望江电子应用研究所
TEXAS INSTRUMENTS
MSP430 系列混合信号微控制器 结构及模块
用户指南
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目录
MSP430 系列
特性与功能
系统关键性能
MSP430 系列的各型号
系统复位、中断和运行模式
系统复位和初始化
中断系统结构
中断处理
SFR 中的中断控制位
结构概述
CPU
代码存储器
数据存储器(RAM)
运行控制
外围模块
振荡器、倍频器和时钟发生器
1
1.1
1.2
1.3
2
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
3
3.1
3.2
3.3
3.3.1
3.3.2 外部中断
3.4
运行模式
3.5
低功耗模式
3.5.1 低功耗模式 0 与模式 1,LPM0 和 LPM1
3.5.2 低功耗模式 2 与模式 3,LPM2 和 LPM3
3.5.3 低功耗模式 4,LPM4
3.6 低功耗应用要点
4
4.1 存储器中的数据
4.2 片内 ROM 组织
4.2.1
ROM 表的处理
4.2.2 计算分支跳转和子程序调用
4.3
4.3.1
4.3.2 外围模块—地址定位
4.3.3 外围模块--SFR
5
5.1
5.1.1 程序计数器 PC
5.1.2 系统堆栈指针 SP
存储器组织
RAM 与外围模块组织
RAM
16 位 CPU
CPU 寄存器
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硬件乘法器
5.1.3 状态寄存器 SR
5.1.4 常数发生寄存器 CG1 与 CG2
5.2 寻址模式
5.2.1 寄存器模式
5.2.2 变址模式
5.2.3 符号模式
5.2.4 绝对模式
5.2.5 间接模式
5.2.6 间接增量模式
5.2.7 立即模式
5.2.8 指令的时钟周期与长度
5.3 指令组概述
5.3.1 双操作数指令
5.3.2 单操作数指令
5.3.3 条件跳转
5.3.4 模拟指令的短格式
5.3.5 其它指令
5.4 指令分布
6
6.1 硬件乘法器的操作
6.2 硬件乘法器的寄存器
6.3 硬件乘法器的 SFR 位
6.4 硬件乘法器的软件限制
6.4.1 硬件乘法器软件限制--寻址模式
6.4.2 硬件乘法器软件限制--中断程序
7
7.1 晶体振荡器
7.2 处理机时钟发生器
7.3 系统时钟运行模式
7.4 系统时钟控制寄存器
7.4.1 模块寄存器
7.4.2 与系统时钟发生器相关的 SFR 位
7.5
8
8.1 通用端口 P0
P0 控制寄存器
8.1.1
P0 原理图
8.1.2
8.1.3
P0 中断控制功能
8.2 通用端口 P1、P2
8.2.1
8.2.2
P1、P2 控制寄存器
P1、P2 原理图
振荡器与系统时钟发生器
DCO 典型特性
数字 I/O 配置
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R/D 转换原理
Basic Timer1
P3、P4 控制寄存器
P3、P4 原理图
LCD 端口
LCD 端口--定时器/端口比较器
8.2.3
8.3 通用端口 P3、P4
8.3.1
8.3.2
8.4
8.5
9
通用定时器/端口模块
9.1 定时器/端口模块操作
9.1.1 定时器/端口计数器 TPCNT1,8 位操作
9.1.2 定时器/端口计数器 TPCNT2,8 位操作
9.1.3 定时器/端口计数器,16 位操作
9.2 定时器/端口寄存器
9.3 定时器/端口 SFR 位
9.4 定时器/端口在 A/D 中的应用
9.4.1
9.4.2 分辨率高于 8 位的转换
10 定时器
10.1
10.1.1 BasicTimer1 寄存器
10.1.2 SFR 位
10.1.3 BasicTimer1 操作
10.1.4 BasicTimer1 操作:LCD时钟信号fLCD
10.2
8 位间隔(Interval)定时器/计数器
10.2.1 8 位定时器/计数器的操作
10.2.2 8 位定时器/计数器的寄存器
10.2.3 与 8 位定时器/计数器有关的 SFR
10.2.4 8 位定时器/计数器在 UART 中的应用
10.3 看门狗定时器
10.3.1 看门狗定时器寄存器
10.3.2 看门狗定时器中断控制功能
10.3.3 看门狗定时器操作
10.4
10.4.1 操作
10.4.2 PWM 寄存器
11
11.1
11.1.1 定时器操作
11.1.2 捕获模式
11.1.3 比较器模式
11.1.4 输出单元
11.2
Timer_A
Timer_A 的操作
8 位 PWM 定时器
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P1、P2 中断控制功能
Timer_A 的寄存器
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Timer_A 的应用
Timer_A 的特殊情况
USART 外围接口,UART 模式
11.2.1 Timer_A 控制寄存器 TACTL
11.2.2 捕获/比较控制寄存器 CCTL
11.2.3 Timer_A 中断向量寄存器
11.3
11.3.1 Timer_A 增计数模式应用
11.3.2 Timer_A 连续模式应用
11.3.3 Timer_A 增/减计数模式应用
11.3.4 Timer_A 软件捕获应用
11.3.5 Timer_A 处理异步串行通信协议
11.4
11.4.1 CCR0 用作周期寄存器
11.4.2 定时器寄存器的启/停
11.4.3 输出单元 Unit0
12
12.1 异步操作
12.1.1 异步帧格式
