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TI MSP430

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Der MSP430 ist eine Mischsignal-Mikrokontrolleur-Familie von Instrumenten von Texas. Gebaut ungefähr eine 16-Bit-Zentraleinheit, der MSP430 wird für niedrige Kosten und spezifisch entworfen, niedriger Macht-Verbrauch hat Anwendungen eingebettet.

Anwendungen

Der MSP430 kann für eingebettete Niedrigenergiegeräte verwendet werden. Der in der müßigen Weise gezogene elektrische Strom kann weniger als 1 Mikroampere sein. Die Spitzenzentraleinheitsgeschwindigkeit ist 25 MHz. Es kann zurück für den niedrigeren Macht-Verbrauch erdrosselt werden. Der MSP430 verwertet auch sechs verschiedene Weisen der Niedrigen Macht, die nicht benötigte Uhren und Zentraleinheit unbrauchbar machen können. Das erlaubt dem MSP430 zu schlafen, während seine Peripherie fortsetzt, ohne das Bedürfnis nach einer Energie hungriger Verarbeiter zu arbeiten. Zusätzlich ist der MSP430 zu Kielwasser-Zeiten unter 1 Mikrosekunde fähig, dem Mikrokontrolleur erlaubend, in der längeren Schlaf-Weise zu bleiben, seinen durchschnittlichen aktuellen Verbrauch minimierend. Bemerken Sie, dass MHZ zur Million Instruktionen Pro Sekunde (MIPS) nicht gleichwertig ist, und verschiedene Architekturen verschiedene MIPS Raten an niedrigeren Zentraleinheitsuhr-Frequenzen erhalten können, die auf niedrigeren dynamischen Macht-Verbrauch für einen gleichwertigen Betrag der Digitalverarbeitung hinauslaufen können.

Das Gerät kommt in einer Vielfalt von Konfigurationen, die die übliche Peripherie zeigen: Innerer Oszillator, Zeitmesser einschließlich PWM, Aufpassers, USART, SPI, I²C, 10/12/14/16-bit ADCs und Spannungsabfalls fassen Schaltsystem neu. Einige weniger übliche peripherische Optionen schließen comparators ein (der mit den Zeitmessern verwendet werden kann, um einfachen ADC zu tun), Op-Ampere auf dem Span für das Signalbedingen, 12-Bit-DAC, FLÜSSIGKRISTALLANZEIGE-Fahrer, Hardware-Vermehrer, USB und DMA für ADC-Ergebnisse. Abgesondert von einem älteren EPROM (MSP430E3xx) und Großserienmaske-ROM (MSP430Cxxx) Versionen sind alle Geräte im System über JTAG (voll vier-Leitungen- oder Spy-Bi-Wire) oder ein gebauter im Stiefelstrippe-Lader (BSL) programmierbar, der RS-232 verwendet.

Es, gibt jedoch, Beschränkungen, die seinen Gebrauch in komplizierteren eingebetteten Systemen ausschließen. Der MSP430 hat keinen Außenspeicherbus, so wird auf das Gedächtnis auf dem Span beschränkt (bis zu 256 Kilobytes Blitz-Gedächtnis und 16-Kilobyte-RAM), der für Anwendungen zu klein sein könnte, die große Puffer oder Datentische verlangen. Außerdem, obwohl es einen DMA Kontrolleur hat, ist es sehr schwierig, es zu verwenden, um Daten vom Span wegen eines Mangels an einem DMA Produktionsröhrenblitz zu bewegen.

MSP430 numerierender Teil

Eine MSP430 Teil-Zahl wie "MSP430F2618ATZQWT-EP" besteht aus den folgenden Stücken:

