0 导言
单片机芯片配以必要的外部器材,一般包含电源供入及电源开关、复位电路、晶振、输入输出电路等就能构成最小体系。
MSP430F149芯片是美国TI公司推出的超低功耗微处理器,有60KB+256字节FLASH,2KBRAM,包含根本时钟模块、看门狗定时器、带 3个捕获/比较寄存器和PWM输出的16位定时器、带7个捕获/比较寄存器和PWM输出的16位定时器、2个具有中止功用的8位并行端口、4个8位并行端口、模仿比较器、12位A/D转换器、2个串行通讯接口等模块。MSP430F149芯片具有如下特色:
1)功耗低:电压2.2V、时钟频率1MHz时,活动形式为200μA;封闭形式时仅为0.1A,且具有5种节能作业方式。
2)高效16位RISC-CPU,27条指令,8MHz时钟频率时,指令周期时间为125ns,绝大多数指令在一个时钟周期完结;32kHz时钟频率时,16位MSP430单片机的履行速度高于典型的8位单片机20MHz时钟频率时的履行速度。
3)低电压供电、宽作业电压规模:1.8~3.6V;
4)灵敏的时钟体系:两个外部时钟和一个内部时钟;
5)低时钟频率可完成高速通讯;
6)具有串行在线编程才干;
7)强壮的中止功用;
8)唤醒时间短,从低功耗形式下唤醒仅需6μs;
9)ESD维护,抗干扰力强;
10)运转环境温度规模为-40~+85℃,适合于工业环境。
MSP430系列单片机的一切外围模块的操控都是通过特别寄存器来完成的,故其程序的编写相对简略。编程开发时通过专用的编程器,能够挑选汇编或C言语编程,IAR公司为MSP430系列的单片机开发了专用的C430言语,能够通过WORKBENCH和C-SPY直接编译调试,运用灵敏简略。
1 体系总体规划
最小体系是由确保处理器牢靠作业所有必要的根本电路组成的,首要包含电源电路、时钟电路、复位电路、通讯接口电路、数据存储电路组成,其硬件框图如图1所示。
1.1 电源电路
本体系需求运用+5V和+3.3V的直流稳压电源,其间MSP430Fl49及部分外围器材需求+3.3V电源,别的部分需求+5V电源。在本体系中,以+5V直流电压为输入电压,+3.3V由+5V直接线性降压。电源电路原理如图2所示。
1.2 晶振电路
MSP430系列单片机时钟模块包含数控振荡器(DCO)、高速晶体振荡器和低速晶体振荡器等3个时钟源。这是为了处理体系的快速处理数据要求和低功耗要求的对立,通过规划多个时钟源或为时钟规划各种不同作业形式,才干处理某些外围部件实时运用的时钟要求,如低频通讯、LCD显现、定时器、计数器等。数字操控振荡器DCO现已集成在MSP430内部,在体系中只需规划高速晶体振荡器和低速晶体振荡器两部分电路。
低速晶体振荡器(LFXTl)满意了低功耗及运用32.768kHz晶振的要求。LFXTl振荡器默许作业在低频形式,即32.768kHz,也能够通过外接450kHz~8MHz的高速晶体振荡器或陶瓷谐振器作业在高频形式,在本电路中咱们运用低频形式,晶振外接2个22pF的电容通过XIN和XOUT 连接到MCU。
高速晶振也称为第二振荡器XT2,它为MSP430F149作业在高频形式时供给时钟,XT2最高可达8MHz。在体系中XT2选用4MHz的晶体,XT2外接2个22pF的%&&&&&%通过XT2IN和XT2OUT连接到MCU,原理如图3所示。