MSP430中文数据手册.docx

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1、MSP430混合信号微控制器数据手册产品特性 低电压范围：2.5V5.5V超低功耗活动模式：330A at 1MHz, 3V待机模式：0.8心掉电模式（RAM数据保持）：0.1心从待机模式唤醒响应时间不超过6网 16位精简指令系统，指令周期200ns基本时钟模块配置多种内部电阻单个外部电阻32kHz晶振高频品体谐振器外部时钟源带有三个捕获/比较寄存器的16位定时器（Timer_A）串行在线可编程采用保险熔丝的程序代码保护措施该系列产品包括MSP430C111： 2K 字节 ROM, 128 字节 RAMMSP430C112： 4K 字节 ROM, 256 字节 RAMMSP430P112： 4

2、K 字节 OTP, 256 字节 RAM EPROM原型PMS430E112： 4KB EPROM, 256B RAM 20弓I脚塑料小外形宽体（SOWB）封装，20引脚陶瓷双列直插式（CDIP） 封装（仅EPROM）如需完整的模块说明，请查阅 MSP430x1xx系列用户指南（文献编号： SLAU049产品说明TI公司的MSO43O系列超低功耗微控制器由一些基本功能模块按照不同的应用目 标组合而成。在便携式测量应用中，这种优化的体系结构结合五种低功耗模式可 以达到延长电池寿命的目的。MSP430系列的CPU采用16位精简指令系统，集成 有16位寄存器和常数发生器，发挥了最高的代码效率。它采用

3、数字控制振荡器 （DCO），使得从低功耗模式到唤醒模式的转换时间小于6 s.MSP430x11x系列是一种超低功耗的混合信号微控制器，它拥有一个内置的16位 计数器和14个I/0引脚。典型应用：捕获传感器的模拟信号转换为数据，加以处理后输出或者发送到主机。 作为独立RF传感器的前端是其另一个应用领域。DW封装（顶视图）= Pl.ynADOMDI= pienAi/TDiTI P1.5JTA0nMS= P1 4JSMCLKTTCK= P1.3J1A2= P1.2HAITI PI 1JTAOri P1.O/IACLKri P240A2rn P2.3/TA1TEST/VPP H Vcc l=c P2.

4、5/Rogc 匚匚 Vss L- XOUT/TCLK m XIN匚匚 rst/nmi rrP2.WACLK rT P2.1/INCLK rn P2.2/TA0 rn可用选型TA封装形式SOWB 20-Pin(DW)CDIP 20-Pin(JL)-40 C85 CMSP430C111IDWMSP430C112IDWMSP430P112IDW25 CPMS430E112JL功能模块图管脚功能TERMINALiroDESCRIPTIONNAMENO.P1.0/1ACLK13l.rOGeneral-purpose digital I/O pirrnnier_A, cbcfc signal TACLK

5、inpirtP1JHADulirOGenieral-purpos* digital HO pirnTimeA, Cwpturec CCIOA input, Compare: OuKJ outpuiP12/1A116iraGe neral -purpose d ig ihl IJO piriLiTimer_A, Capture : CCI1IA input Comp are: Outl outputP1.3/1A?I6l.rOGeneral-purpose d ig ilal I/O pinrrimer_A, Captune: CCI2A inpuL Compare OuG oulpulP1./

6、SMCLKfTCKirl,rOGeneral-purpose digital LO pm.SMCLK signal ouitputTest clock, input terminal fordevi，# progiramming 日 nd lestpi.5nADrrws18iraG&ngl-purpogg digrtal I/O pmJTirneA, Compare DuH) output恤 st imode select, input temicnal for device prograoiming and testpi.6/TAirrDi19iraGeneral-purpose digit

7、slpinLiTimei_A Compare: Outl outputr1st data input lemmnal.R1 一20l.rOGeneral-purpose digital I/O pirLiTiimeA, Compare. Out2 auipui/tesl data oirtpul teirrninal or data inpul during programmcng.P2.D/ACLKBl,rOG&nieral-purpose digital I/O pimACLK oulpuiP2.1/INCLK9iraGenieral-purpgg digital I/O pinfTime

8、A, clbck signal at INCLKP22HAD10l；OGe neral -purpose d ig ital I/O puTLiTiimeA, Capture : CCI0B input, Corrip are: OutD outpulP2.3HA111l.rOGeneral-purposedl,!O pirnimer_A, Cpkw: CCI1B inpuL Ccurpre Outl oulpulP2.J/TA212iraGeReral-purpose digital IJO piruTiinneA, Compare: CJut2 outputP2.RoSC3iraGener