MSP430: Standardpräfix. (4. Monat 30. Tag).
F: Zeigt einen Speichertyp oder spezialisierte Anwendung an. "F", Blitz-Gedächtnis anzeigend, ist bei weitem am populärsten. Andere Optionen für den Speichertyp schließen "C" für das maskierte ROM, "FR" für FRAM, "G" für die Blitz-Wertlinie und "den L" als in der MSP430L09x Reihe ein, die einen RAM-Only-Teil anzeigt; es muss unaufhörlich angetrieben bleiben, um seine Programmierung zu behalten. Ein zweiter Brief (abgesehen von "FR") zeigt eine Spezialanwendung für den Teil an. Zum Beispiel ist "G" ein fakultativer Spezialisierungsbrief, der Hardware-Unterstützung für einen Spezialgebrauch anzeigt. "E" zeigt an, dass spezielle Elektrizitätsmeter-Funktionen, "G" Geräte für die medizinische Instrumentierung entworfen werden, und "W" Geräte eine spezielle "Ansehen-Schnittstelle einschließen, die" für Fluss-Meter entworfen ist. Eine Ausnahme ist die MSP430FG2xx Geräte, die als eine getrennte Generation betrachtet werden.
2: Die Generation des Geräts. Es kann bedeutende Änderungen zur Kernperipherie (Uhr-Generatoren, UARTs, usw.) in verschiedenen Generationen geben. Diese sind nicht in der zeitlichen Reihenfolge, aber eher höhere Werte zeigen grob größere Größe, Kompliziertheit an und kosten. Zum Beispiel schließen Generationen 3 und 4 FLÜSSIGKRISTALLANZEIGE-Anzeigekontrolleure ein, die andere nicht tun.
6: Das Modell innerhalb der Generation. Das zeigt die Mischung von peripherischen Geräten an Bord und Zahl von Nadeln an.
18: Eine oder zwei Ziffern, die den Betrag des Gedächtnisses auf dem Gerät anzeigen. Das Numerieren ist überall in der MSP430 Reihe (größtenteils) konsequent. Nicht alle Nachsilben sind mit allen Modellen gültig; die meisten Modelle sind in 3-6 Speichergrößen, gewählt verfügbar, um die anderen Fähigkeiten zum Gerät zu vergleichen. Größere Zahlen zeigen zunehmende Beträge des Gedächtnisses an, aber manchmal wird ein Typ des Gedächtnisses (RAM oder ROM) geopfert, um mehr vom anderen zu passen.
Eine fakultative Nachsilbe-Ziffer, die ein verschiedenes Gerät anzeigt, beitragend oder eine analoge Peripherie löschend. Zum Beispiel "1" kann Nachsilbe die Hinzufügung eines comparator oder das Auswischen eines ADC anzeigen. Wenn die Speichergröße "1" ist, kann diese Nachsilbe mit einem Teil der Speichergröße verwirrt sein, aber kein einzelnes Modell ist in sowohl "1" und "10" verfügbar (oder größer) Speichergrößen.
Eine fakultative "A" Nachsilbe, die eine nach oben gerichtete vereinbare revidierte Version anzeigt. Der MSP430F11x1A hat zusätzliche 256 Bytes des Datenblitzes nicht Gegenwart im einfachen 'F11x1.

Schleifende Nachsilbe-Briefe zeigen zur Software nicht sichtbare Optionen an:

T: Zeigt eine Temperaturreihe von 40°C zu +105 °C an.
ZQW: Zeigt das Paket an, in dem der Teil behalten wird. "ZQW" ist ein TI-Specific-Name für eine Ball-Bratrost-Reihe.
T: Zeigt an, dass die Teile in der kleinen Haspel (das 7-zöllige) Verpacken verladen werden.
- EP: Zeigt eine zusätzliche Eigenschaft an. "-Q1" gibt an, dass der Teil qualifiziert selbstfahrend ist. "-EP" und "-HT" zeigen erweiterte Temperaturprodukte an. Erhöhte Produkte, "-EP", haben eine Temperaturreihe von-40°c bis 125°C, und äußerste Temperaturteile, "-HT", haben eine Temperaturreihe von-56°c bis 150°C.

MSP430 Generationen

Es gibt sechs allgemeine Generationen von MSP430 Verarbeitern. In der Größenordnung von der Entwicklung waren sie '3xx Generation, '1xx Generation, '4xx Generation, '2xx Generation, '5xx Generation, und '6xx Generation. Die Ziffer nach der Generation identifiziert das Modell (allgemein höhere Musterzahlen sind größer und fähiger), die dritte Ziffer identifiziert den Betrag des Gedächtnisses an Bord und das vierte, wenn anwesend, eine geringe Mustervariante identifiziert. Die allgemeinste Schwankung ist ein verschiedener Konverter des Analogons-zu-digital auf dem Span.

3xx und 1xx wurden Generationen auf einen 16-Bit-Adressraum beschränkt. In den späteren Generationen wurde das ausgebreitet, 'um 430X' Instruktionen einzuschließen, die einen 20-Bit-Adressraum erlauben. Wie zufällig, mit dem PDP-11, und weil könnte man erwarten, das Erweitern der Wenden-Reihe außer der 16-Bit-Wortgröße hat einige Besonderheiten und Wirkungslosigkeit für Programme eingeführt, die größer sind als 64 Kbytes.

In der folgenden Liste hilft es, an die typischen 200 mA zu denken · Kapazität von Hr einer CR2032 Lithiummünzzelle als 200,000 μA · Hr oder 22.8 μA · Jahr. So das Betrachten zieht nur der Zentraleinheit, solch eine Batterie konnte eine 0.7 μA aktuelle Attraktion seit 32 Jahren liefern. (In Wirklichkeit würde Batterieselbstentladung diese Anzahl vermindern.)

