MSP430 單片機的特點

處理能力強

　　MSP430系列單片機是一個16位的單片機，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。

運算速度快

　　MSP430 系列單片機能在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行時鐘方面都有其獨到之處。

　　首先，MSP430 系列單片機的電源電壓采用的是1.8-3.6V 電壓。因而可使其在1MHz 的時鐘條件下運行時，芯片的電流最低會在165μA左右，RAM保持模式下的最低功耗只有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（32768Hz），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2.5μA ，在RAM 保持模式下，最低可達0.1μA 。

片內(nèi)資源豐富

　　MSP430 系列單片機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位；模擬比較器進行模擬電壓的比較，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)多機通信等應用；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，最高可達200kbps ，能夠滿足大多數(shù)數(shù)據(jù)采集應用；能直接驅(qū)動液晶多達 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 系列單片機的中斷源較多，并且可以任意嵌套，使用時靈活方便。當系統(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 OPT 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 OPT 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)試使用的方法進行開發(fā)。這種方式只需要一臺 PC 機和一個 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。[1]

MSP430單片機家族

MSP430x1xx 系列

　　基于閃存或 ROM 的超低功耗 MCU，提供 8MIPS，工作電壓為 1.8V - 3.6V，具有高達 60KB 的閃存和各種高性能模擬及智能數(shù)字外設(shè)。

　　超低功耗低至：

　　0.1μA RAM 保持模式 0.7μA 實時時鐘模式 200μA/MIPS 工作模式 在 6μs 之內(nèi)快速從待機模式喚醒

　　器件參數(shù)：

　　閃存選項：1KB – 60KB ROM 選項：1KB – 16KB RAM 選項：512B – 10KB GPIO 選項：14、22、48 引腳 ADC 選項：10 和 12 位斜率 SAR 其它集成外設(shè)：模擬比較器、DMA、硬件乘法器、SVS、12 位 DAC

MSP430F2xx 系列

　　基于閃存的超低功耗 MCU，在 1.8V - 3.6V 的工作電壓范圍內(nèi)性能高達 16MIPS。包含極低功耗振蕩器 (VLO)、內(nèi)部上拉/下拉電阻和低引腳數(shù)選擇。

　　超低功耗低至：

　　0.1μA RAM 保持模式 0.3μA 待機模式 (VLO) 0.7μA 實時時鐘模式 220μA/MIPS 工作模式 在 1μs 之內(nèi)超快速地從待機模式喚醒

　　器件參數(shù)：

　　閃存選項：1KB – 120KB RAM 選項：128B – 8KB GPIO 選項：10、16、24、32、48、64 引腳 ADC 選項：10 和 12 位斜率 SAR、16 位 Σ-Δ ADC 其它集成外設(shè)：模擬比較器、硬件乘法器、DMA、SVS、12 位 DAC、運算放大器

MSP430C3xx 系列

　　舊款的 ROM 或 OTP 器件系列，工作電壓為 2.5V - 5.5V，高達 32KB ROM、4MIPS 和 FLL。

　　超低功耗低至：

　　0.1μA RAM 保持模式 0.9μA 實時時鐘模式 160μA/MIPS 工作模式 在 6μs 之內(nèi)快速從待機模式喚醒

　　器件參數(shù)：

　　ROM 選項：2KB – 32KB RAM 選項：512B – 1KB GPIO 選項：14、40 引腳 ADC 選項：14 位斜率 SAR 其它集成外設(shè)：LCD 控制器、硬件乘法器

MSP430x4xx 系列

　　基于 LCD 閃存或 ROM 的器件系列，提供 8-16MIPS，包含集成 LCD 控制器，工作電壓為 1.8V-3.6V，具有 FLL 和 SVS。低功耗測量和醫(yī)療應用的理想選擇。

　　超低功耗低至：

　　0.1μA RAM 保持模式 0.7μA 實時時鐘模式 200μA/MIPS 工作模式 在 6μs 之內(nèi)快速從待機模式喚醒

　　器件參數(shù)：

　　閃存/ROM 選項：4kB – 120KB RAM 選項：256B – 8KB GPIO 選項：14、32、48、56、68、72、80 引腳 ADC 選項：10 和 12 位斜率 SAR、16 位 Σ-Δ ADC 其它集成外設(shè)：LCD 控制器、模擬比較器、12 位 DAC、DMA、硬件乘法器、運算放大器、USCI 模塊

MSP430F5xx 系列

　　新款基于閃存的產(chǎn)品系列，具有最低工作功耗，在 1.8V-3.6V 的工作電壓范圍內(nèi)性能高達 25MIPS。包含一個用于優(yōu)化功耗的創(chuàng)新電源管理模塊。

　　超低功耗低至：

　　0.1μA RAM 保持模式 2.5μA 實時時鐘模式 165μA/MIPS 工作模式 在 5μs 之內(nèi)快速從待機模式喚醒

　　器件參數(shù)：

　　閃存選項：高達 256KB RAM 選項：高達 16KB ADC 選項：10 和 12 位 SAR 其它集成外設(shè)：USB、模擬比較器、DMA、硬件乘法器、RTC、USCI、12 位 DAC[2]

MSP430與89C51的比較

　　首先，89C51單片機是8位單片機。其指令是采用的是復雜指令集（CISC），共具有 111 條指令，12個時鐘周期 = 1個指令周期。而 MSP430 單片機是16位單片機，采用了精簡指令集（RISC）結(jié)構(gòu)，只有簡潔的 27 條指令，1個時鐘周期 = 1個指令周期，大量的指令則是模擬指令，眾多的寄存器以及片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器都可參加多種運算。這些內(nèi)核指令均為單周期指令，功能強，運行的速度快。

　　其次，89C51單片機本身的電源電壓是5V，有兩種低功耗方式：待機方式和掉電方式。正常情況下消耗的電流為24mA ，在待機狀態(tài)下，其耗電電流仍為 3mA ；即使在掉電方式下，電源電壓可以下降到2V ，但是為了保存內(nèi)部 RAM 中的數(shù)據(jù)，還需要提供約 50μA 的電流。而 MSP430 系列單片機在低功耗方面的優(yōu)越之處，則是89C51系列不可比擬的。正因為如此，MSP430 更適合應用于使用電池供電的儀器、儀表類產(chǎn)品中。

　　再者，89C51系列單片機由于其內(nèi)部數(shù)據(jù)總線是8 位的，其內(nèi)部功能模塊基本上都是8 位的雖然經(jīng)過各種努力其內(nèi)部功能模塊有了顯著增加，但是受其結(jié)構(gòu)本身的限制很大，尤其模擬功能部件的增加更顯困難。 MSP430 系列其基本架構(gòu)是16位的，同時在其內(nèi)部的數(shù)據(jù)總線經(jīng)過轉(zhuǎn)換還存在 8 位的總線，在加上本身就是混合型的結(jié)構(gòu)，因而對它這樣的開放型的架構(gòu)來說，無論擴展 8 位的功能模塊，還是16位的功能模塊，即使擴展模/數(shù)轉(zhuǎn)換或數(shù)/模轉(zhuǎn)換這類的功能模塊也是很方便的。

　　最后，在開發(fā)工具上面，對于89C51來說，不能在線編程。對于 MSP430 系列而言，由于引進了Flash 型程序存儲器和 JTAG 技術(shù)，不僅可以實現(xiàn)在線編程和仿真，而且使開發(fā)工具變得簡便，價格也相對低廉。