Файл: Семейство микроконтроллеров MSP430X1XX, руководство пользователя (2004).pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 16.06.2025

Просмотров: 2779

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

К ЧИТАТЕЛЮ

Основанная

в

1930 г., компания

Texas Instruments

Incorporated

се-

годня

известна

как

мировой

лидер

в облас-

ти

цифровых

с и г н а л ь н ы х

процессоров и технологий обработки аналоговых сигналов.

С момента создания в 1954 году компанией Texas Instruments первого коммерческого транзистора, в 1958 году первой интегральной микросхемы, в 1971 г. первого однокристального микроконтроллера и за годы своего существования, компания оказала и продолжает оказывать существенное влияние на направления мирового развития электронной техники и технологии производства электрон-

ной аппаратуры.

Компания Texas

Instruments на

протяжении многих

лет находится

в пятёрке ведущих

производителей

электронных компонентов и создателей технологии обработки сигналов.

Рубеж 20 – 21 века – это эпоха бурного развития Интернета, и компания Texas Instruments была, есть и старается оставаться лидером в области современных технологий связи. Компания Texas Instruments инвестировала и продолжает инвестировать значительные средства в развитие

Библиотека Компэла

Интернет технологий, системы беспроводной связи, в такие новые быстрорастущие рынки как цифровые видеокамеры и цифровое аудио. Так, компания Texas Instruments инвестировала в исследования и разработку новых технологий 1 млрд. долл. США

в2002 г., 1,75 млрд. долл.США в 2003, а ориентировочная сумма инвестиций

в2004 г. превысит 2,1 млрд. долл. США. На предприятиях компании трудится в общей сложности 36 000 высококвалифицированных специалистов на всех континентах, за исключением Австралии и Антарктиды.

Ссоздания компанией Texas Instruments в 1982 г первого однокристального цифрового сигнального процессора началось триумфальное шествие технологии цифровой обработки аналоговых сигналов по земному шару. Ныне, почти каждый сотовый телефон или цифровой фотоаппарат, который Вы берёте в руки, каждое интернет-соединение, и даже каждая мелодия, льющаяся из радиоприёмника являются результатом работы цифровых сигнальных процессоров и аналоговых технологий компании Texas Instruments. Более 40% мирового объёма производимых цифровых сигнальных процессоров выпускается компанией Texas Instruments. Остальные 60% цифровых сигнальных процессоров производятся компаниями Analog Devices, Agere

9


MSP430x1xxFamily

Systems, Freescale Semiconductors, STMicroelectronics и рядом более мелких фирм.

В 1999 году компания Texas Instruments начала производство семейства флэш-RISC 16-битных, программно/конструктивно совместимых сверхмалопотребляющих микроконтроллеров MSP430. За очень короткое время новый микроконтроллер стал поистинне «золотым камнем» в изделиях с батарейным питанием. Сегодня, мировую популярность микроконтроллеров семейства MSP430 трудно переоценить. Ни один из признанных мирововых лидеров в производстве микроконтроллеров не может предложить рынку изделие, способное конкурировать с MSP430 по соотношению цена/качество, уровню управления энергопотреблением, набору размещённых на кристалле узлов.

Благодаря своим уникальным качествам, микроконтроллеры се-

рии MSP430 завоевали широчайшую популярность у разработчиков электронной техники. Однако эта популярность в нашей стране была бы еще более высокой, если бы вся обширная документация, выпущенная компанией Texas Instruments, была бы доступна на русском языке. Этой книгой мы начинаем серию публикаций, посвященных микроконтроллерам серии MSP430. На очереди выход первого сборника переводов Примеров применения (Application Reports), показавшихся нам наиболее интересными для отечественных инженеров, а также Руководство пользователя MSP430x4xx.

Ваши пожелания и замечания просим присылать по адресу:

E-mail: TI@compel.ru

Бренд-менеджер

по продукции Texas Instruments компании «Компэл» – Илья Фурман.

10

Библиотека Компэла


Предисловие

MSP430x1xxFamily

MSP430x1xxFamily

Введение

Об этом руководстве

В настоящем руководстве рассматриваются модули и периферийные устройства семейства микроконтроллеров MSP430x1xx. Представлен обобщенный обзор каждого модуля и периферийного устройства. Не все микроконтроллеры обладают полным набором функций и особенностей модулей и периферийных устройств, рассмотренных здесь. Кроме того, конкретная реализация модулей и периферии может различаться в разных устройствах семейства, либо они могут быть реализованы не в полном объеме. Назначение выводов, подключение источников внутренних сигналов и рабочие параметры отличаются от устройства к устройству. Пользователю необходимо изучить информацию по конкретному микроконтроллеру для выяснения подробностей его работы.

Дополнительная документация

Дополнительную информацию по рассматриваемой теме можно найти на сайте http://www.ti.com/msp430.

Предупреждение FCC

Это оборудование предназначено для тестирования только в лабораторной среде. Оно генерирует, использует и может излучать радиочастотную энергию, и не было протестировано на соответствие с ограничениями для вычислительных устройств, предусмотренными подразделом J раздела 15 правил FCC, разработанных для обеспечения разумной защиты от радиочастотной интерференции. Функционирование этого оборудования в других средах может вызвать взаимные помехи с системами радиокоммуникаций, из-за чего пользователь может понести расходы, связанные с необходимостью проведения каких-либо измерений для снижения помех.

Принятые обозначения

Примеры программ показаны особым шрифтом.