Die Bedeutung der 'RAM-Retention' gegen die 'Realzeituhr-Weise' besteht darin, dass in Realtime Uhr-Weise die Zentraleinheit kann mit einem Uhr-Laufen schlafen gehen, das dadurch in einer spezifischen zukünftigen Zeit erwecken wird. In der RAM-Retentionsweise ist ein Außensignal erforderlich, es aufzuwecken, z.B erhalten Eingabe/Ausgabe-Nadel-Signal oder SPI Sklave Unterbrechung.

MSP430x1xx Reihe

Die MSP430x1xx Reihe ist die grundlegende Generation ohne einen eingebetteten FLÜSSIGKRISTALLANZEIGE-Kontrolleur. Sie sind allgemein kleiner als '3xx Generation. Diese Blitz oder ROM-basierte Ultraniedrige Macht MCUs Angebot 8 MIPS, 1.8-3.6 V Operation, bis zu 60 Kilobytes Blitz und eine breite Reihe der analogen und digitalen Peripherie.

:*Power-Spekulationsübersicht, so niedrig wie:

: ** 0.1 μA RAM-Retention

: ** 0.7 μA Realzeituhr-Weise

: ** 200 μA / MIPS aktiver

: ** verwendet Eigenschaft, die das Schnelle Kielwasser vom Standby in Der Verweisung zitiert hat, eine dunkle Zeitmesser-Weise, um hohe Geschwindigkeitsröhrenblitze für DMA-Übertragungen zu erzeugen. Leider sind die Zeitmesser nicht flexibel genug, um den Mangel an einem Außen-DMA-Übertragungsröhrenblitz leicht wettzumachen.

:: DMA Operationen, die mit Wortübertragungen auf Byte-Positionen verbunden sind, verursachen Stutzung zu 8 Bit aber nicht Konvertierung zu Zwei-Byte-Übertragungen. Das macht DMA mit A/D oder D/A 16-Bit-Werten weniger nützlich, als es sein konnte (obwohl es zu DMA diese Werte durch den Hafen A oder B auf einigen Versionen des MSP das 430 Verwenden eines äußerlich sichtbaren Abzugs pro Übertragung wie eine Zeitmesser-Produktion möglich ist).

: *; Enhanced Emulation Module (EEM)

:: Der EEM stellt verschiedene Niveaus von Fehlersuchprogramm-Eigenschaften wie 2-8 Hardware-Unterbrechungspunkte, komplizierte Unterbrechungspunkte, Brechung zur Verfügung, wenn Lesen/Schreiben an der angegebenen Adresse, und mehr vorkommt. Eingebettet in alle Blitz-basierten MSP430 Geräte.

: *; Hardware-Vermehrer

:: Einige MSP430 Modelle schließen einen mit dem Gedächtnis kartografisch dargestellten peripherischen Hardware-Vermehrer ein, der verschieden leistet, 16×16+3233-bit multiplizieren - sammeln Operationen an. Ungewöhnlich für den MSP430 schließt das peripherisch wirklich ein implizites 2-Bit-Register des nur Schreibens ein, das ihn effektiv unmöglich zum Zusammenhang-Schalter macht. Das peripherisch stört Zentraleinheitstätigkeiten nicht und kann durch den DMA zugegriffen werden. Die MPY auf dem ganzen MSP430F5xx und einigen MSP430F4xx Geräten zeigen bis zu 32 Bit x 32 Bit.

:: Die 8 verwendeten Register sind:

:: Der erste operand wird einem von vier 16-Bit-Registern geschrieben. Die schriftliche Adresse bestimmt die durchgeführte Operation. Während der schriftliche Wert zurück von einigen der Register gelesen werden kann, kann die Register-Zahl, die dem geschrieben ist, nicht wieder erlangt werden.

:: Wenn ein Multiplizieren - anwächst, wird Operation, gewünscht, und Register müssen auch initialisiert werden.

:: Dann, jedes Mal, wenn ein Schreiben für das Register durchgeführt wird, wird ein Multiplizieren durchgeführt, und das Ergebnis versorgt oder hat zu den Ergebnis-Registern beigetragen. Das Register ist ein Read-Only-Register, das das Tragen aus der Hinzufügung enthält (0 oder 1) im Falle eines nicht unterzeichneten multiplizieren), oder die Zeichen-Erweiterung der 32-Bit-Summe (0 oder-1) im Falle eines unterzeichneten multipliziert. Im Fall von einem unterzeichneten multiplizieren - wachsen an, der Wert muss mit dem bedeutendsten Bit des vorherigen Inhalts verbunden werden, um zu beschließen, dass die wahren Ergebnis (-1, 0, oder +1) ausführen.

:: Das Ergebnis ist nach drei Uhr-Zyklen der Verzögerung verfügbar, die die Zeit ist, die erforderlich ist, eine folgende Instruktion und ein folgendes Index-Wort herbeizuholen. So ist die Verzögerung normalerweise unsichtbar. Eine ausführliche Verzögerung ist nur erforderlich, wenn man eine indirekte Wenden-Weise verwendet, um das Ergebnis herbeizuholen.

