019MSP43020MSP43021MSP43022MSP43023第一章习题第一章习题l微处理器的发展方向是什么？

l单片机的概念是什么？

l单片机和我们通常所用的微型计算机有什么区别和联系？

l单片机常见的领用领域有哪些？

l如何理解MSP430系列单片机的“单片”解决能力？

lMSP430系列单片机最显著特性是什么？

l如何理解MSP430系列单片机的低功耗特性？

l为什么MSP430系列单片机特别适用于电池供电和手持设备？

l如何理解MSP430系列单片机的强大处理能力？

在开发环境方面，MSP430系列单片机和传统单片机相比，有哪些显著优势？

l构成MSP430系列单片机的各类存储器有何特点？

各自适用于哪些场合？

lMSP430系列单片机应用选型的依据是什么？

MSP43024第二章第二章MSP430MSP430单片机结构单片机结构MSP43025MSP430单片机结构单片机结构lMSP430单片机结构概述单片机结构概述lMSP430系列产品系列产品v无无LCD驱动系列产品驱动系列产品v有有LCD驱动系列产品驱动系列产品lMSP430CPU结构和特点结构和特点lMSP430存储器和地址空间存储器和地址空间v程序存储器程序存储器v数据存储器数据存储器v外围模块寄存器外围模块寄存器l思考题与习题思考题与习题MSP43026MSP430结构结构l16位位CPU通过总线连接到存储器和外围模块。

通过总线连接到存储器和外围模块。

l直接嵌入仿真处理，具有直接嵌入仿真处理，具有JTAG接口。

接口。

l能够降低功耗，降低噪声对存储器存取的影响。

能够降低功耗，降低噪声对存储器存取的影响。

l16位数据宽度，数据处理更为有效。

位数据宽度，数据处理更为有效。

MSP43027MSP430系列单片机包含以下主要功能部件：

系列单片机包含以下主要功能部件：

lCPU：

MSP430系列单片机的系列单片机的CPU和通用微处理器基本相同，和通用微处理器基本相同，只是在设计上采用了面向控制的结构和指令系统。

只是在设计上采用了面向控制的结构和指令系统。

MSP430的内核的内核CPU结构是按照精简指令集和高透明的宗旨而设计结构是按照精简指令集和高透明的宗旨而设计的，使用的指令有硬件执行的内核指令和基于现有硬件结的，使用的指令有硬件执行的内核指令和基于现有硬件结构的仿真指令。

这样可以提高指令执行速度和效率，增强构的仿真指令。

这样可以提高指令执行速度和效率，增强了了MSP430的实时处理能力。

的实时处理能力。

l存储器存储器：

存储程序、数据以及外围模块的运行控制信息。

：

存储程序、数据以及外围模块的运行控制信息。

有程序存储器和数据存储器。

对程序存储器访问总是以字有程序存储器和数据存储器。

对程序存储器访问总是以字形式取得代码，而对数据可以用字或字节方式访问。

其中形式取得代码，而对数据可以用字或字节方式访问。

其中MSP430各系列单片机的程序存储器有各系列单片机的程序存储器有ROM、OTP、EPROM和和FLASH型。

型。

MSP43028MSP430系列单片机包含以下主要功能部件：

系列单片机包含以下主要功能部件：

l外围模块外围模块：

经过：

经过MAB、MDB、中断服务及请求线与中断服务及请求线与CPU相相连。

连。

MSP430不同系列产品所包含外围模块的种类及数目可不同系列产品所包含外围模块的种类及数目可能不同。

它们分别是以下一些外围模块的组合：

时钟模块、能不同。

它们分别是以下一些外围模块的组合：

时钟模块、看门狗、定时器看门狗、定时器A、定时器定时器B、比较器比较器A、串口串口0、1、硬件、硬件乘法器、液晶驱动器、模数转换、数模转换、端口、基本乘法器、液晶驱动器、模数转换、数模转换、端口、基本定时器、定时器、DMA控制器等。

控制器等。

MSP43029MSP430X11X系列系列MSP43030MSP430X12X系列系列MSP43031MSP430X13X系列系列MSP43032MSP430X14X系列系列MSP43033MSP430F15X/F16

（1）X系列系列MSP43034MSP430F15X/F16

（1）X系列系列MSP43035MSP430X41X系列系列MSP43036MSP430F43X系列系列MSP43037MSP430F44X系列系列MSP43038MSP430CPU的主要特点的主要特点l精简指令集高度正交化精简指令集高度正交化l寄存器资源丰富寄存器资源丰富l寄存器操作为单周期寄存器操作为单周期l16位地址总线位地址总线l常数发生器常数发生器l直接的存储器到存储器访问直接的存储器到存储器访问MSP43039MSP430CPU的的16个寄存器个寄存器简写功能R0程序计数器PCR1堆栈