9、al-purpose digital lit? piailnpuitfor external resistor that defines the DCO nrominal frequency1R5T/NMI7iResel or imxi maskable iDlftrnipl inpiiTEST/VPP11晶 lacte lest mode tor J TAG piins on Perl l.prog ramming voltage inpurt during EPROM progirammcngVcc2Supply voltage通4Ground referenceXIN61Input te

10、rminal of crystal osciltator河 T.TCLK5VOOifpiri luminal of crystal osci lator “【照 浊浦inn简介：1. CPUMSP430的CPU采用16位RISC架构，具有高度的应用开发透明性。除了流程控 制指令，所有的操作都以寄存器操作的形式进行，其中源操作数有七种寻址方式， 目的操作数有四种寻址方式。该CPU集成了 16个寄存器，用于缩短指令执行时间可以在一个时钟周期内完成 寄存器间操作。其中R0-R3这四个寄存器被用作特殊功能寄存器，分别作为程序 计数器、堆栈指针、状态寄存器、常数发生器，其余寄存器用作通用寄存器。外 围设

11、备通过数据、抵制、控制总线与CPU相连，通过所有指令可以很容易的对它 们进行控制。2. 指令集整个指令集由51条指令构成，具有三种格式和七种寻址方式。每一条指令都既 可以做字操作，又可做字节操作。表1总结了三种指令格式并举例，寻址方式见表2表1指令字格式双操作数，源-目的例：ADD R4，R5R4+R5今R5单操作数，仅目的例：CALL R8PC 今(TOS),R89PC相对转移，条件/无条件例：JNEJump-on-equal bit=0表2寻址方式说明ADDRESS MODE SDSYNTAXEXAMPLEOPERATIONRegister.MOV R&.RdMOV R1011R10 -

12、R11Indexed,.MOVX(Rn),Y(Rm)MOV2(R5)f6(R6)M(2+R5)- M(6十 R6)Symbolic (PC relative)MOVEDEJONIM(EDE M(TONI)Absolute.MOV&MEMTCDATM(MEM)： M(TCDAT)Indirect.MOV Rn3Y(Rm)MOVR10,Tab(R6)M(RIO)飒TM+R6)Indirect autoincrement.MOV Rn+,RmMCVRI0+,R11 R11R10 + 2R10Immediate.MOV #X,TONIMOV#45JONI#45 ：M(TDNI)NOTE: S = so

13、urce D = destination3. 工作模式MSP430有一个活动模式和五个软件可选的低功耗工作模式。一个中断事件可以 把系统从各种低功耗模式唤醒，响应中断请求并且从中断程序中返回原来的低功耗模式。以下六种工作模式可以通过软件进行配置：1. 活动模式（AM）：所有时钟均被激活。2. 低功耗模式0（LPM0）： CPU停止工作，外围模块继续工作，ACLK和SMCLK有 效，MCLK的环路控制无效。3. 低功耗模式1（LPM1）： CPU停止工作，外围模块继续工作，ACLK和SMCLK有 效，MCLK的环路控制无效，如果数字控制振荡器（DCO）没有被用于活动模式， 其DC发生器被关闭。4

14、. 低功耗模式2（LPM2）： CPU停止工作，外围模块继续工作，ACLK有效，SMCLK 和MCLK环路控制无效，DCO的DC发生器关闭。5. 低功耗模式3（LPM3）： CPU停止工作，外围模块继续工作，ACLK有效，SMCLK 和MCLK环路控制无效，DCO的DC发生器关闭。6. 低功耗模式4（LPM4）： CPU停止工作，外围模块继续工作，品体振荡器停止 工作，SMCLK和MCLK环路控制无效，并且数字控制振荡器（DCO）的DC发生 器被关闭。4. 中断向量地址中断向量和上电起始地址位于ROM中的0FFFFh-0FFE0H范围内，向量中包含各种 中断处理程序的16位入口地址。INTER

15、RUPT SOURCEINTERRUPT FLAGSYSTEM INTERRUPTWORE ADDRESSPRIORITYPow-er-up, external re&et waichdagWDTIFG(seehole1)ResetOFFFEh15, highestNMI】osc illlstor faultNMIIFG, DFIFG (see Note 1)(non 卜 maskabl 也 (nonj-maskableOFFFChuOFFFAh13(FFFSh12OFFFGh11Watditlog TimerWDTIFGmaskableDFFF4h10Tirrifii_A3TACCRU CC