: *; Memory Protection Unit (MPU)

:: Der FRAM MPU schützt gegen die Nebensache schreibt benannten ROM-Speicher-Segmenten oder Ausführung des Codes von einem unveränderlichen Gedächtnis. Der MPU kann jeden portioning des Gedächtnisses mit dem Bit-Niveau-Wenden setzen, das ganze für den gelesenen zugängliche Gedächtnis machend, Operationen in FRAM Geräten zu schreiben und durchzuführen.

: *; Power Management Module (PMM)

:: Der PMM erzeugt eine Versorgungsstromspannung für die Kernlogik, und stellt mehrere Mechanismen für die Aufsicht und Überwachung sowohl der Stromspannung zur Verfügung, die auf das Gerät als auch der für den Kern erzeugten Stromspannung angewandt ist. Es wird mit einem Stromspannungsgangregler des niedrigen Schulabbrechers (LDO), Spannungsabfall neu gefasst (BOR), und einem Versorgungsstromspannungsoberaufseher und Monitor integriert.

: *; Supply-Voltage Supervisor (SVS)

:: Der SVS ist ein konfigurierbares Modul, das verwendet ist, um die AVCC-Versorgungsstromspannung oder eine Außenstromspannung zu kontrollieren. Der SVS kann konfiguriert werden, um eine Fahne zu setzen oder ein Anschalten neu gefasst (POR) wenn die Versorgungsstromspannung oder Außenspannungsabfälle unter einer benutzerausgewählten Schwelle zu erzeugen.

Kommunikation und Schnittstelle

: *; kapazitiver Berührungssinn I/Os

:: Das einheitliche kapazitive Berührungssinneingabe/Ausgabe-Modul bietet mehrere Vorteile an, um Knopf zu berühren und slider Anwendungen zu berühren. Das System verlangt nicht, dass Außenbestandteile die Selbstschwingung schaffen (Rechnung von Materialien reduzierend), und der Kondensator (der die Frequenz der Selbstschwingung definiert), kann direkt verbunden werden. Außerdem gibt es kein Bedürfnis nach äußerlichem MUXes, um vielfache Polster zu erlauben, und jedes Eingabe/Ausgabe-Polster kann als ein Kappe-Sinneingang direkt dienen. Eine magnetische Trägheit von ~0.7V sichert robuste Operation. Kontrolle und sequencing werden völlig in der Software getan.

: *; allgemeiner Zweck I/Os

:: MSP430 Geräte haben bis zu 12 durchgeführte Digitaleingabe/Ausgabe-Häfen. Jeder Hafen hat acht Eingabe/Ausgabe-Nadeln. Jede Eingabe/Ausgabe-Nadel kann entweder als der Eingang oder als die Produktion konfiguriert werden, und kann individuell gelesen oder dem geschrieben werden. Häfen P1 und P2 haben Unterbrechungsfähigkeit. MSP430F2xx, F5xx und eine F4xx Gerät-Eigenschaft eingebaut, individuell konfigurierbar fahren vor oder ziehen Widerstände unten.

: *; Sub-GHZ RF Vorderseite beenden

:: Der flexible CC1101 sub-1GHz Sender-Empfänger liefert die Empfindlichkeit und blockierende Leistung, die erforderlich ist, erfolgreiche Nachrichtenverbindungen zu jeder RF Umgebung zu erreichen. Es zeigt auch niedrigen aktuellen Verbrauch und unterstützt flexible Datenraten und Modulationsformate.

: *; USART (UART, SPI, I²C)

:: Die universalen synchronous/asychrnous erhalten (USART) peripherische Schnittstelle-Unterstützungen asynchroner RS-232 und gleichzeitige SPI Kommunikation mit einem Hardware-Modul/übersenden. Die MSP430F15x/16x USART Module unterstützen auch I²C, programmierbare Baudrate, und unabhängige Unterbrechungsfähigkeit dafür erhält und übersendet.

: *; USB

:: Das USB-Modul ist mit der Spezifizierung des USB 2.0 völlig entgegenkommend und unterstützt Kontrolle, Unterbrechung und Hauptteil-Übertragungen an einer Datenrate von 12 Mbps (volle Geschwindigkeit). Das Modul unterstützt USB, heben Zusammenfassung und entfernte Operationen des Kielwassers auf und kann für bis zu acht Eingang und acht Produktionsendpunkte konfiguriert werden. Das Modul schließt eine einheitliche physische Schnittstelle (PHY) ein; eine phasenstarre Schleife (PLL) für die USB-Takterzeugung; und ein flexibles Energieversorgungssystemermöglichen busangetriebene und selbstangetriebene Geräte.

