无人机飞控开发平台培训理论课程——MSP430最小系统
一、MSP430簡介
·MSP430系列單片機是德州儀器(TI)生產的16位超低功耗、精簡指令集(RISC)的混合信號處理器。
·之所以成為混合信號處理器,是由于其針對實際應用需求,將多個不同功能的模擬電路、數字電路模塊和微處理器集成在一個芯片上,以提供“單片機”解決方案。
·該系列單片機多應用與需要電池供電的便攜式儀器儀表中。
二、MSP430優勢
處理能力強
·尋址方式豐富(7種源操作數尋址、4種目的操作數尋址)
·簡介的27條內核指令及大量模擬指令
·大量的寄存器及片內數據存儲器都可參與多種運算
·高效的查表處理指令
保證了可編制出高效率的源程序
運算速度快
能在25MHz晶體的驅動下,實現40ns的指令周期。
16位的數據寬度、40ns的指令周期以及多功能的硬件乘法器(乘加運算)相配合,能實現數字信號處理的某種算法(如FFT等)。
超低功耗
MSP430之所以有超低的功耗,是因為其在降低芯片的電源電壓和靈活而可控的運行時鐘方面都有其獨到之處。
·首先,MSP430系列的單片機的電源電壓采用的是1.8~3.6V電壓。
因而可使其在1MHz的時鐘條件下運行時,芯片的電流最低僅在165μA左右,RAM保持模式下的最低功耗只有0.1μA。
·其次,獨特的時鐘系統設計。
在MSP430系列中有兩個不同的時鐘系統:基本時鐘系統、鎖頻環(FLL和FLL+)時鐘系統和DCO數字振蕩器時鐘系統。可以只使用一個浸提振蕩器(32.768kHz)DT_26 OR DT_38,也可以使用兩個晶體振蕩器。由系統時鐘系統產生CPU和各功能所需的時鐘。并且這些時鐘可以在指令的控制下,打開和關閉,從而實現對總體功耗的控制。
由于系統運行時開啟的功能模塊不同,即采用不同的工作模式,芯片的功耗有著顯著的不同。
在系統中共有一種活動模式(AM)和五種低功耗模式(LPM0~LPM4)。
在實時時鐘模式下,可達2.5μA,在RAM保持模式下,最低可打0.1μA。
片內資源豐富
片內外設:
?看門狗(WDT):使程序失控時迅速復位
?模擬比較器A:進行模擬電壓的比較,配合定時器,可設計出A/D轉換器
?定時器( Timer_ A、Timer_ B) :大量的捕獲/比較寄存器,可用于事件計數、時序發生、PWM等通信接口: UART、SPI、IIC
?中斷源較多,并且可以任意嵌套,使用時靈活方便。當系統處于省電的低功耗狀態時,中斷喚醒只需5μs
?其他:硬件乘法器、液晶驅動器、10位/12位ADC、DMA、I/O端口、
基本定時器( Basic Timer )
三、最小系統
復位電路
時鐘電路
電源管理
電路設計
電源去耦
總結
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