基于MSP430F149的最小系統設計

摘要：?jiǎn)纹瑱C最小系統，或稱(chēng)為最小應用系統，是指用最少的元件組成的單片機可以工作的系統。對于MSP430系列單片機來(lái)說(shuō)，最小系統一般應該包括：?jiǎn)纹瑱C、晶振電路、復位電路。本文介紹了MSP430F149單片機的特點(diǎn)，設計了MSP430最小系統中電源模塊、晶振電路模塊、復位電路模塊、串口通訊模塊和數據存儲模塊的電路原理圖，并介紹了各部分的功能。
關(guān)鍵詞：MSP430；最小系統；電路設計

O 引言
單片機芯片配以必要的外部器件，一般包括電源供入及電源開(kāi)關(guān)、復位電路、晶振、輸入輸出電路等就能構成最小系統。
MSP430F149芯片是美國TI公司推出的超低功耗微處理器，有60KB+256字節FLASH，2KBRAM，包括基本時(shí)鐘模塊、看門(mén)狗定時(shí)器、帶3個(gè)捕獲／比較寄存器和PWM輸出的16位定時(shí)器、帶7個(gè)捕獲／比較寄存器和PWM輸出的16位定時(shí)器、2個(gè)具有中斷功能的8位并行端口、4個(gè)8位并行端口、模擬比較器、12位A／D轉換器、2個(gè)串行通信接口等模塊。MSP430F149芯片具有如下特點(diǎn)：
1)功耗低：電壓2．2V、時(shí)鐘頻率1MHz時(shí)，活動(dòng)模式為200μA；關(guān)閉模式時(shí)僅為0．1A，且具有5種節能工作方式。
2)高效16位RISC-CPU，27條指令，8MHz時(shí)鐘頻率時(shí)，指令周期時(shí)間為125ns，絕大多數指令在一個(gè)時(shí)鐘周期完成；32kHz時(shí)鐘頻率時(shí)，16位MSP430單片機的執行速度高于典型的8位單片機20MHz時(shí)鐘頻率時(shí)的執行速度。
3)低電壓供電、寬工作電壓范圍：1．8～3．6V；
4)靈活的時(shí)鐘系統：兩個(gè)外部時(shí)鐘和一個(gè)內部時(shí)鐘；
5)低時(shí)鐘頻率可實(shí)現高速通信；
6)具有串行在線(xiàn)編程能力；
7)強大的中斷功能；
8)喚醒時(shí)間短，從低功耗模式下喚醒僅需6μs；
9)ESD保護，抗干擾力強；
10)運行環(huán)境溫度范圍為-40～+85℃，適合于工業(yè)環(huán)境。
MSP430系列單片機的所有外圍模塊的控制都是通過(guò)特殊寄存器來(lái)實(shí)現的，故其程序的編寫(xiě)相對簡(jiǎn)單。編程開(kāi)發(fā)時(shí)通過(guò)專(zhuān)用的編程器，可以選擇匯編或C語(yǔ)言編程，IAR公司為MSP430系列的單片機開(kāi)發(fā)了專(zhuān)用的C430語(yǔ)言，可以通過(guò)WORKBENCH和C-SPY直接編譯調試，使用靈活簡(jiǎn)單。

1 系統總體設計
最小系統是由保證處理器可靠工作所必須的基本電路組成的，主要包括電源電路、時(shí)鐘電路、復位電路、通信接口電路、數據存儲電路組成，其硬件框圖如圖1所示。