TI公司MSP430系列微控制器芯片

1、第1章 TI公司MSP430系列微控制器芯片目標(biāo)通過(guò)本章的學(xué)習(xí)，應(yīng)掌握以下知識(shí) 按照所處理的信號(hào)，對(duì)電子線路的分類(lèi) 數(shù)字電路的特點(diǎn) 常用數(shù)字集成電路器件的種類(lèi)和特點(diǎn) 微控制器（Microcontroller，MCU）的結(jié)構(gòu) 德州儀器（TI）公司MSP430系列微控制器（MCU）的特點(diǎn) MSP430微控制器的最小系統(tǒng)電路 MSP430微控制器的內(nèi)部資源 不同型號(hào)MSP430微控制器芯片的區(qū)別引言電子線路的功用是完成信號(hào)的產(chǎn)生、傳輸和處理。按照信號(hào)的特點(diǎn)，電子線路可以被劃分為處理連續(xù)信號(hào)的模擬電路和處理離散信號(hào)的數(shù)字電路。相對(duì)于模擬電路，數(shù)字電路具有許多優(yōu)點(diǎn)。首先，在數(shù)字系統(tǒng)中信號(hào)電壓的準(zhǔn)確值并不

2、很重要，只要電壓的變化不至于影響到對(duì)高、低電平的判定，這個(gè)變化就可以忽略不計(jì)，因此數(shù)字電路具有較好的抗干擾能力；其次，整個(gè)系統(tǒng)的準(zhǔn)確度和精度容易保持一致，這是因?yàn)閿?shù)字信號(hào)在處理過(guò)程中不會(huì)降低精度，而模擬信號(hào)在處理過(guò)程中會(huì)受到電路元器件參數(shù)的改變以及環(huán)境變化的影響；再者，數(shù)字信號(hào)存儲(chǔ)方便、對(duì)它的處理過(guò)程容易通過(guò)編程來(lái)實(shí)現(xiàn)；最后，在許多情況下，完成同樣功能的數(shù)字系統(tǒng)比相應(yīng)的模擬系統(tǒng)便宜。雖然數(shù)字電路相對(duì)于模擬電路具有上述的優(yōu)點(diǎn)，但是自然界中信號(hào)的大多數(shù)是模擬信號(hào)，例如語(yǔ)音信號(hào)和圖像信號(hào)，這就需要模擬電路對(duì)其進(jìn)行處理。另外，在需要對(duì)帶寬相當(dāng)寬的信號(hào)，或者變化很快的信號(hào)，進(jìn)行實(shí)時(shí)處理的場(chǎng)合，模擬電路則

3、可能是唯一的解決方案。然而，對(duì)于數(shù)字電路具有足夠速率執(zhí)行信號(hào)處理任務(wù)的情況下，我們通常都會(huì)優(yōu)先考慮采用數(shù)字電路來(lái)完成任務(wù)。當(dāng)前，常用的數(shù)字電路器件類(lèi)型包括標(biāo)準(zhǔn)邏輯器件（例如74系列器件）、可編程邏輯器件（Programmable Logic Device，PLD）和微控制器（Microcontroller，MCU）。標(biāo)準(zhǔn)邏輯器件在集成度方面屬于中小規(guī)模集成電路，它的種類(lèi)包括各種邏輯門(mén)、觸發(fā)器、譯碼器、多路選擇器和計(jì)數(shù)器等芯片。這些器件的集成度較低，采用它們?cè)O(shè)計(jì)的數(shù)字系統(tǒng)需要較多的器件，這就使得電路連線復(fù)雜，系統(tǒng)的可靠性降低。標(biāo)準(zhǔn)邏輯器件芯片的功能確定，修改系統(tǒng)設(shè)計(jì)必須通過(guò)對(duì)電路重新設(shè)計(jì)和組裝來(lái)

