基于MSP430F149的最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)

摘要：?jiǎn)纹瑱C(jī)最小系統(tǒng)，或稱為最小應(yīng)用系統(tǒng)，是指用最少的元件組成的單片機(jī)可以工作的系統(tǒng)。對(duì)于MSP430系列單片機(jī)來(lái)說(shuō)，最小系統(tǒng)一般應(yīng)該包括：?jiǎn)纹瑱C(jī)、晶振電路、復(fù)位電路。本文介紹了MSP430F149單片機(jī)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了MSP430最小系統(tǒng)中電源模塊、晶振電路模塊、復(fù)位電路模塊、串口通訊模塊和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)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(tǒng)；電路設(shè)計(jì)

O 引言
單片機(jī)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(fù)位電路、晶振、輸入輸出電路等就能構(gòu)成最小系統(tǒng)。
MSP430F149芯片是美國(guó)TI公司推出的超低功耗微處理器，有60KB+256字節(jié)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(zhuǎn)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(jié)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(shù)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(jī)的執(zhí)行速度高于典型的8位單片機(jī)20MHz時(shí)鐘頻率時(shí)的執(zhí)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(tǒng)：兩個(gè)外部時(shí)鐘和一個(gè)內(nèi)部時(shí)鐘；
5)低時(shí)鐘頻率可實(shí)現(xiàn)高速通信；
6)具有串行在線編程能力；
7)強(qiáng)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(hù)，抗干擾力強(qiáng)；
10)運(yùn)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(jī)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(xiàn)的，故其程序的編寫(xiě)相對(duì)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(jī)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(diào)試，使用靈活簡(jiǎn)單。

1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
最小系統(tǒng)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(fù)位電路、通信接口電路、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路組成，其硬件框圖如圖1所示。