: *; USCI (UART, SPI, I²C, LIN, IrDA)

:: Das Modul der universalen Seriennachrichtenschnittstelle (USCI) zeigt zwei unabhängige Kanäle, die gleichzeitig verwendet werden können. Der asynchrone Kanal (USCI_A) unterstützt UART Weise; SPI Weise; Puls, der sich für IrDA formt; und automatische Baudrate-Entdeckung für LIN Kommunikationen. Der gleichzeitige Kanal (USCI_B) unterstützt I²C und SPI Weisen.

: *; USI (SPI, I²C)

:: Das Modul der universalen Serienschnittstelle (USI) ist eine gleichzeitige Seriennachrichtenschnittstelle mit einer Datenlänge von bis zu 16 Bit und kann SPI und I²C Kommunikation mit der minimalen Software unterstützen.

Das Messen

: *; ESP430 (integriert in FE42xx Geräte)

:: Das ESP430CE Modul führt der Zentraleinheit unabhängige Messen-Berechnungen durch. Modul hat getrennten SD16, HW Vermehrer, und der ESP430 hat Verarbeiter-Motor für einzeln-phasige energiemessende Anwendungen eingebettet.

: *; Ansehen-Schnittstelle (SIF)

:: Das SIF Modul, eine programmierbare Zustandmaschine mit einem analogen Vorderende, wird verwendet, um geradlinige oder Rotationsbewegung mit dem niedrigstmöglichen Macht-Verbrauch automatisch zu messen. Das Modul zeigt Unterstützung für verschiedene Typen von LC und widerspenstigen Sensoren und für die Quadratur-Verschlüsselung.

Anzeige

: *; LCD/LCD_A/LCD_B

:: Der LCD/LCD_A Kontrolleur steuert direkt FLÜSSIGKRISTALLANZEIGE-Anzeigen für bis zu 196 Segmente. Unterstützungen statischer, 2-mux, 3-mux und 4-mux LCDs. LCD_A Modul hat Anklage-Pumpe für die Kontrastkontrolle integriert. LCD_B ermöglicht, individueller Segmente mit dem getrennten verdammten Gedächtnis zu blinken.

Softwareentwicklungsumgebung

Instrumente von Texas stellen verschiedene Hardware-Experimentator-Ausschüsse zur Verfügung, die groß (etwa zwei Zentimeter Quadrat) und klein (etwa ein Millimeter Quadrat) MSP430 Chips unterstützen. TI stellt auch Softwareentwicklungswerkzeuge, sowohl direkt, als auch in Verbindung mit Partnern zur Verfügung (sieh die volle Liste von Bearbeitern, Monteuren und IDEN). Ein solcher toolchain ist der IAR C/C ++ Bearbeiter und Einheitliche Entwicklungsumgebung oder IDE. Eine Anlassen Ausgabe kann umsonst von TI oder IAR heruntergeladen werden; es wird auf 8 Kilobytes von C/C ++ Code im Bearbeiter beschränkt, und Testhilfeprogramm (können Zusammenbau-Sprachprogramme jeder Größe entwickelt und mit diesem freien toolchain die Fehler beseitigt werden).

TI verbindet auch eine Version seines eigenen Bearbeiters und Werkzeuge mit seinem Eklipse-basierten Codekomponist-Studio IDE ("CCS"). Es verkauft voll gezeigte Versionen, und bietet eine freie Version für das Download an, das eine Codegröße-Grenze von 16 Kilobytes hat. CCS unterstützt integrierte Emulatoren, und schließt einen Simulator und andere Werkzeuge ein; es kann auch mit anderen durch TI verkauften Verarbeitern arbeiten.

Die offene Quellgemeinschaft erzeugt eine frei verfügbare Softwareentwicklung toolset gestützt auf dem GNU toolset.

Der GNU-Bearbeiter wird zurzeit in drei Versionen geneigt:

(MSPGCC)

(MSPGCC 4.x)

(MSPGCC Uniarch)

Es gibt ein sehr frühes Llvm-Msp430-Projekt, das schließlich bessere Unterstützung für MSP430 in LLVM zur Verfügung stellen kann.

Andere kommerzielle Entwicklungswerkzeugsätze, die Redakteur, Bearbeiter, linker, Monteur, Testhilfeprogramm einschließen und in einigen Fällen Zauberer codieren, sind verfügbar. VisSim, eine Blockdiagramm-Sprache für das Modell hat Entwicklung gestützt, erzeugt effizienten festen Punkt-C-Code direkt aus dem Diagramm. VisSim hat Code für einen geschlossenen Regelkreis erzeugt, den die gestützte PID-Kontrolle von ADC+PWM auf dem F2013 zu weniger als 1 Kilobyte Blitz und 100-Byte-RAM kompiliert. VisSim hat peripherische Blöcke auf dem Span für die komplette MSP430 Familie I²C, ADC, SD16, PWM.

