嵌入式系統/德州儀器 MSP430 微控制器
MSP430 是德州儀器生產的一系列 16 位 RISC 微控制器。MSP430 微控制器是在 1993 年德州儀器開發的。最初,德州儀器只在歐洲提供 MSP430。自 1997 年起,MSP430 微控制器系列在全球範圍內提供。MSP430 最重要的特點是其低功耗。然而,其外設模組的靈活性和易用性使其也成為通用微控制器的選擇。
MSP430 微控制器基於馮·諾依曼架構。MSP430 馮·諾依曼架構具有一個地址空間,該空間與特殊功能暫存器 (SFR)、外設控制暫存器、RAM 和 Flash/ROM 記憶體共享。目前,MSP430 微控制器系列中存在兩個相容的 CPU。MSP430 CPU 使用 16 位 CPU 暫存器和 16 位程式計數器。這基本上意味著使用這種 CPU 可以定址 64kBytes 的地址範圍。由於馮·諾依曼架構,地址範圍涵蓋外設控制暫存器(地址 0x0000 到 0x01FF)、RAM(從地址 0x0200 開始)以及例如 Flash 記憶體(例如,對於 MSP430F169,Flash 記憶體從地址 0x1000 開始)。因此,具有 MSP430 CPU 的 MSP430 衍生產品通常具有最大 60KByte 的 Flash 記憶體。另一個 CPU 是 MSP430 CPUx(或 MSP430X)。這是一個擴充套件的 CPU。CPU 暫存器是 20 位暫存器。程式計數器也是一個 20 位暫存器,它允許定址超出之前看到的 64KByte 限制的記憶體。通常,所有具有超過 60kByte Flash 的 MSP430 都具有 CPUx。由於 CPUx 基於 MSP430 CPU,因此在 MSP430 CPU 裝置上編寫的軟體也可以在 MSP430 CPUx 晶片上執行。
ADC12 模組是一個 12 位 SAR A/D 轉換器。它有一個輸入多路複用器,可以用來選擇不同的內部或外部模擬輸入訊號。內部模擬訊號包括溫度感測器訊號、電源電壓的一半(可用於電池檢測)或外部正負參考電壓。取樣速率可以透過軟體調整,最高可達 200ksps。取樣時間可以透過整合取樣定時器、透過軟體使用控制位或透過 MSP430 上也提供的定時器模組的輸出訊號來定義。可以選擇外部引腳或整合參考作為 A/D 轉換器核心的參考電壓。內部參考可以在 2.5V 或 1.5V 模式下切換。單獨啟用參考和 ADC 核心可以降低電流消耗。
ADC10 模組與 ADC12 類似。ADC10 模組是一個 SAR A/D 轉換器。它有一個整合參考(可以選擇 1.5V、2.5V 或外部參考)。一個取樣定時器允許調整取樣時間。除了模擬輸入外,還可以選擇 Vcc 半電壓或溫度感測器訊號(整合溫度感測器)作為模擬輸入訊號。Vcc 半電壓可以用來測量通常直接應用於 MSP430 的 Vcc 引腳的電池電壓。與 ADC12 相比,主要區別在於自動掃描功能的實現。ADC10 模組使用資料傳輸控制器 (DTC) 將轉換結果移動到可定義的源地址——這意味著轉換結果可以儲存在 RAM、Flash 或外設控制暫存器中。ADC10 模組的取樣速率也在最高可達 200ksps 的範圍內。
DAC12 模組是一個 12 位單調電壓輸出 D/A 轉換器。通常存在多個 DAC 通道(最多 2 個)。它可以配置為 8 位或 12 位輸出解析度。它設計用於最佳化功耗。因此,可以找到諸如可程式設計建立時間與功耗的折衷等功能。可以選擇 ADC12 參考或外部參考電壓作為 DAC12 的參考電壓。提供了用於偏移校正的自校準選項和用於多個 DAC12 通道的同步更新功能。
比較器_A 或比較器_A+ 模組是模擬比較器。可以選擇晶片內部閾值(0.25*Vcc、0.5*Vcc 或二極體電壓作為參考或溫度感測器)。將比較器輸出內部連線到定時器模組的捕獲輸入允許進行充電/放電時間測量,這使得實現電阻測量變得簡單(例如使用 NTC 測量溫度)。特別是比例測量允許進行大約 11 位或更高的解析度的轉換。
這是一款簡單且便宜的工具,非常適合 MSP430 的入門使用。它支援 MSP430F20x1、MSP430F20x2 和 MSP430F20x3 裝置。eZ430-F2013 工具看起來像一個 USB 記憶棒。USB 記憶棒包含兩個部分。首先是 USB 模擬器,然後是一個可拆卸的目標板。eZ430-F2013 配有一個使用 MSP430F2013 的目標板。如果有人想使用 MSP430F2012 代替“F2013,也有一個套件可供使用,其中包含 3 個使用 MSP430F2012 的 eZ430 目標板(eZ430-T2012)。
這款工具使用與 eZ430-F2013 相同的 USB 模擬器。但是,它使用不同的目標板,除了 MSP430F2274 和 CC2500 之外。該套件包含 2 塊 RF 板、1 個電池盒、USB 模擬器和一張 CD 光碟。
這是一款非常低成本(4.30 美元)的實驗板,專為初學者和愛好者設計。它是一個完整的組裝產品(除了接頭引腳外),包含兩個 MSP430 控制器、一個外部晶振、一根 USB 線纜和可免費下載的開發環境。