12.1.2 异步通信的波特率发生器
12.1.3 异步通信格式
12.1.4 线路空闲多处理机模式
12.1.5 地址位格式
12.2 中断与控制功能
12.2.1 USART 接收允许
12.2.2 USART 发送允许
12.2.3 USART 接收中断操作
12.2.4 USART 发送中断操作
12.3 控制与状态寄存器
12.3.1 USART 控制寄存器 UCTL
12.3.2 发送控制寄存器 UTCTL
12.3.3 接收控制寄存器 URCTL
12.3.4 波特率选择和调制控制寄存器
12.3.5 USART 接收数据缓存 URXBUF
12.3.6 USART 发送数据缓存 UTXBUF
12.4
12.4.1 由 UART 帧启动接收操作
12.4.2 UART 模式波特率与时钟频率
12.4.3 节约 MSP430 资源的多处理机模式
12.5 波特率的计算
13
13.1
13.1.1 SPI 模式中的主模式,MM=1、SYNC=1
13.1.2 SPI 模式中的从模式,MM=0、SYNC=1
13.2 中断与控制功能
USART 外围接口,SPI 模式
USART 的同步操作
UART 模式,低功耗模式应用特性
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LCD 驱动基本原理
LCD 控制器/驱动器
LCD 端口功能
LCD 与端口模式混合应用实例
13.2.1 USART 接收允许
13.2.2 USART 发送允许
13.2.3 USART 接收中断操作
13.2.4 USART 发送中断操作
13.3 控制与状态寄存器
13.3.1 USART 控制寄存器
13.3.2 发送控制寄存器 UTCTL
13.3.3 接收控制寄存器 URCTL
13.3.4 波特率选择和调制控制寄存器
13.3.5 USART 接收数据缓存 URXBUF
13.3.6 USART 发送数据缓存 UTXBUF
14 液晶显示驱动
14.1
14.2
14.2.1 LCD 控制器/驱动器功能
14.2.2 LCD 控制及模式寄存器
14.2.3 LCD 显示存储器
14.2.4 LCD 操作软件例程
14.3
14.4
15
15.1 概述
15.2
15.2.1 A/D 转换
15.2.2 A/D 中断
15.2.3 A/D 量程
15.2.4 A/D 电流源
15.2.5 A/D 输入端与多路切换
15.2.6 A/D 接地与降噪
15.2.7 A/D 输入与输出引脚
15.3
16 其它模块
16.1 晶体振荡器
16.2 上电电路
16.3 晶振缓冲输出
附录 A 外围模块分布
附录 B 指令组说明
附录 C EPROM 编程
A/D 转换器
A/D 转换操作
A/D 控制寄存器
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本书用途及表述约定
MSP430 用户指南以方便工程师及程序员使用的方式提供软件和硬件资料,以帮助开发
应用 MSP430 系列的产品。
以下是表示信号和处理机状态的符号的简要说明:
ADC
CPUOff mode 保持 RAM 及 I/O 信号不变的低功耗模式。
A/D 转换器。
DCO
LCD
FF
MAB
用辅助时钟(32768Hz 晶振)工作的模块处于活动状态。
数字控制振荡器。
液晶显示器。
触发器。
存储器地址总线。位于各内部模块之间。可以是从 4 位至 16 位的任
意宽度。它与 MS 信号一起定义了物理地址。
存储器数据总线。位于各内部模块之间。可以是 8 位或 16 位宽度。
模块选择。为预解码地址空间。与 MAB 一起定义了物理地址。
模块特殊寄存器。是特殊寄存器的预解码地址空间(0h 至 0Fh)。
由硬件复位。
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单次可编程。
上电复位。
上电清除,“1”设置处理机启动条件。
逐位逼近寄存器。
处理同步及异步协议的串行通信接口。
系统时钟发生器。
特殊功能寄存器。
串行外围接口(广泛应用的同步串行通信协议)。
待定义。
堆栈顶。
通用异步收发(最广泛应用的串行通信协议)。
通用同步异步收发。
MDB
MS
MSFR
OSCOff mode 最低功耗模式。保持 RAM 及 I/O 信号不变。晶振停止。
OTP
POR
PUC
SAR
SCI
SCG
SFR
SPI
TBD
TOS
UART
USART
WD,WDT 看门狗,看门狗定时器。
寄存器位类型约定
rw:
r:
r0:
w:
(w):
-0,-1: 发生 PUC 后的状态。
-(0),-(1): 发生 POR 后的状态。
h0:
读/写。
只读。
读出为“0”。
只写。
无寄存功能,写“1”将产生一个脉冲。读出总是为“0”。
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寄存器间接寻址
绝对寻址
数据传递方向
加
减
乘
除
逻辑与
逻辑或
逻辑异或
逻辑非
寄存器 0 或程序计数器
寄存器 1 或堆栈指针
符号
运算符
@
&
+
-
x
/
.AND.
.OR.
.XOR.
.NOT.
寄存器符号
R0 或 PC
R1 或 SP
R2 或 SR/CG1 寄存器 2 或状态寄存器/常数发生器 1
R3 或 CG2
R4 至 R15
状态寄存器内容
C
Z
N
CPUOff
OSCOff
GIE
SCG0
SCG1
V
进位或借位标志位
零标志位
负数标志位
CPU 关闭位
系统振荡器关闭位
总控中断允许位
系统时钟发生器控制位 0
系统时钟发生器控制位 1
溢出标志位
寄存器 3 或常数发生器 2
通用工作寄存器
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