12

Библиотека Компэла

Предисловие

MSP430x1xxFamily

Глоссарий

Сокращение

Значение

Раздел с подробным

описанием

ACLK

Auxiliary Clock (вспомогательное тактирование)

«Модуль основного такти-

рования»

ADC

Analog-to-Digital Converter (аналого-цифровой

преобразователь, АЦП)

BOR

Brown-Out Reset (Сброс при пониженном питаю-

«Системы сброса, прерыва-

щем напряжении)

ний и режимы работы»

BSL

Bootstrap Loader (начальный загрузчик програм-

www.ti.com/msp430

мной памяти или ОЗУ)

CPU

Central Processing Unit (центральное процессор-

«16-разрядное RISC CPU»

ное устройство, ЦПУ)

DAC

Digital-to-Analog Converter (цифро-аналоговый

преобразователь, ЦАП)

DCO

Digitally Controlled Oscillator (осциллятор с циф-

«Модуль основного такти-

ровым управлением)

рования»

dst

Destination (Назначение)

«16-разрядное RISC CPU»

FLL

Frequency Locked Loop (система автоматической

подстройки частоты)

GIE

General Interrupt Enable (общее разрешение

«Системы сброса, прерыва-

прерываний)

ний и режимы работы»

INT (N/2)

Integer portion of N/2 (целая часть N/2)

I/O

Input/Output (вход / выход)

«Цифровые входы/выходы»

ISR

Interrupt Service Routine (процедура обработки

прерывания)

LSB

Least-Significant Bit (младший бит)

LSD

Least-Significant Digit (младший разряд)

LPM

Low-Power Mode (режим пониженного энерго-

«Системы сброса, прерыва-

потребления)

ний и режимы работы»

MAB

Memory Address Bus (адресная шина памяти)

MCLK

Master Clock (главное тактирование)

«Модуль основного такти-

рования»

MDB

Memory Data Bus (шина данных памяти)

MSB

Most-Significant Bit (старший бит)

MSD

Most-Significant Digit (старший разряд)

NMI

(Non)-Maskable Interrupt (немаскируемое пре-

«Системы сброса, прерыва-

рывание)

ний и режимы работы»

PC

Program Counter (программный счетчик)

«16-разрядное RISC CPU»

Библиотека Компэла

13


MSP430x1xxFamily

Сокращение

Значение

Раздел с подробным

описанием

POR

Power-On Reset (сброс при включении питания)

«Системы сброса, прерыва-

ний и режимы работы»

PUC

Power-up clear (очистка при включении питания)

«Системы сброса, прерыва-

ний и режимы работы»

RAM

Random Access Memory (оперативное запомина-

ющее устройство, ОЗУ)

SCG

System Clock Generator (генератор системного

«Системы сброса, прерыва-

тактирования)

ний и режимы работы»

SFR

Special Function Register (регистр специального

назначения)

SMCLK

Sub-System Master Clock (подсистема главного

«Модуль основного такти-

тактирования)

рования»

SP

Stack Pointer (указатель стека)

«16-разрядное RISC CPU»

SR

Status Register (регистр статуса)

«16-разрядное RISC CPU»

src

Source (источник)

«16-разрядное RISC CPU»

TOS

Top-of-Stack (вершина стека)

«16-разрядное RISC CPU»

WDT

Watchdog Timer (сторожевой таймер)

«Сторожевой таймер»

Соглашения в обозначениях состояния битов регистров

Каждый регистр показывается с ключом, означающим тип доступа к каждому индивидуальному биту и его исходное состояние:

Тип доступа к битам регистра и исходное состояние

Ключ

Тип доступа к биту

rw Чтение / запись

rТолько чтение

r0 Читается как «0»

r1 Читается как «1»

wТолько запись

w0 Записывается как «0»

w1 Записывается как «1»

(w)Бит в регистре не реализован; запись 1 приводит к импульсу. Всегда читается как «0»

h0 Очищается аппаратно

h1 Устанавливается аппаратно

-0, -1 Состояние после сигнала PUC

-(0), -(1) Состояние после сигнала POR

14

Библиотека Компэла


Введение

Раздел I.

MSP430x1xxFamily

MSP430x1xxFamily

Введение

Вэтом разделе описывается архитектура MSP430.

1.1.Архитектура

Микроконтроллеры семейства MSP430 содержат 16-разрядное RISC CPU, периферийные модули и гибкую систему тактирования, соединенные через фон Неймановскую общую адресную шину (MAB) памяти и шину памяти данных (MDB). Объединяя современное CPU с отображаемыми в памяти аналоговыми и цифровыми периферийными устройствами, семейство MSP430 предлагает решения для приложений со смешанными сигналами.

Семейство MSP430 обладает следующими ключевыми особенностями:

Архитектура с ультранизким потреблением, увеличивающая время работы при питании от батарей:

для сохранности содержимого ОЗУ необходим ток не более 0,1 мкА;

модуль тактирования реального времени потребляет 0,8 мкА;

ток потребления при максимальной производительности составляет 250 мкА;

Высококачественная аналоговая периферия для выполнения точных измерений:

встроенные модули 12-разрядного или 10-разрядного АЦП скоростью 200 ksps;

имеется температурный датчик и источник опорного напряжения VRef;

сдвоенный 12-разрядный ЦАП;

таймеры, управляемые компаратором для измерения резистивных элементов;

схема слежения (супервизор) за напряжением питания;

16-разрядное RISC CPU, допускающее новые приложения к фрагментам кода:

большой регистровый файл снимает проблему «узкого файлового горлышка»;

компактное ядро имеет пониженное энергопотребление и стоимость;

оптимизировано для современного высокоуровневого программирования;

набор команд состоит из 27 инструкций, поддерживается семь режимов адресации;

расширенные возможности векторных прерываний;

16

Библиотека Компэла