MSP430系列FLASH型超低功耗16位单片机PDF电子书下载

第1章 引 论 1

1.1 MSP430系列单片机 1

1.2 MSP430F11x系列 2

1.3 MSP430F11x1系列 2

1.4 MSP430F13x系列 2

1.5 MSP430F14x系列 3

第2章 结构概述 5

2.1 引言 5

2.2 CPU 7

2.3 程序存储器 7

2.4 数据存储器 8

2.5 运行控制 8

2.6 外围模块 8

2.7 振荡器与时钟发生器 8

第3章 系统复位、中断及工作模式 9

3.1 系统复位和初始化 9

3.1.1 引 言 9

3.1.2 系统复位后的设备初始化 10

3.2 中断系统结构 11

3.3 MSP430 中断优先级 12

3.3.1 中断操作--复位/NMI 14

3.3.2 中断操作--振荡器失效控制 14

3.4 中断处理 14

3.4.1 SFR中的中断控制位 15

3.4.2 中断向量地址 18

3.4.3 外部中断 19

3.5 工作模式 19

3.5.1 低功耗模式0、1（LPM0和LPM1） 22

3.5.2 低功耗模式2、3（LPM2和LPM3） 22

3.5.3 低功耗模式4（LPM4） 22

3.6 低功耗应用的要点23 23

第4章 存储空间 24

4.1 引 言 24

4.2 存储器中的数据 25

4.3 片内ROM组织 25

4.3.1 ROM 表的处理 25

4.3.2 计算分支跳转和子程序调用 25

4.4 RAM 和外围模块组织 26

4.4.1 RAM 26

4.4.2 外围模块--地址定位 27

4.4.3 外围模块--SFR 29

4.5 FLASH存储器 29

4.5.1 FLASH存储器的组织 29

4.5.2 FALSH存储器的数据结构 31

4.5.3 FLASH存储器的控制寄存器 36

4.5.4 FLASH存储器的安全键值与中断 38

4.5.5 经JTAG接口访问FLASH存储器39 39

第5章 16位CPU 46

5.1 CPU寄存器 46

5.1.1 程序计数器PC 46

5.1.2 系统堆栈指针SP 46

5.1.3 状态寄存器SR 47

5.1.4 常数发生寄存器CG1和CG2 49

5.2 寻址模式 49

5.2.1 寄存器模式 50

5.2.2 变址模式 50

5.2.3 符号模式 51

5.2.4 绝对模式 52

5.2.5 间接模式 53

5.2.6 间接增量模式 54

5.2.7 立即模式 55

5.2.8 指令的时钟周期与长度 55

5.3 指令组概述 57

5.3.1 双操作数指令 57

5.3.2 单操作数指令 58

5.3.3 条件跳转 58

5.3.4 模拟指令的简短格式 59

5.3.5 其他指令 60

第6章 硬件乘法器 61

6.1 硬件乘法器 61

6.2 硬件乘法器操作 62

6.2.1 无符号数相乘(16位×16位、16位×8位、8位×16位、8位×8位) 63

6.2.2 有符号数相乘(16位×16位、16位×8位、8位×16位、8位×8位) 64

6.2.3 无符号数乘加(16位×16位、16位×8位、8位×16位、8位×8位) 65

6.2.4 有符号数乘加(16位×16位、16位×8位、8位×16位、8位×8位) 66

6.3 硬件乘法器寄存器 67

6.4 硬件乘法器的软件限制 67

6.4.1 寻址模式 68

6.4.2 中断程序 68

6.4.3 MACS 69

第7章 基础时钟模块 70

7.1 基础时钟模块 70

7.2 LFXT1与XT2 71

7.2.1 LFXT1振荡器 71

7.2.2 XT2振荡器 72

7.2.3 振荡器失效检测 73

7.2.4 XT振荡器失效时的DCO 74

7.3 DCO振荡器 75

7.3.1 DCO振荡器的特性 75

7.3.2 DCO调整器 76

7.4 时钟与运行模式 78

7.4.1 由PUC启动 78

7.4.2 基础时钟调整 78

7.4.3 用于低功耗的基础时钟特性 79

7.4.4 选择晶振产生MCLK 79

7.4.5 时钟信号的同步 81

7.5 基础时钟模块控制寄存器 81

7.5.1 DCO时钟频率控制 82

7.5.2 振荡器与时钟控制寄存器 82

7.5.3 SFR控制位 83