4、實(shí)現(xiàn)，這就使得設(shè)計(jì)靈活性低。標(biāo)準(zhǔn)邏輯器件目前在數(shù)字電路設(shè)計(jì)中已不再?gòu)V泛使用，但是它們對(duì)于研究數(shù)字系統(tǒng)基本構(gòu)成模塊的工作原理方面具有重要的意義，例如大學(xué)里的數(shù)字電路邏輯設(shè)計(jì)課程中目前仍然主要使用這些器件進(jìn)行講授。使用與門(mén)、或門(mén)和非門(mén)能夠?qū)崿F(xiàn)任意組合電路，再添加上觸發(fā)器就能夠?qū)崿F(xiàn)任意時(shí)序電路?？删幊踢壿嬈骷≒LD）可以認(rèn)為是對(duì)標(biāo)準(zhǔn)邏輯器件的直接升級(jí)。一塊可編程邏輯器件芯片內(nèi)部集成了非常多的邏輯門(mén)和觸發(fā)器，使得單一芯片具有實(shí)現(xiàn)一個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)所需要的邏輯資源，從而減少了應(yīng)用系統(tǒng)中使用器件的數(shù)量，提高了系統(tǒng)的可靠性?？删幊踢壿嬈骷酒瑑?nèi)部邏輯資源的連接不需要手工進(jìn)行，用戶只需要使用計(jì)算機(jī)編寫(xiě)設(shè)計(jì)文件，然

5、后完成設(shè)計(jì)文件到目標(biāo)芯片的傳輸?？删幊踢壿嬈骷谙螺d設(shè)計(jì)文件以后，在它的內(nèi)部將形成對(duì)應(yīng)的硬件電路。需要更改設(shè)計(jì)要求時(shí)，只需重新編寫(xiě)設(shè)計(jì)文件，再次向芯片下載設(shè)計(jì)文件。不需要更改，或者較少需要更改電路連線，從而使得設(shè)計(jì)靈活性得到提高。微控制器（MCU），也被稱(chēng)為單片機(jī)，可以被認(rèn)為在其內(nèi)部集成了許多完成算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算等功能的邏輯電路模塊。微控制器的每一條匯編指令對(duì)應(yīng)一個(gè)邏輯電路模塊。微控制器依靠所運(yùn)行的程序來(lái)完成工作。這個(gè)程序是設(shè)計(jì)者對(duì)微控制器的一組完整的指令，指令告訴微控制器其操作的每一步應(yīng)該去調(diào)用什么邏輯電路模塊，以及如何調(diào)用這個(gè)邏輯電路模塊。這些指令以二進(jìn)制代碼的形式存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中，微控制

6、器從存儲(chǔ)器中一次讀取一條指令代碼，并完成由指令代碼指定的操作。通過(guò)編寫(xiě)設(shè)計(jì)文件，或者程序，可以在可編程邏輯器件內(nèi)部產(chǎn)生希望的硬件電路，或者控制微控制器完成不同的工作，這個(gè)特點(diǎn)使得設(shè)計(jì)靈活性得到提高。當(dāng)需要修改系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)者只需要改寫(xiě)設(shè)計(jì)文件，或者程序，不需要或者較少需要修改電路連線。微控制器一次只能執(zhí)行一條指令，因此它的主要局限性是工作速度。采用硬件方案設(shè)計(jì)的數(shù)字系統(tǒng)總是比軟件方案設(shè)計(jì)的數(shù)字系統(tǒng)的工作速度快?？删幊踢壿嬈骷谙螺d設(shè)計(jì)文件以后，在它的內(nèi)部將形成對(duì)應(yīng)的硬件電路，這些電路是可以同時(shí)工作的。例如向2個(gè)數(shù)碼管傳送顯示代碼，這時(shí)可以同時(shí)進(jìn)行。在微控制器中，向2個(gè)數(shù)碼管傳送顯示代碼的工作

7、只能是逐個(gè)傳送。可編程邏輯器件內(nèi)部電路模塊中信號(hào)處理的時(shí)間只來(lái)源于硬件電路產(chǎn)生的時(shí)間延遲，不存在指令讀取和執(zhí)行產(chǎn)生的時(shí)間延遲。上述工作特點(diǎn)使得可編程邏輯器件的工作速度比微控制器芯片快。可編程邏輯器件的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)語(yǔ)言有許多種，其中VHDL和Verilog HDL這兩種硬件描述語(yǔ)言已經(jīng)獲得廣泛的應(yīng)用，并且成為國(guó)際電氣與電子工程師協(xié)會(huì)（The Institute of Electrical and Electronics Engineers，IEEE）的標(biāo)準(zhǔn)。不過(guò)這兩種硬件描述語(yǔ)言現(xiàn)在并沒(méi)有得到可編程邏輯器件開(kāi)發(fā)軟件的全面支持，例如Altera公司的Quartus可編程邏輯器件開(kāi)發(fā)軟件不支持浮點(diǎn)類(lèi)型數(shù)

8、據(jù)、不支持乘法和除法算術(shù)運(yùn)算等。這些不足限制了可編程邏輯器件的應(yīng)用。不支持浮點(diǎn)類(lèi)型數(shù)據(jù)減小了所處理信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍，不支持乘除法算術(shù)運(yùn)算使得一些信號(hào)處理功能不容易實(shí)現(xiàn)。在這些方面，微控制器開(kāi)發(fā)中大量使用的C語(yǔ)言具有明顯的優(yōu)勢(shì)。1.1 MSP430系列微控制器德州儀器（TEXAS INSTRUMENTS，TI）公司生產(chǎn)的MSP430TM系列微控制器（MCU）是一種基于精簡(jiǎn)指令集處理器（Reduced Instruction Set Computing，RISC）的16位混合信號(hào)處理器。芯片內(nèi)部集成有模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器（Analog-to-Digital Converter，ADC）和數(shù)字/模擬信號(hào)轉(zhuǎn)

9、換器（Digital-to-Analog Converter，DAC），這就使得它不僅能夠接收和輸出數(shù)字信號(hào)，而且也能夠接收和輸出模擬信號(hào)，因此稱(chēng)作為混合信號(hào)處理器。MSP430系列微控制器的組成框圖如圖1.1所示。圖1.1 MSP430系列微控制器的組成框圖MSP430系列微控制器中的CPU模塊，圖1.1中的“RISC CPU 16-Bit”模塊，通過(guò)存儲(chǔ)器地址總線（Memory Address Bus，MAB）和存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)總線（Memory Data Bus，MDB）與程序存儲(chǔ)模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊以及各種外部設(shè)備模塊連接起來(lái)，并采用統(tǒng)一的CPU指令和尋址模式。如果采用匯編語(yǔ)言編程，開(kāi)發(fā)者需要

10、了解CPU內(nèi)部的寄存器、各種尋址模式以及匯編指令等內(nèi)容；如果采用C語(yǔ)言編程，這些內(nèi)容不需要過(guò)多地關(guān)注，寄存器的使用和尋址模式的選擇將由編譯系統(tǒng)處理。本書(shū)采用C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)。圖1.1中的“Flash/FRAM”模塊用作程序存儲(chǔ)器、“RAM” 模塊用作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、“Port”模塊表示芯片的輸入/輸出管腳。MSP430系列微控制器具有多種芯片型號(hào)、同一型號(hào)芯片還具有多種封裝類(lèi)型，共計(jì)400多款。在所有這些型號(hào)的芯片中，芯片內(nèi)部程序存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)容量從最小的0.5KB，到最大的256KB；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)容量從最小的128B，到最大的18KB；輸入/輸出管腳數(shù)量從14個(gè)到113個(gè)。不同的芯片內(nèi)

11、部資源配置用來(lái)滿足不同的用戶在功能和成本等方面的不同應(yīng)用需求。數(shù)字外圍模塊包括LCD驅(qū)動(dòng)器、定時(shí)/計(jì)數(shù)器、并行數(shù)字輸入/輸出端口和串行數(shù)字輸入/輸出端口等。模擬外圍模塊包括模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器、數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器、比較器、運(yùn)算放大器等。注意，并不是每一種MSP430微控制器芯片都能提供所有這些外圍模塊的功能，使用者需要根據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)的需求來(lái)選擇合適的芯片型號(hào)。監(jiān)視定時(shí)器，俗稱(chēng)看門(mén)狗“Watchdog”，用來(lái)監(jiān)視微控制器的工作狀態(tài)。當(dāng)出現(xiàn)程序運(yùn)行異常的情況，它將強(qiáng)制系統(tǒng)復(fù)位。模塊“JTAG/Debug”用來(lái)支持用戶程序的下載和調(diào)試。JTAG接口建立開(kāi)發(fā)使用的計(jì)算機(jī)與MSP430微控制器芯片的聯(lián)系。MSP

12、430系列微控制器的所有型號(hào)芯片都支持通過(guò)JTAG接口對(duì)程序存儲(chǔ)器編程。在MSP430系列微控制器的內(nèi)部包含在片調(diào)試邏輯，該電路既支持高精度的模擬調(diào)試，也支持全速工作調(diào)試。也有一些型號(hào)的芯片還支持被稱(chēng)作“Spy-Bi-Wire”的2線接口，這種接口同樣支持用戶程序的下載和調(diào)試。MSP430系列微控制器的最大特點(diǎn)為低功耗。為降低功耗，專(zhuān)門(mén)為芯片設(shè)計(jì)了靈活的時(shí)鐘系統(tǒng)、多種低功耗工作模式，即時(shí)喚醒以及智能化外部設(shè)備模塊。時(shí)鐘模塊“Clock System”用來(lái)產(chǎn)生MSP430系列微控制器工作所需要的各種時(shí)鐘信號(hào)。該模塊可以在多個(gè)時(shí)鐘源的支持下工作，既有需要添加外部晶體獲得高頻率穩(wěn)定性的時(shí)鐘源，也有不

13、需要添加任何外部器件的內(nèi)部時(shí)鐘源。時(shí)鐘模塊的工作狀態(tài)和工作頻率能夠由用戶程序控制，這樣使得微控制器在等待狀態(tài)時(shí)可以采用低頻率的時(shí)鐘信號(hào)，甚至關(guān)閉時(shí)鐘電路來(lái)降低系統(tǒng)的能耗；在工作狀態(tài)時(shí)則采用高頻率的時(shí)鐘信號(hào)，加快信號(hào)的處理速度。用戶程序能夠選擇時(shí)鐘源，并且控制時(shí)鐘電路的工作狀態(tài)以及時(shí)鐘頻率，這是MSP430系列微控制器的特色之一。當(dāng)前，德州儀器（TI）公司生產(chǎn)的MSP430系列微控制器包括以下子系列。指令執(zhí)行速度達(dá)8MIPS的MSP430x1xx子系列、指令執(zhí)行速度達(dá)16MIPS的MSP430x2xx子系列、能夠直接驅(qū)動(dòng)LCD顯示器的MSP430x4xx子系列、指令執(zhí)行速度達(dá)25MIPS的MSP

14、430x5xx子系列以及指令執(zhí)行速度達(dá)25MIPS且能夠直接驅(qū)動(dòng)LCD顯示器的MSP430x6xx子系列。上述這些子系列共包括了數(shù)百種具有不同邏輯資源和封裝類(lèi)型的芯片，讀者可以在德州儀器（TI）公司的網(wǎng)站，找到相關(guān)的信息。本書(shū)專(zhuān)門(mén)介紹MSP430x2xx子系列微控制器的使用。MSP430x2xx子系列微控制器還可以再劃分為MSP430G2xx、MSP430F2xx和MSP430AFE2xx分系列。本章的下面部分分別對(duì)MSP430G2231和MSP430F2619這2種型號(hào)的芯片進(jìn)行介紹。硬件是軟件開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)，硬件也是軟件的控制對(duì)象，只有了解硬件情況才能為應(yīng)用系統(tǒng)選擇合適型號(hào)的芯片，并順利地完成

15、軟件開(kāi)發(fā)。芯片MSP430G2231是德州儀器（TI）公司提供給高校的LaunchPad（MSP-ESP430G2）開(kāi)發(fā)套件中支持的多種芯片之一，該開(kāi)發(fā)套件售價(jià)僅$4.30。另外，MSP430G2231芯片具有雙列直插類(lèi)型封裝，便于在面包板上組裝應(yīng)用電路。組裝自己的應(yīng)用電路對(duì)于初學(xué)者非常重要，即使微控制器是利用編寫(xiě)程序?qū)崿F(xiàn)電路功能，但是硬件是軟件的基礎(chǔ)，也是軟件的控制對(duì)象。只有對(duì)硬件電路具有深入的了解，才能編寫(xiě)出好的程序。組裝電路是了解硬件電路的一個(gè)有效方法。MSP430G2xx系列芯片的一個(gè)缺陷是不支持外部高諧振頻率晶體的時(shí)鐘源，它僅支持32.768kHz的時(shí)鐘晶振。芯片MSP430F261

16、9支持最高達(dá)16MHz頻率的外部晶體時(shí)鐘源，當(dāng)然也支持不需要添加任何外部器件的內(nèi)部時(shí)鐘源。另外，芯片MSP430F2619內(nèi)部具有比芯片MSP430G2231種類(lèi)更多的外圍模塊和數(shù)量更多的邏輯資源。本書(shū)后面對(duì)于MSP430系列微控制器各個(gè)模塊的使用介紹將主要基于芯片MSP430G2231進(jìn)行，在介紹芯片MSP430G2231不具備的模塊時(shí)，即芯片MSP430F2619內(nèi)部具有的外圍模塊時(shí)將特別指出。1.2 MSP430G2231芯片14管腳雙列直插類(lèi)型封裝的MSP430G2231芯片管腳排列圖如圖1.2所示。圖1.2 MSP430G2231芯片管腳排列圖MSP430G2231芯片具有雙列直插類(lèi)

17、型封裝，這點(diǎn)對(duì)于初學(xué)者非常方便，因?yàn)殡p列直插類(lèi)型封裝便于在面包板上組裝應(yīng)用電路。能夠觀察到自己完成設(shè)計(jì)、組裝電路的工作情況，將使設(shè)計(jì)者立刻就能體會(huì)到成功的喜悅，增強(qiáng)學(xué)習(xí)的興趣。對(duì)所從事的工作具有興趣是做好工作的一個(gè)重要條件。同時(shí)，理論聯(lián)系實(shí)踐也是一種非常重要的工作和學(xué)習(xí)方法?；贛SP430G2231芯片的最小系統(tǒng)電路圖如圖1.3所示。圖1.3 MSP430G2231芯片的最小系統(tǒng)電路圖MSP430G2231芯片具有14個(gè)管腳。管腳DVCC（管腳1）為電源管腳，管腳DVSS（管腳14）為接地管腳。電源電壓范圍為1.83.6V。使用面包板組裝應(yīng)用電路時(shí)，可以很方便地就近連接電源和接地，因此在電路

18、圖中出現(xiàn)多個(gè)電源接線端和接地接線端，這些端點(diǎn)讀者可以自己完成與電源和接地的連接。MSP430G2231芯片電源管腳（管腳1）旁邊放置的2個(gè)電容，C2和C3，用于電源的濾波。MSP430G2231芯片的管腳10為復(fù)位管腳（）。復(fù)位的目的是使得微控制器從一種約定的工作狀態(tài)下開(kāi)始工作。MSP430系列芯片在接電時(shí)，只要復(fù)位管腳為邏輯低電平，則系統(tǒng)將進(jìn)入復(fù)位狀態(tài)。圖1.3給出了一種非常簡(jiǎn)單的復(fù)位電路，僅由1個(gè)電阻和1個(gè)電容組成，R1和C1。當(dāng)系統(tǒng)加電時(shí)，由于電容C1上的電壓不能突變，復(fù)位管腳呈現(xiàn)低電平，使得微控制器進(jìn)入復(fù)位狀態(tài)。隨著電容C1充電，復(fù)位管腳的電位逐漸上升，當(dāng)達(dá)到邏輯高對(duì)應(yīng)的電位值，微控制

19、器將退出復(fù)位狀態(tài)，進(jìn)入正常工作狀態(tài)。MSP430G2231芯片的時(shí)鐘模塊“Clock System”能夠在以下3種時(shí)鐘源的驅(qū)動(dòng)下工作，采用頻率為32768Hz外部晶體諧振器的振蕩器、頻率約為12kHz的內(nèi)部低功耗振蕩器和內(nèi)部數(shù)字控制振蕩器（Digitally Controlled Oscillator，DCO）。使用晶體振蕩器需要在管腳XIN（管腳13）和管腳XOUT（管腳12）之間放置諧振頻率為32768Hz的晶體諧振器，并且2個(gè)管腳再分別通過(guò)12pF的電容接地。使用內(nèi)部低功耗振蕩器和內(nèi)部數(shù)字控制振蕩器（DCO）則不需要添加任何外部器件，而且數(shù)字控制振蕩器（DCO）的工作頻率還可以通過(guò)用戶程

20、序進(jìn)行調(diào)整。使用芯片內(nèi)部時(shí)鐘源的缺點(diǎn)是時(shí)鐘頻率的穩(wěn)定度和精確度不如使用外部晶體諧振器的振蕩器。圖1.3所示電路使用芯片內(nèi)部時(shí)鐘源以簡(jiǎn)化電路組成。MSP430系列芯片復(fù)位以后，時(shí)鐘模塊自動(dòng)選擇數(shù)字控制振蕩器（DCO）作為時(shí)鐘源，默認(rèn)的時(shí)鐘頻率約為1MHz。推薦初學(xué)者使用芯片內(nèi)部的數(shù)字控制振蕩器（DCO），這樣即減少了連線的數(shù)量，也避免了程序設(shè)計(jì)中對(duì)時(shí)鐘模塊的設(shè)置。MSP430G2231芯片的功能方框圖如圖1.4所示。圖1.4 MSP430G2231芯片的功能方框圖圖1.4不僅給出了MSP430G2231芯片包含的功能模塊、功能模塊之間的聯(lián)系，而且給出了芯片的邏輯資源。系統(tǒng)時(shí)鐘模塊“Clock S

21、ystem”輸出3種時(shí)鐘信號(hào)，供CPU使用的MCLK、供芯片內(nèi)部其它功能模塊使用的SMCLK和ACLK。時(shí)鐘信號(hào)SMCLK和ACLK可以通過(guò)軟件設(shè)置為與芯片的管腳相連接，這樣就可以通過(guò)測(cè)試獲得使用芯片內(nèi)部的數(shù)字控制振蕩器（DCO）作為時(shí)鐘源時(shí)，這些時(shí)鐘信號(hào)的實(shí)際頻率。MSP430G2231芯片具有2kB的Flash程序存儲(chǔ)器，128B的RAM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。前者用來(lái)存儲(chǔ)用戶程序，后者用來(lái)存儲(chǔ)信號(hào)處理過(guò)程的中間結(jié)果。用戶編寫(xiě)的程序必須在這些邏輯資源之內(nèi)工作。在模擬信號(hào)接口方面，MSP430G2231芯片只具有模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換能力，不具有數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換能力。芯片內(nèi)部的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器具有10位分辨率，具

22、有8個(gè)獨(dú)立的輸入通道，每1個(gè)輸入通道可以通過(guò)軟件設(shè)置為與芯片的管腳相連接。在數(shù)字信號(hào)接口方面，MSP430G2231芯片提供了并行和串行數(shù)字輸入/輸出端口。并行數(shù)字輸入/輸出端口包括具有8位的P1端口和具有2位的P2端口。串行數(shù)據(jù)接口能夠工作在SPI，或者I2C工作模式。每種類(lèi)型端口可以通過(guò)用戶軟件設(shè)置為與芯片的管腳相連接。該芯片內(nèi)部還包含1個(gè)具有捕獲/比較功能的16位定時(shí)器、看門(mén)狗“Watchdog”等電路。MSP430G2231芯片的編程/調(diào)試電路即支持JTAG接口，也支持“Spy-Bi-Wire”2線接口。LaunchPad（MSP-ESP430G2）開(kāi)發(fā)套件采用“Spy-Bi-Wire

23、”2線接口。圖1.2所示的MSP430G2231芯片管腳排列圖中每個(gè)管腳的功用如表1.1所示。除過(guò)電源和接地管腳外，其它芯片管腳都是多用途管腳。例如管腳2，它能夠用做并行數(shù)字輸入/輸出端口P1的管腳P1.0、定時(shí)器的外部計(jì)數(shù)信號(hào)輸入管腳TA0CLK、MSP430G2231芯片時(shí)鐘模塊時(shí)鐘信號(hào)ACLK輸出管腳、模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器的0通道模擬電壓輸入管腳A0。芯片管腳具體用作為哪一種功用，需要在程序中進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)置。表1.1中列出的管腳功用需要結(jié)合后面的學(xué)習(xí)內(nèi)容來(lái)逐漸掌握，但是需要有一些了解，因?yàn)橛布擒浖_(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)，硬件也是軟件的控制對(duì)象，只有了解硬件情況才能順利地完成軟件開(kāi)發(fā)。表1.1 MSP4

24、30G2231芯片管腳功用表管腳編號(hào)管腳名稱(chēng)和功用1DVCC：芯片電源輸入管腳，電源電壓范圍：1.83.6V。2P1.0：并行輸入/輸出端口1的位0管腳； TA0CLK：定時(shí)器Timer_A的外部信號(hào)TACLK輸入管腳；ACLK：MSP430芯片時(shí)鐘信號(hào)ACLK輸出管腳；A0：模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器ADC10的模擬電壓輸入通道0輸入管腳。3P1.1：并行輸入/輸出端口1的位1管腳； TA0.0：定時(shí)器Timer_A的捕捉信號(hào)CCI0A輸入管腳； 定時(shí)器Timer_A的比較信號(hào)OUT0輸出管腳；A1：模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器ADC10的模擬電壓輸入通道1輸入管腳。4P1.2：并行輸入/輸出端口1的位2管腳；

25、TA0.0：定時(shí)器Timer_A的捕捉信號(hào)CCI1A輸入管腳； 定時(shí)器Timer_A的比較信號(hào)OUT1輸出管腳；A2：模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器ADC10的模擬電壓輸入通道2輸入管腳。5P1.3：并行輸入/輸出端口1的位3管腳； ADC10CLK：模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器ADC10轉(zhuǎn)換時(shí)鐘輸出管腳；A3：模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器ADC10的模擬電壓輸入通道3輸入管腳；VREF-/VEREF-：模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器ADC10參考電源低電平連接管腳。6P1.4：并行輸入/輸出端口1的位4管腳； SMCLK：MSP430芯片時(shí)鐘信號(hào)SMCLK輸出管腳；A4：模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器ADC10的模擬電壓輸入通道4輸入管腳；VREF+/VE

26、REF-+：模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器ADC10參考電源高電平連接管腳；TCK：用于芯片編程/測(cè)試的JTAG接口時(shí)鐘輸入管腳。7P1.5：并行輸入/輸出端口1的位5管腳； TA0.0：定時(shí)器Timer_A的比較信號(hào)OUT0輸出管腳；A5：模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器ADC10的模擬電壓輸入通道5輸入管腳；SCLK：串行輸入/輸出端口時(shí)鐘管腳；TMS：用于芯片編程/測(cè)試的JTAG接口輸入管腳。8P1.6：并行輸入/輸出端口1的位6管腳； TA0.1：定時(shí)器Timer_A的捕捉信號(hào)CCI1A輸入管腳； 定時(shí)器Timer_A的比較信號(hào)OUT1輸出管腳；A6：模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器ADC10的模擬電壓輸入通道6輸入管腳；SDO：

27、串行輸入/輸出端口工作于SPI模式的數(shù)據(jù)輸出管腳；SCL：串行輸入/輸出端口工作于I2C模式的時(shí)鐘管腳；TDI：在芯片編程/測(cè)試過(guò)程中JTAG接口測(cè)試數(shù)據(jù)輸入管腳；TCLK：在芯片編程/測(cè)試過(guò)程中JTAG接口測(cè)試時(shí)鐘信號(hào)輸入管腳。9P1.7：并行輸入/輸出端口1的位7管腳； A7：模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器ADC10的模擬電壓輸入通道7輸入管腳；SDI：串行輸入/輸出端口工作于SPI模式的數(shù)據(jù)輸入管腳；SDA：串行輸入/輸出端口工作于I2C模式的數(shù)據(jù)管腳；TDO：在芯片編程/測(cè)試過(guò)程中JTAG接口測(cè)試數(shù)據(jù)輸出管腳；TDI：在芯片編程/測(cè)試過(guò)程中JTAG接口測(cè)試數(shù)據(jù)輸入管腳。10RST：芯片復(fù)位信號(hào)輸入管

28、腳；NMI：非屏蔽中斷信號(hào)輸入管腳；SBWTDIO：在芯片編程/測(cè)試過(guò)程中Spy-Bi-Wire信號(hào)輸入/輸出管腳。11TEST：JTAG接口測(cè)試模式選擇信號(hào)輸入管腳；SBWTDIO：在芯片編程/測(cè)試過(guò)程中Spy-Bi-Wire時(shí)鐘輸入管腳。12XOUT：晶體諧振器連接管腳；P2.7：并行輸入/輸出端口2的位7管腳。13XIN：晶體諧振器連接管腳；P2.6：并行輸入/輸出端口2的位6管腳；TA0.1：定時(shí)器Timer_A的比較信號(hào)OUT1輸出管腳。14DVSS：芯片接地管腳。1.3 MSP430F2619芯片德州儀器（TI）公司生產(chǎn)的64管腳PM包裝形式的MSP430F2619芯片管腳排列圖和

29、功能方框圖分別如圖1.5和圖1.6所示。圖1.5 MSP430F2619芯片管腳排列圖圖1.6 MSP430F2619芯片功能方框圖MSP430G2231芯片具有雙列直插式的封裝形式、價(jià)格便宜，適合初學(xué)者使用，但是芯片內(nèi)部的邏輯資源較少。MSP430F2619芯片只有表貼式的封裝形式，必須為它專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)印制電路板，連同芯片本身的價(jià)錢(qián)，使得使用成本較高，但是芯片內(nèi)部具有豐富的邏輯資源。MSP430F2619芯片采用2組供電管腳。第1組，DVCC和DVSS，為數(shù)字電路部分的供電管腳。第2組，AVCC和AVSS，為模擬電路部分的供電管腳。分為兩部分的目的為避免數(shù)字電路的工作對(duì)模擬電路供電穩(wěn)定性的影響。系統(tǒng)時(shí)鐘模塊“Clock System”能夠連接2種諧振晶體，一種可以采用具有較低的諧振頻率，另一種采用具有較高的諧振頻率。晶體的最高諧振頻率達(dá)