Niedrig Kostenentwicklungsplattformen

Der MSP430F2013 und seine Geschwister werden durch die Tatsache unterschieden, dass (abgesehen von der MSP430G2-Wertlinie) es der einzige MSP430 Teil ist, der in einem Doppelreihenpaket (DIP) verfügbar ist. Andere Varianten in dieser Familie sind nur in verschiedenen Oberflächengestell-Paketen verfügbar. TI ist zu einigen Schwierigkeiten gegangen, um die eZ430 Entwicklungsplattform durch das Bilden der rohen für Hobbyisten leichten Chips zu unterstützen, in Prototypen zu verwenden.

eZ430-F2013

TI hat das billige Problem durch das Angebot eines sehr kleinen Experimentator-Ausschusses, des eZ430-F2013 auf einem USB-Stock angepackt. Das macht es leicht für Entwerfer, den MSP430 Span für billige Entwicklungsplattformen zu wählen, die mit einem Computer verwendet werden können. Der eZ430-F2013 enthält einen MSP430F2013 Mikrokontrolleur auf einem abnehmbaren prototyping Ausschuss und Begleit-CD mit der Entwicklungssoftware. Es ist für Schulen, Hobbyisten und Werkstatt-Erfinder nützlich. Es wird auch bei Ingenieuren in großen Gesellschaften prototyping Projekte mit Finanzierungsplan-Problemen begrüßt.

MSP430 Launchpad

Instrumente von Texas haben den MSP430 Launchpad im Juli 2010 zum Preis von 4.30 $ mit der kostenlosen Lieferung veröffentlicht. Der MSP430 Launchpad hat einen Blitz-Emulator an Bord, USB, 2 programmierbare LEDs und 1 programmierbare Drucktaste.

Lesen Sie mehr an MSP430 Launchpad wiki.

Das Beseitigen bei Schnittstelle

Genau wie andere Mikrokontrolleur-Verkäufer hat TI eine Zweidrahtbeseitigen-Schnittstelle entwickelt, die auf einigen ihrer MSP430 Teile gefunden ist, die die größere JTAG-Schnittstelle ersetzen können. Das eZ430 Entwicklungswerkzeug enthält ein volles USB-verbundenes Blitz-Wetteifer-Werkzeug ("FET") für dieses neue Zweidrahtprotokoll, genannt "Spy-Bi-Wire" durch TI. Spy-Bi-Wire wurde auf nur den kleinsten Geräten in der F2xx 'Familie mit der begrenzten Zahl von Eingabe/Ausgabe-Nadeln, wie der MSP430F20xx, MSP430F21x2 und MSP430F22x2 am Anfang eingeführt. Die Unterstützung für Spy-Bi-Wire ist mit der Einführung des letzten '5xx Familie ausgebreitet worden, wo alle Geräte Unterstützung Spy-Bi-Wire Schnittstelle zusätzlich zu JTAG haben.

Der Vorteil des Spy-Bi-Wire Protokolls besteht darin, dass es nur zwei Nachrichtenlinien verwendet, von denen eine die hingebungsvolle _RESET Linie ist. Die JTAG-Schnittstelle auf den niedrigeren Nadel-Teilen des Punkts der Klagebegründung MSP430 wird mit allgemeinen Zweck-Eingabe/Ausgabe-Linien gleichzeitig gesandt. Das macht es relativ schwierig, bei Stromkreisen die Fehler zu beseitigen, die um das kleine, Chips "niedriges Eingabe/Ausgabe-Budget" gebaut sind, da die volle JTAG 4-Nadeln-Hardware irgend etwas anderes Verbundenes mit jenen Eingabe/Ausgabe-Linien kollidieren wird. Dieses Problem wird mit dem Spion Bi Wire fähige Chips erleichtert, die noch mit der normalen JTAG-Schnittstelle für umgekehrt die Vereinbarkeit mit den alten Entwicklungswerkzeugen vereinbar sind.

Das JTAG Beseitigen und die Blitz-Programmierwerkzeuge, die auf OpenOCD gestützt sind und weit in der ARM-Gemeinschaft verwendet sind, sind für den MSP430 nicht verfügbar. Programmierung von für den MSP430 besonders entworfenen Werkzeugen ist geringfügig weniger teuer als JTAG-Schnittstellen dieser Gebrauch OpenOCD. Jedoch soll ein Projekt, Strommitte entdecken, dass mehr MIPS, mehr Gedächtnis und mehr Eingabe/Ausgabe-Peripherie erforderlich sind, werden jene Werkzeuge zu einem Verarbeiter von einem anderen Verkäufer nicht überwechseln.