第8章 输入输出端口 84

8.1 引 言 84

8.2 端口P1、P2 84

8.2.1 P1、P2的控制寄存器 85

8.2.2 P1、P2的原理 87

8.2.3 P1、P2的中断控制功能 88

8.3 端口P3、P4、P5和P6 88

8.3.1 端口P3、P4、P5和P6的控制寄存器 89

8.3.2 端口P3、P4、P5和P6的端口逻辑 90

第9章 看门狗定时器WDT 91

9.1 看门狗定时器 91

9.2 WDT寄存器 92

9.3 WDT中断控制功能 93

9.4 WDT操作 94

第10章 16位定时器Timer_A 96

10.1 引 言 96

10.2 Timer_A的操作 96

10.2.1 定时器模式控制 96

10.2.2 时钟源选择和分频 98

10.2.3 定时器启动 99

10.3 定时器模式 99

10.3.1 停止模式 99

10.3.2 增计数模式 99

10.3.3 连续模式 101

10.3.4 增/减计数模式 102

10.4 捕获/比较模块 104

10.4.1 捕获模式 105

10.4.2 比较模式 108

10.5 输出单元 108

10.5.1 输出模式 108

10.5.2 输出控制模块 109

10.5.3 输出举例 111

10.6 Timer_A的寄存器 113

10.6.1 Timer_A控制寄存器TACTL 114

10.6.2 Timer_A寄存器TAR 115

10.6.3 捕获/比较控制寄存器CCTLx 115

10.6.4 Timer_A中断向量寄存器 117

10.7 Timer_A的UART应用 120

第11章 16位定时器Timer_B 123

11.1 引 言 123

11.2 Timer_B的操作 124

11.2.1 定时器长度 125

11.2.2 定时器模式控制 125

11.2.3 时钟源选择和分频 126

11.2.4 定时器启动 126

11.3 定时器模式 127

11.3.1 停止模式 127

11.3.2 增计数模式 127

11.3.3 连续模式 129

11.3.4 增/减计数模式 130

11.4 捕获/比较模块 132

11.4.1 捕获模式 133

11.4.2 比较模式 136

11.5 输出单元 137

11.5.1 输出模式 137

11.5.2 输出控制模块 138

11.5.3 输出举例 139

11.6 Timer_B的寄存器 141

11.6.1 Timer_B控制寄存器TBCTL 142

11.6.2 Timer_B寄存器TBR 143

11.6.3 捕获/比较控制寄存器CCTLx 144

11.6.4 Timer_B中断向量寄存器 145

第12章 USART通信模块的UART功能 151

12.1 异步模式 152

12.1.1 异步帧格式 152

12.1.2 异步通信的波特率发生器 153

12.1.3 异步通信格式 155

12.1.4 线路空闲多机模式 155

12.1.5 地址位多机通信格式 157

12.2 中断和中断允许 158

12.2.1 USART接收允许 158

12.2.2 USART发送允许 159

12.2.3 USART接收中断操作 159

12.2.4 USART发送中断操作 160

12.3 控制和状态寄存器 161

12.3.1 USART控制寄存器UCTL 161

12.3.2 发送控制寄存器UTCTL 163

12.3.3 接收控制寄存器URCTL 163

12.3.4 波特率选择和调整控制寄存器 165

12.3.5 USART接收数据缓存URXBUF 165

12.3.6 USART发送数据缓存UTXBUF 166

12.4 UART模式，低功耗模式应用特性 166

12.4.1 由UART帧启动接收操作 166

12.4.2 时钟频率的充分利用与UART的波特率 168

12.4.3 多处理机模式对节约MSP430资源的支持 169

12.5 波特率计算 169

第13章 USART通信模块的SPI功能 173

13.1 USART同步操作 173

13.1.1 SPI模式中的主模式 176

13.1.2 SPI模式中的从模式 177

13.2 中断与控制功能 177

13.2.1 USART接收/发送允许位及接收操作 178

