MSP430中文用户指南

望江电子应用研究所TEXASINSTRUMENTSMSP430系列混合信号微控制器结构及模块用户指南电话[phone]望江电子应用研究所目录1MSP430系列1.1特性与功能1.2系统关键性能1.3MSP430系列的各型号2结构概述2.1CPU2.2代码存储器2.3数据存储器（RAM）2.4运行控制2.5外围模块2.6振荡器、倍频器和时钟发生器3系统复位、中断和运行模式3.1系统复位和初始化3.2中断系统结构3.3中断处理3.3.1SFR中的中断控制位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LPM13.5.2低功耗模式2与模式3，LPM2和LPM33.5.3低功耗模式4，LPM43.6低功耗应用要点4存储器组织4.1存储器中的数据4.2片内ROM组织4.2.1ROM表的处理4.2.2计算分支跳转和子程序调用4.3RAM与外围模块组织4.3.1RAM4.3.2外围模块—地址定位4.3.3外围模块--SFR516位CPU5.1CPU寄存器5.1.1程序计数器PC5.1.2系统堆栈指针SP电话[phone]望江电子应用研究所5.1.3状态寄存器SR5.1.4常数发生寄存器CG1与CG25.2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硬件乘法器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振荡器与系统时钟发生器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7.5DCO典型特性8数字I/O配置8.1通用端口P08.1.1P0控制寄存器8.1.2P0原理图8.1.3P0中断控制功能8.2通用端口P1、P28.2.1P1、P2控制寄存器8.2.2P1、P2原理图电话[phone]望江电子应用研究所8.2.3P1、P2中断控制功能8.3通用端口P3、P48.3.1P3、P4控制寄存器8.3.2P3、P4原理图8.4LCD端口8.5LCD端口--定时器/端口比较器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9.4.1R/D转换原理9.4.2分辨率高于8位的转换10定时器10.1BasicTimer110.1.1BasicTimer1寄存器10.1.2SFR位10.1.3BasicTimer1操作10.1.4BasicTimer1操作：LCD时钟信号fLCD10.28位间隔(Interval)定时器/计数器10.2.18位定时器/计数器的操作10.2.28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SFR10.2.48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10.48位PWM定时器10.4.1操作10.4.2PWM寄存器11Timer_A11.1Timer_A的操作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11.2Timer_A的寄存器电话[phone]望江电子应用研究所11.2.1Timer_A控制寄存器TACTL11.2.2捕获/比较控制寄存器CCTL11.2.3Timer_A中断向量寄存器11.3Timer_A的应用11.3.1Timer_A增计数模式应用11.3.2Timer_A连续模式应用11.3.3Timer_A增/减计数模式应用11.3.4Timer_A软件捕获应用11.3.5Timer_A处理异步串行通信协议11.4Timer_A的特殊情况11.4.1CCR0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Unit012USART外围接口，UART模式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12.2.1USART接收允许12.2.2USART发送允许12.2.3USART接收中断操作12.2.4USART发送中断操作12.3控制与状态寄存器12.3.1USART控制寄存器UCTL12.3.2发送控制寄存器UTCTL12.3.3接收控制寄存器URCTL12.3.4波特率选择和调制控制寄存器12.3.5USART接收数据缓存URXBUF12.3.6USART发送数据缓存UTXBUF12.4UART模式，低功耗模式应用特性12.4.1由UART帧启动接收操作12.4.2UART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13USART外围接口，SPI模式13.1USART的同步操作13.1.1SPI模式中的主模式，MM=1、SYNC=113.1.2SPI模式中的从模式，MM=0、SYNC=113.2中断与控制功能电话[phone]望江电子应用研究所13.2.1USART接收允许13.2.2USART发送允许13.2.3USART接收中断操作13.2.4USART发送中断操作13.3控制与状态寄存器13.3.1USART控制寄存器13.3.2发送控制寄存器UTCTL13.3.3接收控制寄存器URCTL13.3.4波特率选择和调制控制寄存器13.3.5USART接收数据缓存URXBUF13.3.6USART发送数据缓存UTXBUF14液晶显示驱动14