MSP430 ZENTRALEINHEIT

Die MSP430 Zentraleinheit verwendet eine Architektur von von Neumann, mit einem einzelnen Adressraum für Instruktionen und Daten. Gedächtnis wird Byte-gerichtet, und Paare von Bytes werden wenig-endian verbunden, um 16-Bit-Wörter zu machen.

Der Verarbeiter enthält 16 16-Bit-Register, von denen 4 speziellen Zwecken gewidmet werden: R0 ist der Programm-Schalter, R1 ist der Stapel-Zeigestock, R2 ist das Statusregister, und R3 ist ein spezielles Register genannt den unveränderlichen Generator, Zugang zu 6 allgemein verwendeten unveränderlichen Werten zur Verfügung stellend, ohne einen zusätzlichen operand zu verlangen. R3 liest immer als 0 und schreibt ihm werden ignoriert. R4 durch R15 sind für den allgemeinen Gebrauch verfügbar.

Der Befehlssatz ist sehr einfach; es gibt 27 Instruktionen in drei Familien. Die meisten Instruktionen sind in.B (8-Bit-Byte) und.W (16-Bit-Wort) suffixed Versionen verfügbar, je nachdem der Wert eines B/W gebissen hat: Das Bit wird auf 1 für 8 Bit und 0 für 16 Bit gesetzt. Eine fehlende Nachsilbe ist zu.W gleichwertig. Byte-Operationen zum Gedächtnis betreffen nur das gerichtete Byte, während Byte-Operationen zu Registern das bedeutendste Byte klären.

Instruktionen sind 16 Bit, die von bis zu zwei 16-Bit-Erweiterungswörtern gefolgt sind. Wenden-Weisen werden durch die 2 Bit Als Feld und das 1 Bit Feld von Ad angegeben. Einige spezielle Versionen können mit R0 und Weisen außer dem Register das direkte Verwenden gebaut werden R2 (das Statusregister) und R3 (der unveränderliche Generator) werden besonders interpretiert. Ad kann nur eine Teilmenge der Wenden-Weisen für Als verwenden.

Mit einem Inhaltsverzeichnis versehene Wenden-Weisen fügen ein 16-Bit-Erweiterungswort zur Instruktion hinzu. Wenn sowohl Quelle als auch Bestimmungsort mit einem Inhaltsverzeichnis versehen werden, kommt das Quellerweiterungswort zuerst. x bezieht sich auf das folgende Erweiterungswort im Instruktionsstrom im Tisch unten.

Instruktionen nehmen allgemein 1 Zyklus pro Wort herbeigeholt oder versorgt, so Instruktionszeitreihe von 1 Zyklus für einen einfachen Register-Registerbefehl zu 6 Zyklen für eine Instruktion sowohl mit der Quelle als auch mit dem mit einem Inhaltsverzeichnis versehenen Bestimmungsort.

Die MSP430X Erweiterung mit dem 20-Bit-Wenden fügt zusätzliche Instruktionen hinzu, die bis zu 10 Uhr-Zyklen verlangen können. Das Setzen oder die Reinigung eines peripherischen Bit nehmen zwei Uhren. Ein Sprung, genommen oder nicht nimmt zwei Uhren. Mit 2xx ist Reihe 2 MCLKs 125 ns an 16 MHz.

Bewegungen zum Programm-Schalter wird erlaubt und führen Sprünge durch. Kehren Sie vom Unterprogramm zum Beispiel zurück, wird als MOV @SP +, PC durchgeführt.

Wenn R0 (PC) oder R1 (SP) mit der selbstinkrementierenden Wenden-Weise verwendet werden, werden sie immer durch zwei erhöht. Andere Register (R4 durch R15) werden durch die operand Größe, entweder 1 oder 2 Bytes erhöht.

Das Statusregister enthält 4 arithmetische Status-Bit, eine globale Unterbrechung, ermöglichen und 4 Bit, die verschiedene Uhren unbrauchbar machen, um in Weise der niedrigen Macht einzugehen. Wenn er eine Unterbrechung behandelt, spart der Verarbeiter das Statusregister auf dem Stapel und klärt die Bit der niedrigen Macht. Wenn der Unterbrechungsdressierer das gesparte Statusregister nicht modifiziert, von der Unterbrechung zurückkehrend, wird dann die ursprüngliche Weise der niedrigen Macht fortsetzen.

Pseudooperationen

Mehrere zusätzliche Instruktionen werden als Decknamen für Formen des obengenannten durchgeführt. Zum Beispiel gibt es keine spezifische "Rückkehr vom Unterprogramm" Instruktion, aber es wird als "MOV @SP +, PC" durchgeführt. Wettgeeiferte Instruktionen sind:

Bemerken Sie, dass die unmittelbaren Konstanten 1 (0xffff), 0, 1, 2, 4 und 8 in einer Instruktion des einzelnen Wortes angegeben werden können, ohne einen getrennten unmittelbaren operand zu brauchen.