16、IFG (see Note 2)maskable0FFF2hgTmcrA37ACCR1 and 1ACCR2 CCIFGsn TAIFG (see Noles I and 2)ggkgblQOFFFOh8OFFEEh7OFFECh6OFlFEAh5OFFE8h4I/O Fort P2 (eight flags - see Note 3)P2IFG.0 to P2IFG 7 (see Noles 1 and 2)maskableOFFE6h3I/O Port P1 (eight flags)P1 IFGOtnPlIHG?(see Notes I and 2)maskableOFFE4h2OFFE

17、2h1OFFEOh0, lowest注释1：多源标志注释2：中断标志位于模块内部注释3：共有8个P2中断标志，但是在 11x系列中仅应用了 6个P2的I/O引 脚。特殊功能寄存器（SFR）多数中断和模块的允许位集中在低地址空间，未分配功能的那些特殊功能寄存器 位在器件中实际上并未提供，这样安排可以简化软件存取。1.中断使能寄存器1Address16543210OhNMIIEOFIEWDTIErwQrw-0rw4)WDTIE:看门狗定时器中断使能位。当看门狗定时器被配置在间隔定时器模式时 激活，当选中看门狗模式时不激活。OFIE：振荡器错误中断使能位。NMIE:非可屏蔽中断使能位。2.中断标志寄

18、存器1Address76543210021】NMIIFGOFircWDTIFGnv-0rw-1m-(0)WDTIFG:看门狗定时器溢出（看门狗模式下）或者保密密钥非法时置位，VCC上 电或者复位模式下RST/NMI引脚引起复位时复位.OFIFG:振荡器错误时置位.NMIFG:通过RST/NMI引脚置位存储器组织 5 EJMSP4J0C112MSP430P112PMS430E112外围设备外设通过数据、地址、控制总线与CPU相连，可以通过所有操作指令进行控制。 完整的模块说明请参阅MSP43Ox11xx系列用户手册（文献号：SLAU049）。振荡器和系统时钟时钟系统由基本时钟模块支持，基本时钟模

19、块包括一个内部数字控制 振荡器、一个高频品振和对一个32768Hz外部品振的支持。基本时钟 模块的这种设计既满足了低系统开销的要求，又满足了低功耗的要 求。内部数字控制振荡器（DCO）提供了一个高速开启的时钟源，它 剋在6 V S内达到稳定。基本时钟模块提供了一下几种时钟信号：1. 辅助时钟（ACLK），由32768Hz外部晶体或者一个高频品体产生2. 主时钟（MCLK），供CPU使用的系统时钟3. 子系统时钟（SMCLK），供外围模块使用的子系统时钟数字I/O共有两个8位的I/O接口-P1和P2（在外部引脚上只有6个P2I/O信号可用）:1. 所有的单个I/O位均是独立可编程的2. 允许任意

20、组合输入、输出和中断条件3. P1 口的所有8位和P2 口的6位都可以用于处理外部中断处理4. 可以使用所有指令读写端口控制的寄存器注释：外部引脚上只有P2 口的6位，P2.0P2.5,但为P2 口分配了所有的控制 位和数据位。看门狗定时器看门狗定时器（WDT）模块的基本功能是当软件执行出现混乱时可以控制系统自 动复位。如果设定的溢出时间到了，系统将产生复位。如果应用程序不需要看门 狗功能，这个模块可以作为一个间隔定时器使用，当选择的定时时间到了以后， 它可以产生一个定时中断。定时器A3定时器A3是一个带有3个捕获/比较寄存器的16位定时器/计数器。定时器A3 可以支持多重的捕获/比较、PWM

21、输出、间隔计时。定时器A3还具有很多中断能 力。中断可能产生自计数器溢出和每一个捕获/比较寄存器。Timer_AJ Sicnal ConnectionsInput Pin NumberDevice Input SignalModule Input KameModule BlockModule Output Signalirtpat Pin number13-P10TACLKTACLKTimerNAACLKACLK5 MCLKSMCLK9 - P2.IINCLKINCLK14-P1.1TAOCCIOACCROTAOU- PI 11D-P2.2WCCIOB18 - PI 5DVSSGND1D-P2

22、2DVCCVCC15-P12TAICCI1ACCR1TA115- P1.211 - PZ3TAICCI1B19-PI 6DVsSGND11 -P23DVCCVCC16-P13TA2CCI2ACCR2TA216-PI 3ACLK (internal)CCI2B2D-P17DVSSGND1Z-P2.4DVCC外围模块表PERIPHERALS WITH WORD ACCESSWatchdogWatchdog/Timer ControlWDTCTLO120hTim b r_ ATimer_A InlernjptVectorTAIV012EhTimer_A ControlTACTLOlBOhCap/Co