.1LCD驱动基本原理14.2LCD控制器/驱动器14.2.1LCD控制器/驱动器功能14.2.2LCD控制及模式寄存器14.2.3LCD显示存储器14.2.4LCD操作软件例程14.3LCD端口功能14.4LCD与端口模式混合应用实例15A/D转换器15.1概述15.2A/D转换操作15.2.1A/D转换15.2.2A/D中断15.2.3A/D量程15.2.4A/D电流源15.2.5A/D输入端与多路切换15.2.6A/D接地与降噪15.2.7A/D输入与输出引脚15.3A/D控制寄存器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CEPROM编程电话[phone]望江电子应用研究所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：zADCA/D转换器。zCPUOffmode保持RAM及I/O信号不变的低功耗模式。用辅助时钟(32768Hz晶振)工作的模块处于活动状态。zDCO数字控制振荡器。zLCD液晶显示器。zFF触发器。zMAB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。zMDB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。zMS模块选择。为预解码地址空间。与MAB一起定义了物理地址。zMSFR模块特殊寄存器。是特殊寄存器的预解码地址空间（0h至0Fh）。zOSCOffmode昀低功耗模式。保持RAM及I/O信号不变。晶振停止。zOTP单次可编程。zPOR上电复位。zPUC上电清除，“1”设置处理机启动条件。zSAR逐位逼近寄存器。zSCI处理同步及异步协议的串行通信接口。zSCG系统时钟发生器。zSFR特殊功能寄存器。zSPI串行外围接口（广泛应用的同步串行通信协议）。zTBD待定义。zTOS堆栈顶。zUART通用异步收发（昀广泛应用的串行通信协议）。zUSART通用同步异步收发。zWD，WDT看门狗，看门狗定时器。寄存器位类型约定zrw：读/写。zr：只读。zr0：读出为“0”。zw：只写。z(w)：无寄存功能，写“1”将产生一个脉冲。读出总是为“0”。z-0，-1：发生PUC后的状态。z-(0)，-(1)：发生POR后的状态。zh0：由硬件复位。电话[phone]望江电子应用研究所符号运算符@寄存器间接寻址&绝对寻址Æ数据传递方向+加-减x乘/除.AND.逻辑与.OR.逻辑或.XOR.逻辑异或.NOT.逻辑非寄存器符号R0或PC寄存器0或程序计数器R1或SP寄存器1或堆栈指针R2或SR/CG1寄存器2或状态寄存器/常数发生器1R3或CG2寄存器3或常数发生器2R4至R15通用工作寄存器状态寄存器内容C进位或借位标志位Z零标志位N负数标志位CPUOffCPU关闭位OSCOff系统振荡器关闭位GIE总控中断允许位SCG0系统时钟发生器控制位0SCG1系统时钟发生器控制位1V溢出标志位电话[phone]望江电子应用研究所其它＝等于≠不等＞，＜，≥，≤比较符包含ASCII字符h16进制数b2进制数#立即数E指数&绝对寻址模式指示汇编程序伪指令.equ等价命令.sect区域指示.wordword数据.bytebyte数据;注解指示电话[phone]望江电子应用研究所1．MSP430系列本章讨论MSP430系列微控制器的特性及对模拟信号处理控制的特殊能力。系列的全部成员均为软件兼容，软件通过公共的软件库、设计技术及开发工具，可以方便地在系列中的各型号间移植。CPU设计成适合各种应用的16位结构。它采用“冯-纽曼结构”，因此RAM、ROM和全部外围模块都在同一个地址空间内。目录页号1.1特性与功能1.2系统关键特性1.3MSP430系列的各型号1电话[phone]望江电子应用研究所1.1特性与功能•多达64K字节寻址空间，包含ROM、RAM、闪存RAM和外围模块，将来计划扩大至1M。•通过堆栈处理，中断和子程序调用层次无限制。•仅3种指令格式，全部为正交结构。•尽可能做到1字/指令。•源操作数有7种寻址模式。•目的操作数有4种寻址模式。•外部中断引脚：I/O引脚具有中断能力。•中断优先级：同时发生的中断按优先级别处理。•嵌套中断结构：中断程序可以被更高优先级的中断请求打断。•外围模块的存储器分配：全部寄存器不占用RAM空间，均在模块内。•片上USART：发送与接收有各自的中断。•定时器中断可作事件计数、时序发生、PWM、等等。•看门狗功能。•A/D转换器(10位或更高精度)有8个输入端，可作为恒流源工作。•具有EPROM型及OTP型。•具有LCD驱动电路。•用FLL和32768Hz晶振获得稳定的处理机时钟频率。•正交指令简化了程序开发：所有指令可以用所有寻址模式。•已开发了C-编译器。•模块设计思想：所有模块采用存储器分配。1.2系统关键特性•超低电流消耗：CPUOffandOSCOff模式。•可在电压降至2.5V情况下工作。•系统内置模块：LCD驱动，A/D转换，I/O端口，UART，看门狗，定时器，EPROM，等等。•只有微计算机模式;无微处理机模式。•方便使用：强大而方便的指令组加速软件的开发。•软件可在RAM中运行。程序可经UART或测试引脚装入RAM，并能在实时条件下运行。这样可降低试验和调整的开销。•在64K字节公共空间中有可能实现任意的ROM/RAM混合分配。•具有高级语言编程能力大寄存器组（12个通用寄存器）面向堆栈大ROM和RAM空间正交指令组利用寻址模式实现查表处理•有实现16与10