13.2.2 USART接收/发送允许位及发送操作 179

13.2.3 USART接收中断操作 180

13.2.4 USART发送中断操作 181

13.3 控制与状态寄存器 181

13.3.1 USART控制寄存器 182

13.3.2 发送控制寄存器UTCTL 183

13.3.3 接收控制寄存器URCTL 184

13.3.4 波特率选择和调制控制寄存器 185

13.3.5 USART接收数据缓存URXBUF 185

13.3.6 USART发送数据缓存UTXBUF 185

第14章 比较器Comparator_A 187

14.1 概 述 187

14.2 比较器A原理 188

14.2.1 输入模拟开关 188

14.2.2 输入多路切换 188

14.2.3 比较器 188

14.2.4 输出滤波器 188

14.2.5 参考电平发生器 189

14.2.6 比较器A中断电路 189

14.3 比较器A控制寄存器 190

14.3.1 控制寄存器CACTL1 190

14.3.2 控制寄存器CACTL2 191

14.3.3 端口禁止寄存器CAPD 191

14.4 比较器A应用 191

14.4.1 模拟信号在数字端口的输入 192

14.4.2 比较器A测量电阻元件 193

14.4.3 两个独立电阻元件的测量系统 195

14.4.4 比较器A检测电流或电压 196

14.4.5 比较器A测量电流或电压 197

14.4.6 测量比较器A的偏压 200

14.4.7 比较器A的偏压补偿 201

14.4.8 增加比较器A的回差 201

第15章 模数转换器ADC12 203

15.1 概 述 203

15.2 ADC12的工作原理及操作 204

15.2.1 ADC内核 204

15.2.2 参考电平 205

15.3 模拟输入与多路切换 206

15.3.1 模拟多路切换 206

15.3.2 输入信号 206

15.3.3 热敏二极管的使用 207

15.4 转换存储 207

15.5 转换模式 207

15.5.1 单通道单次转换模式 208

15.5.2 序列通道单次转换模式 210

15.5.3 单通道重复转换模式 213

15.5.4 序列通道重复转换模式 215

15.5.5 转换模式之间的切换 216

15.5.6 低功耗 216

15.6 转换时钟与转换速度 217

15.7 采 样 218

15.7.1 采样操作 218

15.7.2 采样信号输入选择 218

15.7.3 采样模式 219

15.7.4 MSC位的使用 221

15.7.5 采样时序 223

15.8 ADC12控制寄存器 223

15.8.1 控制寄存器ADC12CTL0和ADC12CTL1 224

15.8.2 转换存储寄存器ADC12MEMx 227

15.8.3 控制寄存器ADC12MCTLx 227

15.8.4 中断标志寄存器ADC12IFG.x和中断允许寄存器ADC12IEN.x 228

15.8.5 中断向量寄存器ADC12IV 229

15.9 ADC12接地与降噪 231

第16章 FLASH型芯片的开发 233

16.1 开发系统概述 233

16.1.1 开发技术 233

16.1.2 MSP430系列的开发 234

16.1.3 MSP430F系列的开发 234

16.2 FLASH型的FET开发方法 235

16.2.1 MSP430芯片的JTAG接口 235

16.2.2 FLASH型仿真工具 235

16.3 FLASH型的BOOT ROM 236

16.3.1 标准复位过程和进入BSL过程 236

16.3.2 BSL的UART协议 238

16.3.3 数据格式 238

16.3.4 退出BSL 241

16.3.5 保护口令 241

16.3.6 BSL的内部设置和资源 241

附录 243

附录A 寻址空间 243

附录B 指令说明 257

B.1 指令汇总 257

B.2 指令格式 259

B.3 不增加ROM开销的模拟指令 261

B.4 指令说明（字母顺序） 262

B.5 用几条指令模拟的宏指令 301

附录C MSP430系列单片机参数表 303

附录D MSP430系列单片机封装形式 304

附录E MSP430系列器件命名 305