23、m ControlTACCTLO0162hCap/Ccim ControlTACCTL10164hCap/Com ControlTACCTL2D166hRe&erved016ShReserved016AhReserved016ChReserved016EhTimer_A RegisterTAROlFOhCap/CMSP43OP112-4085沦PMS430E11225KTAL freqiiD唧J|XTAL”ACLK signal)32 768-zProcessor *rec| uencv f s-eni)(PMSOP/E112) (MCLK sigral)VCC = 3Vde2MHzVCC =

24、 5VdeS35Processor Jrequencvf|Sratem)(MCLK signal) (MSP430C1fKlVCC = 3Vde2.73MHzVqc = 5Vde5.3501234567V2C - Supply Vo-ltage - V图1： C版本频率与供电电压间的关系坦2&ugnbtf:os9woa:E=E_1 IE重卷 h注释：最小处理器频率由系统时钟决定Vqc - Supply Vohflg-e - VNXE I AucrssbuDd EnExnlw LEEMgh图2： P/E版本频率与供电电压关系注释：最小处理器频率由系统时钟决定在推荐供电电压范围和推荐工作温度下的电

25、气性能（除非另外说明）供电电流（进入VCC）不包括外部电流PARAMFTFRTFST CONDITIONSMIN NDM MAXUNIT1(枷)Active modeC11xtA =* T35uC. f(MCLK)=f|SMCLK)= 1 Mhz- 1ACLKJ-W6fiHzVCC=3V330400PAVcc = 5V汹 700TA = -4acC+85cC.f(MCLK)=SMCLK; (MLK)*056 &VCC=3V344pAVcc=5V7810PH2fMCLK-SMCLK) 制也 ffACLKl z ? 76a HzVCC=3V4005C0pAVcc=5V73fl 9008 = -40

26、C +fl5 C,f(MCLK广WSMCLK: T(AC：LK)=4颇 hkVCC-3V3.44PAVCC=5V7.8I0Low power mode.(CPUOfl) (LPMO)C11xTa = -4俨 C +85cC, fMCLK = D MHz, f(SMCLK) = 1 MHz, ffACLK) = 32,768 HzVcc=3V5160pAVcC6V120150P112Ta - -4CFC +A5 C, f(MCLK) 如MCLK)= 1 MHz. *ACug= 32.7G8 HzVCC-3V70 SEMCC-W125170(LPM2 Low power mode, (LPM2)1

27、/ =-糜+典， f(MCLK)-f；SMCLKl-MHz-UACLKI = 32,766 Hz, 3CGD = D, R洗1 = 3Vcc=3V822PAvCc = v1635(LPM3 Low ptiwer mode, (LPM3)E = -cf(MCLK)= f(SMCLK= Q 帼. f；ACLK = 32.76B Hz.SCGO= 1Vcc=3V22.6pATa = wc152.2LEE qTg, - -4gVCC-6V5.36Ta = 2&cf(MCLK)- f(SMCLK)- 0 吊也 f(AGlX =32,768 Hz, 9CG0= 15.17Ta = 85C5.17、LPM4

28、 Low power mode, (LPM4)IX = -40C*MCLK广 qSMCLK) = DMrl% 怕CLKJ 一 也SCG0= 1Vcc = 3V/6VD.10.8PAm-25C0.10.6T = B5C 4注释：所有输入连接到VSS或VCC，输出悬空。MHz与系统频率相对应的活动模式下的电流消耗：AM = lAM1 MHz x System与供电电压相对应的活动模式下的电流消耗：am 二 lAM3 V + 175 pA/V X （Vcc-3 V）施密特触发式输入_P1和P2 口PARAMETERTEST CONDITIONSMIN MOM MAXUNITV|T+Posilrje-

29、goinig irp ut Ihres hold volhg钓VCC = 3V1221Vvcc=sv2334V|j_Negathe-going in pul threshold voltageVcc=3V0.71.5VVcc，V1.423VhysIn pul vollage fiysteresis.凹口 -用一-)Vcc-V0.3IVVCC=5V0.61.4标准输入 RST/NMI, TCK, TMS, TDIPARAMETERTES1 CONDITIONSMIN NOM MAXUNITV|LLonHaid 衲 wtageVcc = 3V/5VVSS脸用8VV|HHigh-level inpu

30、t votage。砒C收输入 Px.x,TaxPARAMETERTEST CONDITIONSVCCMIN NOM MAXUNIT加)htemal Interrupt timingPortP1JPZP1.j(toP2.xlE xternai trigger signa I far the interru pt ftag, (see Note 1W/5V1.6cycle3V540ns5V270tjop) 7icapturetimngTAO, TAI, TO. seelie 2)3V/5V15cycle3V540ns5V270注释：1.外部信号每次将中断标志置位，t int周期和时间参数必须满足条

31、件。 即使触发信号比tint短，也可能会使标志位置位。为了确保标志可靠 置位，信号周期和时间都应满足条件。2. 当满足最小的tcap时间和参数时，外部信号将触发捕获事件。即便捕 获信号小于t cap也可能触发捕获事件。为了确保获得16位定时器值 和使标志位置位，周期和时间必须满足这些规范。内部信号 Tax,SMCLK at Timer_APARAMETERTEST CONDITIONSVCCMIN NOM MAXUNITf，IN)1 叩ut frequency1 ntern al TAO, TA1 n TA2, i|-| -1_3Vde10MHz5Vde15fiTAiiti Tlnner_A

32、dock frequencyInternally, SMCLK signal applied3W&V如Svsterr泄露电流（参阅注释1）PARAMETERTEST CONDITIONSMIN NOM MAXUNITItgfPiu) High-impendance leakage currentPtPI:P1.Kn0x7(see Note 2)VCC=3V/5V,15DnAPtP2： (see Nole 2)Vcc=3V/5V,5D注释：1.除非另外说明，测量时对应引脚所加的电平为VSS或VCC2. 数字端口引脚的泄露电流要单个测量。端口引脚必须选择为输入并且没 有选择上拉或下拉电阻。输出 P

33、2x,TaxPARAMETERTCSr CONDITIONSvccMIN NOM MAXUNITf(P2Q)Octput isquercyP2.0/ACLK,CL = 2DpF3V/SV1.1MHzTA0JA1.TA2,CL = 20pF3V/SV北SystemDuty cyde of 0/P frequencyPMFACLKCl 顼 pFP2Q =1-1 MHz3V/5V40%mP20 = bCTCLK3E%65%”加=斯CLK/n5D%TAOJAi.TA,CL-20pF,Duty cycle =50%3V/5V0+60ns输出P1 口和P2 口PARAMETERTESr CONDITION

34、SMIN NOM MAXUNITVqh High-te/&l oulput wfegeI(q|-| = -1.5 mA.z 3 V/5 V, See Note 1VcVccVl(0H) = T5mA；VcC = 3W5V, See Note 2Vcc0-6VccVL Low-level output voltagel(OLj =Vcc= V/5 V, See Note 1VssVss+0.4Vl(0LiVcc= V/5 V, See Note 2VssVsj+0,6注释：1.对于所有输出组合，最大总电流I OH （max）和I OL （max）不能超过 12mA，以便输出电压满足输出电压下降标

35、准。2. 对于所有输出组合，最大总电流I OH（max）和I OL（max）不能超过 36mA，以便输出电压满足输出电压下降标准。可选电阻，独立可编程（参阅注释1）PARAMETERTEST CONDITIONSMIN NOM MAXUNITR；opi1JResistor, individuallywith ROM code,划 port pi叫valuer applicable forpulldowi and pull叩Vcc=3VffiVZ1 4.1&.2kQR廓0Vcc 二 3g3.16.29.3kQR 伽 13)VCC = 3V/5V61210k”跖网Vcc=3VffiV101929g

36、Vcc = 3Vf5V193756kQR叩囹VCC = 3V/5V3875113k 口叩mVCC = 3V/5V56112 168kQR网Vcc = 36 V94 187 281kQR伽韧V(x = 3惟 V131261 392kR,opi1D|VCC = 3V/5V167 337 506k 口注释1：在标准OTP或者EPROM设备MSP430P112或MSP430E112中，用于上拉或 下拉的可选电阻R optx是不可编程的。PUC/PORPARflNI5TFRTEST CONniTIOhlSMlh NOM MAXTa=-40-DReset is accepted internally150

37、25CPOR*日宁CVCC3V/5VPORTemperalLie pCFigure d一 VpoR vs lettiperaturePLIC.PORFigure 3. Power-On Reset (FOR) vs Supply Voltagej No POR从低电压模式唤醒响应时间（LPMx）PARAMETERTESTCONDiriONSMIN NOM MAXUNITLPM 叫 虬 PM2)Delay timeVcc=3V/5V100nsVLPM3)RSel = 4, DC0 = 3_M0D = DVgg = 3V/5V2.66俸虬 PM4)RSel = 4, DC0 = 3_M0D = DVcc=3V/5V2.86RAMPARAMETERMIN NOM MAXUNITV(RAMh) CPU halted (see Note 1)1.8V注释1：这个参数是保持程序存储器（RAM ）中数据不丢失所需的最小电压，在这个电压下，程序不能执行。DCO (MSP430P112)PARAMETERTEST CONDrriONSMINNOMMAXUNITf(DCO03)Rser- o, DCO = 3,