1996年到2000年初,先后推出了31x、32x、33x等幾個系列,這些系列具有LCD驅(qū)動模塊,對提高系統(tǒng)的集成度較有利。每一系列有ROM 型(C)、OTP 型(P)和 EPROM 型(E)等芯片。EPROM 型的價格昂貴,運(yùn)行環(huán)境溫度范圍窄,主要用于樣機(jī)開發(fā)。這也表明了這幾個系列的開發(fā)模式,即:用戶可以用 EPROM 型開發(fā)樣機(jī);用OTP型進(jìn)行小批量生產(chǎn);而ROM型適應(yīng)大批量生產(chǎn)的產(chǎn)品。
2000 年推出了11x/11x1系列。這個系列采用20腳封裝,內(nèi)存容量、片上功能和 I/O 引腳數(shù)比較少,但是價格比較低廉。
這個時期的MSP430已經(jīng)顯露出了它的特低功耗等的一系列技術(shù)特點,但也有不盡如人意之處。它的許多重要特性如:片內(nèi)串行通信接口、硬件乘法器、足夠的 I/O 引腳等,只有33x系列才具備。33x系列價格較高,比較適合于較為復(fù)雜的應(yīng)用系統(tǒng)。當(dāng)用戶設(shè)計需要更多考慮成本時,33x并不一定是*適合的。而片內(nèi)高精度A/D轉(zhuǎn)換器又只有32x系列才有。
2000年7月推出了F13x/F14x 系列,在2001年7月到2002年又相繼推出F41x、F43x、F44x。這些全部是 Flash 型單片機(jī)。
F41x系列單片機(jī)有48個I/O 口,96段LCD驅(qū)動。F43x、F44x系列是在13x、14x的基礎(chǔ)上,增加了液晶驅(qū)動器,將驅(qū)動LCD的段數(shù)由3xx系列的*多120段增加到160段。并且相應(yīng)地調(diào)整了顯示存儲器在存儲區(qū)內(nèi)的地址,為以后的發(fā)展拓展了空間。
MSP430系列的部分產(chǎn)品具有Flash存儲器,在系統(tǒng)設(shè)計、開發(fā)調(diào)試及實際應(yīng)用上都表現(xiàn)出較明顯的優(yōu)點。TI公司推出具有Flash 型存儲器及JTAG 邊界掃描技術(shù)的廉價開發(fā)工具M(jìn)SP-FET430X110,將上的JTAG技術(shù)和Flash在線編程技術(shù)引入MSP430。這種以Flash 技術(shù)與FET開發(fā)工具組合的開發(fā)方式,具有方便、廉價、實用等優(yōu)點,給用戶提供了一個較為理想的樣機(jī)開發(fā)方式。
2001年TI 公司又公布了BOOTSTRAP LOADER技術(shù),利用它可在燒斷熔絲以后只要幾根線就可更改并運(yùn)行內(nèi)部的程序。這為系統(tǒng)軟件的升級提供了又一方便的手段。BOOTSTRAP 具有很高的保密性,口令可達(dá)到 32個字節(jié)的長度。
TI公司在2002年底和2003年期間又陸續(xù)推出了F15x和F16x系列的產(chǎn)品。 在這一新的系列中,有了兩個方面的發(fā)展。一是從存儲器方面來說,將 RAM 容量大大增加,如F1611的RAM容量增加到了10KB。二是從外圍模塊來說,增加了I2C、DMA、DAC12 和SVS等模塊。[2]
2特點
編輯
處理能力強(qiáng)
MSP430系列單片機(jī)是一個16位的單片機(jī),采用了精簡指令集(RISC)結(jié)構(gòu),具有豐富的尋址方式(7 種源操作數(shù)尋址、4 種目的操作數(shù)尋址)、簡潔的 27 條內(nèi)核指令以及大量的模擬指令;大量的寄存器以及片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器都可參加多種運(yùn)算;還有高效的查表處理指令。這些特點保證了可編制出高效率的源程序。
運(yùn)算速度快
MSP430 系列單片機(jī)能在25MHz晶體的驅(qū)動下,實現(xiàn)40ns的指令周期。16位的數(shù)據(jù)寬度、40ns的指令周期以及多功能的硬件乘法器(能實現(xiàn)乘加運(yùn)算)相配合,能實現(xiàn)數(shù)字信號處理的某些算法(如FFT等)。
超低功耗
MSP430 單片機(jī)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(yùn)行時鐘方面都有其獨到之處。
首先,MSP430 系列單片機(jī)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(yùn)行時,芯片的電流會在165μA左右,RAM保持模式下的功耗只有0.1μA。
其次,獨特的時鐘系統(tǒng)設(shè)計。在 MSP430 系列中有兩個不同的時鐘系統(tǒng):基本時鐘系統(tǒng)、鎖頻環(huán)(FLL 和FLL+)時鐘系統(tǒng)和DCO數(shù)字振蕩器時鐘系統(tǒng)?梢灾皇褂靡粋晶體振蕩器(32.768kHz)DT-26 OR DT-38[3] ,也可以使用兩個晶體振蕩器。由系統(tǒng)時鐘系統(tǒng)產(chǎn)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(guān)閉,從而實現(xiàn)對總體功耗的控制。
由于系統(tǒng)運(yùn)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(tǒng)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(dá)2.5μA ,在RAM 保持模式下,可達(dá)0.1μA 。
片內(nèi)資源豐富
MSP430 系列單片機(jī)的各系列都集成了較豐富的片內(nèi)外設(shè)。它們分別是看門狗(WDT)、模擬比較器A、定時器A0(Timer_A0)、定時器A1(Timer_A1)、定時器B0(Timer_B0)、UART、SPI、I2C、硬件乘法器、液晶驅(qū)動器、10位/12位ADC、16位Σ-Δ ADC、DMA、I/O端口、基本定時器(Basic Timer)、實時時鐘(RTC)和USB控制器等若干外圍模塊的不同組合。其中,看門狗可以使程序失控時迅速復(fù)位;模擬比較器進(jìn)行模擬電壓的比較,配合定時器,可設(shè)計出A/D 轉(zhuǎn)換器;16 位定時器(Timer_A 和 Timer_B)具有捕獲/比較功能,大量的捕獲/比較寄存器,可用于事件計數(shù)、時序發(fā)生、PWM等;有的器件更具有可實現(xiàn)異步、同步及多址訪問串行通信接口可方便的實現(xiàn)多機(jī)通信等應(yīng)用;具有較多的 I/O 端口,P0、P1、P2 端口能夠接收外部上升沿或下降沿的中斷輸入;10/12位硬件 A/D 轉(zhuǎn)換器有較高的轉(zhuǎn)換速率,可達(dá)200kbps ,能夠滿足大多數(shù)數(shù)據(jù)采集應(yīng)用;能直接驅(qū)動液晶多達(dá) 160 段;實現(xiàn)兩路的 12 位D/A轉(zhuǎn)換;硬件I2C串行總線接口實現(xiàn)存儲器串行擴(kuò)展;以及為了增加數(shù)據(jù)傳輸速度,而采用的DMA模塊。MSP430 系列單片機(jī)的這些片內(nèi)外設(shè)為系統(tǒng)的單片解決方案提供了極大的方便。
另外,MSP430 系列單片機(jī)的中斷源較多,并且可以任意嵌套,使用時靈活方便。當(dāng)系統(tǒng)處于省電的低功耗狀態(tài)時,中斷喚醒只需5μs。
方便高效的開發(fā)環(huán)境
MSP430 系列有 OTP 型、 FLASH 型和 ROM 型三種類型的器件,這些器件的開發(fā)手段不同。對于 OTP 型和 ROM 型的器件是使用仿真器開發(fā)成功之后燒寫或掩膜芯片;對于 FLASH 型則有十分方便的開發(fā)調(diào)試環(huán)境,因為器件片內(nèi)有 JTAG 調(diào)試接口,還有可電擦寫的 FLASH 存儲器,因此采用先下載程序到 FLASH 內(nèi),再在器件內(nèi)通過軟件控制程序的運(yùn)行,由 JTAG 接口讀取片內(nèi)信息供設(shè)計者調(diào)試使用的方法進(jìn)行開發(fā)。這種方式只需要一臺 PC 機(jī)和一個 JTAG 調(diào)試器,而不需要仿真器和編程器。開發(fā)語言有匯編語言和C 語言。[4]