高性價比的單片機應(yīng)用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計

作者：時間：2013-07-04 來源：網(wǎng)絡(luò)

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二一般常用的MSP430應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計方案

圖四是常用的MSP430應(yīng)用系統(tǒng)。在這個系統(tǒng)中，有模擬量采集、脈沖數(shù)字量采集、日歷時鐘、液晶顯示、有鍵盤可供操作、大量的運算等。在這個系統(tǒng)中，可采用以下幾種方案進行MSP430的選型。下面同時給出對他們的比較。

常用的MSP430應(yīng)用系統(tǒng)

圖四常用的MSP430應(yīng)用系統(tǒng)

1 使用MSP430F44X系列

在這個選型方案中，設(shè)計起來最簡單，因為目前的MSP430F44X系列芯片是整合最齊全的。該系列任何一款都能勝任（一般程序不會大于32K字節(jié)）。

2 使用MSP430F41X系列

如果程序在8K字節(jié)范圍以內(nèi)，這無疑也是一種較好的方案。MSP41X系列就差不能直接A/D轉(zhuǎn)換，系統(tǒng)價格適中。

3 使用MSP430F11XX系列

這種方案中MSP430不能直接驅(qū)動液晶，程序量較小，也沒有直接A/D轉(zhuǎn)換能力，這是與前兩種方案相比較的明顯不足，但它的價格是最好的。

在這三中方案中，可以看出如果不計硬件成本，第一種方案最好；如果一定要考慮硬件成本（比如大量產(chǎn)的民品），則第三種方案最好，是性價比最高的。如果使用MSP430C1101，則官方報價在49美分，價格相當(dāng)便宜，適合與大批量的、成本價格敏感的產(chǎn)品，可得到最高的性能價格比。但第三種方案存在很多問題有待解決。

三高性價比的MSP430應(yīng)用系統(tǒng)解決方法

圖四是較為經(jīng)典的MSP430應(yīng)用系統(tǒng)框圖，如果使用最經(jīng)濟的MSP430系列器件MSP430F11XX系列，則要解決五個問題：模數(shù)轉(zhuǎn)換的問題、液晶顯示問題、程序量小的問題、日歷時鐘的程序化、串行通訊問題。

1 模數(shù)轉(zhuǎn)換（A/D）的問題解決方案

MSP430X11XX系列單片機片內(nèi)有模擬比較器Comparator_A與功能強大的定時器Time_A，可以構(gòu)成斜邊（Slope）A/D轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)模擬量到數(shù)字量的轉(zhuǎn)換。具體原理是（這里以電阻量到數(shù)字量的轉(zhuǎn)換為例）。

圖五斜邊（Slope）A/D轉(zhuǎn)換原理圖

在圖五中，R1、R2分別為標(biāo)準(zhǔn)的參考電阻（R1）與被測量的電阻（R2），電容C1起充放電作用。比較器的輸出CAOUT用于驅(qū)動定時器捕獲的發(fā)生。MSP430內(nèi)部的模擬比較器能產(chǎn)生用于比較的模擬電壓（電源VCC、1/2VCC、1/4VCC、二極管管壓降）。比較器負端選擇1/2VCC。首先，標(biāo)準(zhǔn)電阻對電容C1充電到VCC，再通過參考電阻R1放電，同時記錄定時器值T1；當(dāng)電容放電到1/2VCC時，比較器產(chǎn)生輸出，CAOUT觸發(fā)定時器產(chǎn)生捕獲動作，將定時器值T2讀出；其次使用被測量電阻R2對電容充電到VCC，再通過R2放電，同時讀取定時器值T3；當(dāng)電容放電到1/2VCC時，比較器輸出信號再次捕獲定時器數(shù)據(jù)T4。則在電容放電的線性區(qū)域可以得到被測量電阻的阻值：

R2 = （T2 - T1）* R1 / （T4 - T3）

對于其他物理量的測量也可以使用類似的辦法。

2 液晶顯示問題的解決方案

MSP30X11XX沒有液晶驅(qū)動能力，必須外部擴展。如果可以使用外擴2圓人民幣不到的液晶驅(qū)動芯片（比如HT1621或其他），為什么還使用自帶液晶驅(qū)動的40-70圓人民幣左右的MSP430F43X、MSP430F44X系列呢。

這里以便宜的HT1621為例說明液晶驅(qū)動芯片與MSP430系列的接口。HT1621有128段的液晶驅(qū)動能力。有4個公共端、32個段輸出，能實現(xiàn)靜態(tài)、2MUX、3MUX、4MUX等液晶驅(qū)動方式。須3或4線與單片機接口，同時可定時輸出信號驅(qū)動單片機（在單片機間歇工作時很有用），也能輸出用于驅(qū)動蜂鳴器的信號。與MSP430單片機接口如圖六所示。如果不需要讀出顯示內(nèi)容，則讀信號可以不使用，只需要3線就可實現(xiàn)液晶顯示的驅(qū)動，在口線緊張的情況下，可這樣使用。

HT1621與單片機的接口