Bài giảng tổng quan và những ưu thế MSP430

Tổng quan về MSP430hệ thống bộ định thời linh hoạt được kết nối với nhau theo cấu trúc VON-NEUMANN, có các Bus liên kết như: Bus địa chỉ bộ nhớ MAB, Bus dữ liệu bộ nhớ MDB.. • Vùng đị

Tổng quan và những ưu thế

MSP430

1 Tổng quan về VĐK họ MSP430

2 Ưu thế của MSP430

Tổng quan về MSP430

MSP430 là họ vi điều khiển cấu trúc RISC 16-bit được sản xuất bởi công ty Texas Instruments (Mỹ).

MSP là viết tắt của “ MIXED SIGNAL

MICROCONTROLER” Là dòng vi điều khiển siêu tiết kiệm năng lượng , sử dụng nguồn thấp, khoảng điện áp nguồn cấp từ 1.8V-3.6V.

Chip MSP430 là giải pháp thích hợp cho những ứng dụng yêu cầu trộn tín hiệu>

Tổng quan về MSP430

hệ thống bộ định thời linh hoạt được

kết nối với nhau theo cấu trúc VON-NEUMANN,

có các Bus liên kết như: Bus địa chỉ bộ

nhớ ( MAB), Bus dữ liệu bộ nhớ ( MDB) Đây là một bộ xử lý hiện đại với các mô đun

bộ nhớ tương tự và nhứng kết nối ngoại vi tín

hiệu số, MSP430 đã đưa ra được những

giải pháp tốt cho những nhu cầu ứng dụng với tín hiệu hỗn tạp.

MSP430 có một số phiên bản như: MSP430x1xx, MSP430x2xx, MSP430x3xx,

MSP430x4xx, MSP430x5xx

Một số phiên bản họ vi điều khiển MSP430

- Duy trì 0.1μA dòng nuôi RAM.

- Chỉ 0.8μA real- time clock.

Tổng quan về MSP430

+ 16 bit RISC CPU cho phép được nhiều ứng

dụng, thể hiện một phần ở kích thước Code

- Khả năng ngắt theo véc tơ lớn.

+ Trong lập trình cho bộ nhớ Flash cho phép thay đổi Code một cách linh hoạt, phạm vi

rộng, bộ nhớ Flash còn có thể lưu lại như nhật ký của dữ liệu.

Ưu thế của MSP430

• Công nghệ CMOS tiêu thụ năng lượng thấp,

nguồn nuôi RAM 0.1-mA, 0.8-mA

Tiêu chuẩn Analog cho phép đo chính xác

• Bộ so sánh điện áp thấp, có khả năng kết nối với

thiết bị ngoại vi cực kỳ thông minh

Tiêu chuẩn Analog cho phép đo chính xác.

Ưu thế của MSP430

• Bộ giám sát điện áp 16-bit RISC CPU cho phép

ứng dụng mới tại một phần nhỏ của kích thước mã

• Hệ thống lập trình Flash bên trong cho phép

thay đổi mã mềm dẻo

• Bộ định thời cảnh giới (WDT) Có chức năng là

thực hiện khởi động lại hệ thống sau khi xuất hiện vấn đề ở phần mềm

TÌM HIỂU VỀ KIT LAUCHPAD

MSP430

Phần mềm biên dịch/sửa lỗi

Code Composer Studio Ver 4 IAR Embedded Workbench

+

Vi điều khiển MSP430G2231 là dòng vi điều khiển 16 bit Đặc trưng:

Nguồn nuôi thấp từ 1.8 đến 3.3V

Tiết kiệm năng lượng

Cấu trúc 16 bit RISC, chu ky lệnh 62.5ns

Các vi điều khiển dòng MSP430 hỗ trợ chuẩn nạp serial.

Mạch phát triển (Develope Board):

LaunchPad msp430G2

Số chân vào ra: 14

Mỗi IO của MSP430 được quản lý bởi các thanh ghi: PxIN, PxOUT, PxDIR, PxREN, PxDS, PxSEL.

- PxIN: thanh ghi ngõ vào, chứa giá trị logic tại các chân tương ứng khi nó được cấu hình là ngõ vào.

- PxOUT: thanh ghi ngõ ra, chứa giá trị logic ghi ra các chân tương ứng của port khi nó được cấu hình là ngõ ra, tắt điện trở kéo lên.

- PxDIR: thanh ghi chọn hướng, mỗi bit của thanh ghi PxDIR cho phép chọn hướng cho từng chân I/O riêng lẻ tương ứng Không

phụ thuộc chức năng được chọn cho I/O

- PxREN: Thanh ghi cho phép điện trở kéo lên/kéo xuống, việc chọn kéo lên hay xuống là do thanh ghi PxOUT quyết định.

- PxSEL và PxSEL2: Thanh ghi chọn chức năng

• PxSEL & PxSEL2 Thanh ghi chọn chức năng

0 0 Cổng vào ra chức năng được

lựa chọn

0 1 Lựa chọn thiết bị ngoại vi chính

1 0 Thiết bị quan sát đã chọn

trước,thông số kỹ thuật riêng

1 1 Thiết bị ngoại vi thứ hai được lựa chọn

– + Chê độ định địa chỉ tuyệt đối.

– + Chế độ định địa chỉ thanh ghi gián tiếp.

– + Chế độ định địa chỉ tăng tự động.

– + Chê độ định địa chỉ tức thời.

• Bộ nhớ chương trình và dữ liệu Flash/ ROM: Địa chỉ bắt

đầu của bộ nhớ chương trình và dữ liệu Flash/ ROM phụ thuộc vào dung lượng hiện thời và sự thay đổi của thiết bị, địa chỉ kết thúc là 0x1FFFF.

• RAM: Vùng nhớ RAM bắt đầu từ địa chỉ 0200h, địa chỉ kết

thúc phụ thuộc vào dung lượng hiện thời và sự thay đổi của

thiết bị RAM có thể sử dụng cho cả hai mã và dữ liệu

• Các module ngoại vi: Vùng địa chỉ từ 0100h – 01FFh là vùng

địa chỉ của các module ngoại vi 16 bít Vùng địa chỉ từ 010h – 01Fh được đăng ký cho các module ngoại vi 8 bít.

• Vùng địa chỉ của các thanh ghi đặc biệt (SFRs): Một vài

thiết bị ngoại vi được hỗ trở bởi các thanh ghi có chức năng đặc biệt, được định địa chỉ byte và bao gồm 16 byte thấp của vùng địa chỉ.

Tổ chức bộ nhớ

Tổ chức bộ nhớ của MSP430

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

• Bộ nhớ được chia thành các Bank, tại một thời điểm chỉ có một Bank được truy xuất.

+ Là 1 Timer/Counter không đồng bộ 16bit với 4 chế độ hoạt động

+ Có thể lựa chọn và cấu hình nguồn xung

+ Cấu hình đầu ra với chế độ PWM

+ Chốt ngõ vào và ngõ ra không đồng bộ

+ Có tới 3 thanh ghi có thể cấu hình

capture/compare

Sơ đồ khối

Timer hoạt động ở chế độ Counter 16 Bit:

Ở chế độ Counter giá trị thanh ghi TAR tăng hoặc giảm theo cạnh lên của xung clock (tùy thuộc vào chế độ hoạt động) Giá trị thanh ghi TAR có thể được ghi hoặc đọc bởi phần mềm Nó có khả năng tạo một ngắt khi đếm tràn Thanh ghi TAR có thể bị xóa khi set bit TACLR Việc set bit TACLR đồng

thời cũng xóa giá trị lựa chọn cho bộ chia xung hoặc chế độ đếm lên hay đếm xuống

Lựa chọn nguồn xung và bộ chia xung:

Timer có thể lựa chọn nguồn từ xung từ ACLK, SMCLK hoặc sử dụng nguồn xung ngoài thông qua TACLK hoặc INCLK Nguồn xung được lựa chọn nhờ bít TASSELx Các nguồn xung được chọn có thể đã được chia 2, 4 hoặc 8 Bộ chia xung được reset khi set bit TACLR

Có 2 ngắt được tạo ra do Timer A :

+ Vector ngắt TACCR0 cho TACCR0 CCIFG

+ Vector ngắt TAIV cho tất cả các cờ ngắt CCIFG khác và TAIFG

Ngắt TACCR0 CCIFG là ngắt của Timer A có mức ưu tiên cao nhất .Cờ ngắt TACCR0 CCIFG tự động reset sau khi ngắt TACCR0

được phục vụ.

Hình ảnh cờ ngắt TACCR0

Kích hoạt Timer:

Timer có thể được kích hoạt hoặc kích hoạt lại bằng các cách sau

đây:

+ Timer đếm khi MCx > 0 và nguồn xung đã được kích hoạt

+ Khi timer đang hoạt động ở chế độ đếm lên hoặc đếm xuống Có thể

dừng timer bằng cách ghi TACCR0 = 0 Timer sẽ kích hoạt trở lại khi giá trị ghi vào TACCR0 khác 0 Giá trị đếm lên sẽ bắt đầu từ 0

Các chế độ hoạt động của Timer:

Timer B

• Timer B là bộ định thời 16 bit có thể hoạt động ở

2 chế độ timer và counter Timer B có thể đáp ứng đa chức năng giống như timer A, ngoài ra

nó cũng có khả năng tạo ngắt khi đếm tràn, hoặc các thanh ghi capture/so sánh

• Các đặc tính của timer B:

+ Là 1 Timer/Counter 16 bit không đồng bộ với 4 chế độ hoạt động

+ Có thể lựa chọn và cấu hình nguồn xung

+ Có từ 3 tới 7 thanh ghi có thể cấu hình

capture/compare

+ Cấu hình đầu ra với chế độ PWM

+ Chốt ngõ vào và ngõ ra không đồng bộ

Các chế độ hoạt động của Timer B

Timer B hoạt động ở 4 chế độ, được lựa chọn bởi bit MCx:

Timer B mang đầy đủ các tính năng như Timer

A ngoài ra nó còn có thêm các đặc tính đặc biệt như:

+ Kích thước Timer có thể lập trình được 8,10,12 hoặc 16 bit

+ Thanh ghi TBCCRx là 2 bộ đệm có thể được

nhóm lại

+ Tất cả các đầu ra của Timer B đều được đặt

dưới trạng thái tổng trở cao

+ Chức năng của bit SCCI không được thực hiện trong Timer B

Timer B có thể tạo ra 2 ngắt :

+ Vector ngắt TBCCR0 cho TBCCR0 CCIFG

+ Vector ngắt TBIV cho các cờ ngắt CCIFG và TBIFG

Dưới đây là hình ảnh về cờ ngắt TBCCR0

Các thanh ghi của Timer B

Cảm ơn thầy giáo

và các bạn đã quan tâm theo dõi