MSP430X 20-Bit-Erweiterung

Der grundlegende MSP430 kann mehr Gedächtnis (ROM + RAM + Peripherie) nicht unterstützen als sein 64K Adressraum. Um das zu unterstützen, verwendet eine verlängerte Form des MSP430 20-Bit-Register und einen 20-Bit-Adressraum, bis zu 1 Mb des Gedächtnisses erlaubend. Das verwendet denselben Befehlssatz wie die grundlegende Form, aber mit zwei Erweiterungen:

Eine begrenzte Zahl von 20-Bit-Instruktionen für allgemeine Operationen und
Ein allgemeiner Mechanismus des Präfix-Wortes, der jede Instruktion zu 20 Bit erweitern kann.

Die verlängerten Instruktionen schließen einige zusätzliche Fähigkeiten, namentlich Mehrbit-Verschiebungen und Mehrregister-Operationen der Last/Ladens ein.

20-Bit-Operationen verwenden die Länge-Nachsilbe ".A" (für die Adresse) statt.B, oder.W. ist.W noch der Verzug. Im Allgemeinen klären kürzere Operationen die Bit der hohen Ordnung des Bestimmungsort-Registers.

Die neuen Instruktionen sind wie folgt:

Alle anderen Instruktionen können ein Präfix-Wort hinzufügen lassen, das sie zu 20 Bit erweitert. Das Präfix-Wort enthält ein zusätzliches operand Größe-Bit, das mit dem vorhandenen B/W-Bit verbunden wird, um die operand Größe anzugeben. Es gibt eine unbenutzte Größe-Kombination; es gibt Anzeigen, dass das in der Zukunft für 32 Bit operand Größe verwendet werden könnte.

Das Präfix-Wort kommt in zwei Formaten, und die Wahl zwischen ihnen hängt von der Instruktion ab, die folgt.

Wenn die Instruktion ein Nichtregister operands hat, dann wird die einfache Form verwendet, der 2 4-Bit-Felder zur Verfügung stellt, um jeden Ausgleich oder unmittelbare Konstante im Instruktionsstrom zu erweitern.

Wenn die Instruktion Register-zu-Register-ist, wird ein verschiedenes Erweiterungswort verwendet. Das schließt eine "ZC" Fahne ein, die unterdrückt, tragen - darin (nützlich für Instruktionen wie DADD, die immer das tragen Bit verwenden), und eine mehrmalige Zählung. Ein 4-Bit-Feld im Erweiterungswort verschlüsselt irgendeinen eine mehrmalige Zählung (0-15 Wiederholungen zusätzlich zur anfänglichen Ausführung), oder eine Register-Zahl, die eine mehrmalige 4-Bit-Zählung enthält.

MSP430 Adressraum

Das allgemeine Lay-Out des MSP430 Adressraums ist:

0x0000-0x0007: Spezielle Funktionsregister des Verarbeiters (unterbrechen Kontrollregister)

0x0008-0x00FF: 8-Bit-Peripherie. Auf diese muss mit 8-Bit-Lasten und Läden zugegriffen werden.

0x0100-0x01FF: 16-Bit-Peripherie. Auf diese muss mit 16-Bit-Lasten und Läden zugegriffen werden.

0x0200-0x09FF: Bis zu 2048 Bytes des RAM.

0x0C00-0x0FFF: 1024 Bytes des Stiefelstrippe-Lader-ROMs (lassen Teile aufblitzen nur).

0x1000-0x10FF: 256 Bytes von Daten lassen ROM (Blitz-Teile nur) aufblitzen.

0x1100-0x38FF: Verlängerter RAM auf Modellen mit mehr als 2048 Bytes des RAM. (0x1100-0x18FF ist eine Kopie von 0x0200-0x09FF)

0x1100-0xFFFF: Bis zu 60 Kilobytes des Programm-ROMs. Kleinere ROMs fangen an höheren Adressen an. Die letzten 16 oder 32 Bytes sind Unterbrechungsvektoren.

Einige Modelle schließen mehr als 2048 Bytes des RAM ein; in diesem Fall beginnt RAM an 0x1100. Erste 2048 Bytes (0x1100-0x18FF) werden an 0x0200-0x09FF für die Vereinbarkeit widergespiegelt. Außerdem biegen einige neue Modelle die peripherischen und 8-Bit-16-Bit-Regeln, 16-Bit-Zugang zur Peripherie im peripherischen 8-Bit-Adressbereich erlaubend.

Es gibt eine neue verlängerte Version der Architektur (hat MSP430X genannt), der einen 20-Bit-Adressraum erlaubt. Es erlaubt zusätzliches Programm-ROM, das an 0x10000 beginnt.

'5xx hat Reihe einen sehr neu entworfenen Adressraum mit dem ersten 4K, der der Peripherie, und bis zu 16K des RAM gewidmet ist.