Linh kien dien tu
MSP430 là họ vi điều khiển cấu trúc RISC 16-bit được sản xuất bởi công ty Texas Instruments. MSP là chữ viết tắt của "MIXED SIGNAL MICROCONTROLLER" dòng vi điều khiển cùng xử lý tín hiệu số và tín hiệu tương tự. MSP430 là dòng vi điều khiển có công suất cực thấp, các ngoại vi và hệ thống bộ định thời linh hoạt được kế nối với nhau theo cấu trúc VON-NEUMANN

Phần cứng cơ bản của MSP430: 5 chế độ tiết kiệm năng lượng, 16 thanh ghi 16-bit trong đó 4 thanh ghi đặc biệt và 12 thanh ghi đa chức năng, 7 chế độ định địa chỉ ,điều khiển dao động kỹ thuật số (DCO) cho phép chuyển từ chế độ công suất thấp sang chế độ hoạt động trong vòng chưa đầy 1 micro giây.


P1.0 Red LED

P1.3 Pushbutton

P1.6 Green LED

Những đặc tính của dòng MSP 430 bao gồm:

• Điện áp nguồn: 1.8V - 3.6 V.
• Mức tiêu thụ năng lượng cực thấp:
- Chế độ hoạt động: 270 μA tại 1MHz, 2,2 V.
- Chế độ chờ: 0.7 μA.
- Chế độ tắt (RAM vẫn được duy trì): 0.1 μA
• Thời gian đánh thức từ chế độ Standby nhỏ hơn 1μs.
• Cấu trúc RISC-16 bit, Thời gian một chu kỳ lệnh là 62.5 ns
• Cấu hình các module Clock cơ bản:
-Tần số nội lên tới 16 MHz với 4 hiệu chỉnh tần số +- 1%.
- Thạch anh 32 KHz.
- Tần số làm việc lên tới 16 MHz.
- Bộ cộng hưởng.
- Nguồn tạo xung nhịp bên ngoài.
- Điện trở bên ngoài.
• Timer_A 16 bit với 3 thanh ghi hình, 3 thanh ghi so sánh độ rộng 16 bit
• Timer_B 16 bit với 3 thanh ghi hình, 3 thanh ghi so sánh độ rộng 16 bit
• Giao diện truyền thông nối tiếp:- Hỗ trợ truyền thông nối tiếp nâng cao UART, tự động dò tìm tốc độ Baud.
- Bộ mã hóa và giải mã IrDA (Infrared Data Associatio).
- Chuẩn giao tiếp động bộ SPI.
- Chuẩn giao tiếp I2C.• Bộ chuyển đổi ADC 10 bit, 200 ksps với điện áp tham chiếu nội, Lấy mẫu và chốt. Tự động quét kênh, điều khiển chuyển đổi dữ liệu.
• Hai bộ khuếch đại thuật toán (hoạt động) có thể định cấu hình (Đối với MSP 430x22x4).
• Bảo vệ sụt áp.
• Bộ nạp chương trình.
• Module mô phỏng trên chip.
• Các thành viên của dòng MSP 430 bao gồm:
- MSP430F2232: 8KB + 256B Flash Memory 512B RAM.
- MSP430F2252: 16KB + 256B Flash Memory 512B RAM.
- MSP430F2272: 32KB + 256B Flash Memory 1KB RAM.
- MSP430F2234: 8KB + 256B Flash Memory 512B RAM.
- MSP430F2254: 16KB + 256B Flash Memory 512B RAM.
- MSP430F2274: 32KB + 256B Flash Memory 1KB RAM.
MSP430 được sử dụng và biết đến đặc biệt trong những ứng dụng về thiết bị đo có sử dụng hoặc không sử dụng LCD với chế độ nguồn nuôi rất thấp. Với chế độ nguồn nuôi từ khoảng 1,8 đến 3,6v và 5 chế độ bảo vệ nguồn.
Với sự tiêu thụ dòng rất thấp trong chế độ tích cực thì dòng tiêu thụ là 200uA, 1Mhz, 2.2v; với chế độ standby thì dòng tiêu thụ là 0.7uA. Và chế độ tắt chỉ duy trì bộ nhớ Ram thì dòng tiêu thụ rất nhỏ 0.1uA.
MSP430 có ưu thế về chế độ nguồn nuôi. Thời gian chuyển chế độ từ chế độ standby sang chế độ tích cực rất nhỏ (< 6us). Và có tích hợp 96 kiểu hình cho hiển thị LCD. 16 bit thanh ghi, 16 bit RISC CPU.
Có một đặc điểm của họ nhà MSP là khi MCU không có tín hiệu dao động ngoại, thì MSP sẽ tự động chuyển sang hoạt động ở chế độ dao động nội.
Sơ đồ chân của các loại MSP 430:




Đối với tất cả các thiết bị, mỗi vị trí bộ nhớ được hình thành bởi 1 byte dữ liệu.Byte có thể nằm ở vùng địa chỉ chẵn hoặc lẻ. Word chỉ nằm ở vùng địa chỉ chẵn, khi sử dụng cấu trúc word chỉ có vùng địa chỉ chẵn được sử dụng. Byte thấp của 1 word luôn là vùng địa chỉ chẵn. Byte cao của word nằm ở địa chỉ lẻ tiếp theo.
Ví dụ
P1IN có địa chỉ bộ nhớ 0x20.
Đọc địa chỉ bộ nhớ 0x20 đọc giá trị của P1IN.

Bảng vector ngắt:

bang-vector-ngat

Bảng vector ngắt có địa chỉ ở cuối không gian bộ nhớ (0FFE0h đến 0FFFEh)
Các ưu tiên của vector ngắt tăng lên theo địa chỉ words.

Central Processing Unit (MSP430 CPU):

CPU có kiến trúc RISC (Reduced Intruction Set Computer) là một kiến trúc vi xử lý theo hướng đơn giản hóa tập lệnh. Các lệnh được xây dựng để có thể thực hiện với chỉ 1 chu kỳ máy. Mặt khác bus dữ liệu và bus địa chỉ (có độ rộng 16 bít) tách dời nhau điều này giúp cho quá trình đọc dữ liệu và mã lệnh có thể diễn ra đồng thời do đó nâng cao hiệu suất làm việc của vi xử lý.

CPU gồm 16 thanh ghi 16 bit. R0-15 có các chức năng đặc biệt. Các thanh ghi còn lại được sử dụng với mục đích chung. CPU có sơ đồ khối như sau: