MSP430微控制器是一种混合信号处理器。它通过在一个芯片上集成几个不同功能的模拟电路、数字电路模块和微处理器，为实际应用需求提供了一个单片机解决方案。该系列微控制器主要用于需要电池供电的便携式仪器。

MSP430微控制器

一、MSP430单片机特点

MSP430系列微控制器的快速发展和应用范围的扩大主要取决于以下特点。

A.强大的处理能力

MSP430系列微控制器是一款16位微控制器，采用精简指令集（RISC）结构，具有丰富的寻址模式（7个源操作数寻址，4个目标操作数寻址），简洁的27条内核指令和大量模拟指令；大量的寄存器和片上数据存储器可以参与各种操作；还有一种高效的查找表处理指令。这些功能确保可以生成高效的源程序。

B.计算速度快

在计算速度方面，MSP430系列微控制器可以实现8MHz晶体驱动的125ns指令周期。16位数据宽度、125ns指令周期和多功能硬件乘法器（乘法和加法）结合在一起，可以实现数字信号处理的一些算法（如FFT等）。

C.更多中断源

MSP430系列单片机具有更多的中断源，可以任意嵌套，使用灵活方便。当系统处于节能待机状态时，只需6us即可通过中断请求将其唤醒。

MSP430微控制器结构

D.超低功耗

MSP430微控制器由于其在降低芯片电源电压和灵活可控的工作时钟方面的独特功能，具有超低功耗。

首先，MSP430系列微控制器的电源电压为1.8~3.6V。因此，它可以在LMHz时钟条件下运行。芯片电流约为200~400uA，最低功耗为0.1uA的时钟关闭模式。

第二，独特的时钟系统设计。在MSP430系列中，有两种不同的系统时钟系统：基本时钟系统和锁相环（FLL和FLL+）时钟系统或DCO数字振荡器时钟系统。有些使用一个晶体振荡器（32768Hz），有些使用两个晶体振荡器）。每个功能所需的时钟由系统时钟系统生成。这些时钟可以在指令的控制下打开和关闭，从而实现对整体功耗的控制。

由于系统运行时打开的功能模块不同，即使用不同的操作模式，芯片的功耗有显著差异。系统中有一种有源模式（AM）和五种低功率模式（LPMO～LPM4）。在等待模式下，功耗为0.7uA，而在省电模式下，它可以低至0.1uA。

E.稳定的系统运行

上电复位后，CPU首先由DCOCLK启动，以确保程序从正确的位置开始执行，并且晶体振荡器有足够的启动和稳定时间。然后，软件可以设置适当寄存器的控制位，以确定最终的系统时钟频率。如果晶体振荡器用作CPU时钟MCLK时出现故障，DCO将自动启动以确保系统正常工作；如果程序失控，可以使用看门狗将其重置。

F.丰富的片上外围模块

MSP430系列微控制器的成员与丰富的片上外设集成在一起。它们是看门狗（WDT）、模拟比较器A、定时器A（TimerA）、定时器B（TimerB）、串行端口0、1（USART0、1）、硬件乘法器、LCD驱动器、L 0-Bit/L2-Bit ADC、I2C、总线直接数据访问（DMA）、端口0（P0）、端口1至6（P1至P6）、基本定时器（Bas I C定时器）和其他不同组合的外围模块。

G.便捷高效的开发环境

目前，MSP430系列有三种类型的设备，OPT型、FLASH型和ROM型。这些设备具有不同的开发手段。对于OPT型和ROM型器件，在成功烧录或掩模芯片后使用模拟器进行开发。FLASH类型具有非常方便的开发和调试环境。由于该设备具有片上JTAG调试接口和电可擦除闪存，我们使用的开发方法是先将程序下载到闪存，然后通过设备中的软件控制程序的操作，并通过JTAG接口读取芯片中的信息供设计者调试。这种方法只需要一台PC和一个JTAG调试器，而不要一个仿真器和程序员。

H.适应工业级操作环境

MSP430系列器件为工业级，工作环境温度为40~+85摄氏度。产品可设计用于工业环境。

Ⅱ如何学习MSP430微控制器？

（1） 访问信息

购买相关书籍。在互联网上，您可以找到FET使用指南、MSP430 F1xx系列、F4xx系列指令和特定的微控制器芯片数据描述，以及仿真器FET电路图、实验板电路图、芯片封装知识和大量实际应用、参考电路。

（2） 购买仿真FET和实验板

（3） 自制仿真FET和实验板

（4） 从互联网上获取IAR软件

请访问TI的网站下载IAR软件并将其安装在您的计算机上。

（5） 调试FET和实验板

将FET的一端连接到PC的并行端口，另一端连接到实验板的JTAG接口。通电后，检查FET芯片、微控制器芯片上的实验板是否热。电脑正常工作后，运行IA软件，找到C语言或汇编语言示例，编译成功，然后下载到微控制器。如果你可以下载，这意味着一切都是成功的。

（6） 逐步学习微控制器

学习使用微控制器意味着了解微控制器的硬件结构。学习在汇编或C中设置各种函数的初始化，以及编程实现各种函数。

步骤1：数字I/O的使用

引脚的数字I/O功能可以通过使用按钮输入信号和来显示输出电平来学习。按下按钮后，某个发光二极管发光，这是数字电路中组合逻辑的功能。虽然它很简单，但您可以学习一般的微控制器编程思想，例如，必须设置许多寄存器来初始化引脚，以使引脚具有数字输入和输出功能。每次使用微控制器的某个功能时，都必须设置控制该功能的寄存器，这是微控制器编程的特点。

步骤2：计时器的使用

学习使用定时器，您可以使用微控制器来实现定时电路。定时电路功能强大，在工业和家用电气设备的控制中有许多应用。数字可以实现定时电路，可编程逻辑器件（PLD）可以实现定时线路。可编程控制器（PLC）也可以实现定时电路，但只有微控制器才是最容易实现、成本最低的。定时器的使用非常重要，逻辑加时间控制是使用微控制器的基础。

步骤3：中断

微控制器的特点是程序的重复执行，程序中每条指令的执行都需要一定的执行时间。如果程序不执行某条指令，该指令的操作将不会发生，这将延迟许多快速发生的事情。为了使微控制器在程序正常运行期间对快速动作做出反应，有必要使用微控制器的中断功能。此功能意味着微控制器在快速动作发生后中断正常运行的程序以处理快速动作。处理完成后，返回执行正常程序。

步骤4：与PC进行RS232通信

微控制器具有USART接口。MSP430系列在许多型号中具有两个USART接口。USART接口不能直接连接到PC RS232接口，它们之间的逻辑电平不同，需要使用MAX3232芯片进行电平转换。

USART接口的使用非常重要。通过接口，它可以在微控制器和PC之间交换信息。尽管RS232通信并不先进，但它对学习接口非常重要。为了正确使用USART接口，您需要学习通信协议、PC RS232接口编程和其他知识。

步骤5：学习A/D转换

带有多通道12位A/D转换器的MAP430微控制器，通过这些A/D转换器，允许微控制器操作模拟、显示和检测电压、电流和其他信号。学会注意模拟接地和数字接地、参考电压、采样时间、转换速率、转换误差等概念。

步骤6：学习PCI、I2C接口和LCD接口

这些接口的使用可以使微控制器更容易地连接到外部设备，并且对于扩展微控制器的功能非常重要。

步骤7：学习比较、捕获和PWM功能

这些功能可以使微控制器控制电机、检测速度信号、实现电机调速器和其他控制功能。

步骤8：学习各种工业总线的USB接口、TCP/IP接口、硬件和软件设计

学习USB接口、TCP/IP接口和各种工业总线的硬件和软件设计非常重要，因为这是当前产品开发的发展方向。