Семейство микроконтроллеров MSP430F5хх

Отличительные особенности серии MSP430F5xx:

– высокая производительность:

1) До 25 МГц;

2) 12 МГц при 1,8 В;

3) До 256 КБ Flash;

4) До 16 КБ RAM;

5) DMA, USB, АЦП, ЦАП и 4 USCI;

– функциональность:

1) поддержка USB, беспроводных протоколов, шифрования и

ЖКИ–интерфейса;

2) внутрисхемное программирование Flash при 1,8 В;

3) возможность чтения из Flash во время выполнения операции

стирания;

– простота использования:

1) надежная и гибкая система синхронизации (0, 1 или 2 внешних источника тактового сигнала);

2) встроенный осциллятор (REFO) для работы без внешнего часо

вого кварца;

3) надежная система тактирования Flash;

4) определяемый пользователем загрузчик (BSL);

5) интегрированный генератор опорного напряжения;

6) простота перехода:

7) прежняя система команд;

8) архитектура MSP430CPUX;

– совместимость периферийных устройств:

1) ADC12 с меньшим энергопотреблением и улучшенным

генератором опорного напряжения;

2) усовершенствованный аппаратный умножитель 32x32;

3) те же отладочные средства;

– новые периферийные устройства:

1) модуль управления энергопотреблением (PMM);

2) дополнительные возможности для пользователя;

3) интегрированный регулятор напряжения (LDO);

4) программируемые мониторы и супервизоры напряжения пита–

ния (SVM/SVS);

5) подстройка напряжения ядра для снижения энергопотребления.

Блок–схема архитектуры контроллеров MSP430F5хх изображенная на рисунке 1.2 состоит из элементов каждый из которых имеет свое функциональное назначение.

Модуль управления питанием, к которому подключена большая часть логики MSP430F5xx, осуществляет контроль падения напряжения питания контроллера. Уровни допустимого напряжения регулируются программно, что можно использовать для динамического переключения между четырьмя уровнями напряжения, в результате чего снижается энергопотребление приложения в те моменты, когда не требуется максимальная производительность.

Система тактирования включает несколько тактовых сигнала: ACLK, MCLK и SMCLK. Для MSP430F5xx нет разницы, какой из осцилляторов будет источником для этих сигналов.

Системный модуль – берет на себя часть системных функций. В состав данного модуля входит сторожевой таймер. Модуль обрабатывает все функции сброса и немаскируемые прерывания (NMI), а также дескрипторы микроконтроллера.

Дескрипторы представляют собой таблицы с информацией о микроконтроллере (тип, ревизия, доступные периферийные устройства). Эта функция полезна при разработке встраиваемых систем, когда система может подстраивать драйвера в зависимости от доступных ресурсов. Эти таблицы также могут быть использованы различными отладочными средствами для настройки подключения.

Рисунок 1.2 – Блок–схема архитектуры микроконтроллеров семейства MSP430F5xx

Микроконтроллеры MSP430F5xx поддерживают четырехпроводный и двухпроводный (Spy–Bi–Wire) интерфейсы JTAG. Режим загрузки выбирается с помощью подачи определенной последовательности сигналов на выводы TEST/SBWTCK и RST/NMI/SBWTDIO.

Система памяти MSP430F5xx имеет расширенное адресное пространство, поддерживает типовые периферийные устройства. Область памяти для периферийных устройств расширилась до 4 КБ. Доступ к большинству регистров периферийных устройств можно осуществлять в формате байт и слов (16–бит), однако есть исключения.

Область памяти RAM (ОЗУ) MSP430F5xx начинается с адреса 01C00h. Размер этой области составляет 16кБ.

Модуль CRC аппаратно вычисляет циклический избыточный код для проверки корректности данных.

Аппаратный умножитель (32–битный) представляет собой расширенную версию 16–битного умножителя, может осуществлять 32–битные умножения.

Универсальный последовательный коммуникационный интерфейс USCI служит для связи контроллера с иными цифровыми устройствами.

Цифровые выводы содержат подтягивающие резисторы. В контроллерах семейства MSP430F5xx есть возможность управлять нагрузочной способностью вывода. То есть, в тех случаях, когда не требуется выдавать максимальное значение тока в нагрузку, с помощью записи одного бита в регистр управления можно перевести вывод в состояние с низкой нагрузочной способностью. При этом снижается энергопотребление и уровень электромагнитных помех микроконтроллера.

АЦП (Аналого цифровой преобразователь) 12–битный, необходим для преобразования аналогового сигнала в цифровой.

Одним из самых важных особенностей MSP430F5xx является наличие USB–интерфейса. который обусловливает обмен данными с ПК или другими микроконтроллерами, периодическую загрузку данных или обновление прошивки извне.