外文文献：
MSP430 MIXED SIGNAL MICROCONTROLLER
_ Low Supply-Voltage Range, 1.8 V . . . 3.6 V
_ Ultralow-Power Consumption:
minus; Active Mode: 330mu;A at 1 MHz, 2.2 V
minus; Standby Mode: 1.1mu;A
minus; Off Mode (RAM Retention): 0.1mu;A
_ Five Power-Saving Modes
_ Wake-Up From Standby Mode in less than 6mu;s
_ 16-Bit RISC Architecture, 125-ns Instruction Cycle Time
_ Three-Channel Internal DMA
_ 12-Bit A/D Converter With Internal
Reference, Sample-and-Hold and Autoscan Feature
_ Dual 12-Bit D/A Converters With Synchronization
_ 16-Bit Timer_A With Three Capture/Compare Registers
_ 16-Bit Timer_B With Three or Seven Capture/Compare-With-Shadow Registers
_ On-Chip Comparator
_ Serial Communication Interface (USART0), Functions as Asynchronous UART or Synchronous SPI or I2CTM Interface
_ Serial Communication Interface (USART1), Functions as Asynchronous UART or Synchronous SPI Interface
_ Supply Voltage Supervisor/Monitor With Programmable Level Detection
_ Brownout Detector
_ Bootstrap Loader
_ Serial Onboard Programming, No External Programming Voltage Needed
Programmable Code Protection by Security
Fuse
_ Family Members Include:
minus; MSP430F155:
16KB 256B Flash Memory
512B RAM
minus; MSP430F156:
24KB 256B Flash Memory
1KB RAM
minus; MSP430F157:
32KB 256B Flash Memory,
1KB RAM
minus; MSP430F167:
32KB 256B Flash Memory,
1KB RAM
minus; MSP430F168:
48KB 256B Flash Memory,
2KB RAM
minus; MSP430F169:
60KB 256B Flash Memory,
2KB RAM
minus; MSP430F1610:
32KB 256B Flash Memory
5KB RAM
minus; MSP430F1611:
48KB 256B Flash Memory
10KB RAM
minus; MSP430F1612:
55KB 256B Flash Memory
5KB RAM
_ Available in 64-Pin Quad Flat Pack (QFP) and 64-pin QFN (see Available Options)
_ For Complete Module Descriptions, See the MSP430x1xx Family Userrsquo;s Guide,
Literature Number SLAU049
description
The Texas Instruments MSP430 family of ultralow power microcontrollers consist of several devices featuring different sets of peripherals targeted for various applications. The architecture, combined with five low power modes is optimized to achieve extended battery life in portable measurement applications. The device features a powerful 16-bit RISC CPU, 16-bit registers, and constant generators that attribute to maximum code efficiency.
The digitally controlled oscillator (DCO) allows wake-up from low-power modes to active mode in less than 6mu;s.
The MSP430x15x/16x/161x series are microcontroller configurations with two built-in 16-bit timers, a fast 12-bit
A/D converter, dual 12-bit D/A converter, one or two universal serial synchronous/asynchronous
communication interfaces (USART), I2C, DMA, and 48 I/O pins. In addition, the MSP430x161x series offers
extended RAM addressing for memory-intensive applications and large C-stack requirements. Typical applications include sensor systems, industrial control applications, hand-held meters, etc.
MSP430F169 MIXED SIGNAL MICROCONTROLLER
short-form description
CPU
The MSP430 CPU has a 16-bit RISC architecture that is highly transparent to the application. All operations, other than program-flow instructions, are performed as register operations in
conjunction with seven addressing modes for source operand and four addressing modes for
destination operand.
The CPU is integrated with 16 registers that provide reduced instruction execution time. The register-to-register operation execution time is one cycle of the CPU clock.
Four of the registers, R0 to R3, are dedicated as program counter, stack pointer, status register, and constant generator respectively. The remaining registers are general-purpose registers.
Peripherals are connected to the CPU using data, address, and control buses, and can be handled with all instructions.
instruction set
The instruction set consists of 51 instructions with three formats and seven address modes. Each instruction can operate on word and byte data.
operating modes
The MSP430 has one active mode and five software selectable low-power modes of operation. An interrupt event can wake up the device from any of the five low-power modes, service the request and restore back to the low-power mode on return from the interrupt program.
The following six operating modes can be configured by software:
_ Active mode AM;
minus; All clocks are active
_ Low-power mode 0 (LPM0);
minus; CPU is disabled
ACLK and SMCLK remain active. MCLK is disabled
_ Low-power mode 1 (LPM1);
minus; CPU is disabled
ACLK and SMCLK remain active. MCLK is disabled
DCOrsquo;s dc-generator is disabled if DCO not used in active mode
_ Low-power mode 2 (LPM2);
minus; CPU is disabled
MCLK and SMCLK are disabled
DCOrsquo;s dc-generator remains enabled
ACLK remains active
_ Low-power mode 3 (LPM3);
minus; CPU is disabled
MCLK and SMCLK are disabled
DCOrsquo;s dc-generator is disabled
ACLK remains active
_ Low-power mode 4 (LPM4);
minus; CPU is disabled
ACLK is disabled
MCLK and SMCLK are disabled
DCOrsquo;s dc-generator is disabled
Crystal oscillator is stopped
interrupt vector addresses
The interrupt vectors and the power-up starting address are located in the address range 0FFFFh minus; 0FFE0h.
The vector contains the 16-bit address of the appropriate interrupt-handler instruction sequence
special function registers
Most interrupt and module-enable bits are collected in the lowest address space. Special
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中文译文：
MSP430混合信号微控制器
● 低供电电压范围：1.8Vhellip;3.6V
● 超低功耗：
－活动模式：1MHz，2.2V 时为280mu;A
－等待模式：1.6mu;A
－关闭模式（RAM 保持）：0.1mu;A
● 五种省电模式
● 6mu;S 内从等待状态唤醒
● 16 位精简指令结构，125 纳秒指令时间周期
● 三个内部 DMA 通道
● 具有内部参考电平、采样保持和自动扫描特性的 12 位A/D 转换器
● 同步的双 12 位D/A 转换器
● 带有三个捕捉/比较寄存器的16 位定时器A
● 带有三个或七个捕捉/比较影子寄存器的16 位定时器B
● 片内集成比较器
● 串行通讯接口（USART1），具有异步UART 或者同步SPI 接口的功能
● 串行通讯接口（USART0），具有异步UART 或者同步SPI 或者I2C 接口
● 具有可编程电平检测的供电电压管理器/监视器
● 欠电压检测器
● 串行在线编程，无需外部编程电压，可编程的安全熔丝代码保护
● Bootstrap Loader
● 器件系列包括：
－MSP430F155:
16KB 256B flash 存储器
512B RAM
－MSP430F156:
24KB 256B flash 存储器
1KB RAM
－MSP430F157:
32KB 256B flash 存储器
1KB RAM
－MSP430F167:
32KB 256B flash 存储器
1KB RAM
－MSP430F168:
48KB 256B flash 存储器
2KB RAM
－MSP430F169:
60KB 256B flash 存储器
2KB RAM
－MSP430F1610:
32KB 256B flash 存储器5KB RAM
－MSP430F1611
48KB 256B flash 存储器； 10KB RAM
● 64 引脚Quad Flat Pack（QFP）封装
● 要获得完整的模块描述参见 MSP430x1xx 系列用户手册，文献号SLAU049
说明
德州仪器公司的 MSP430 系列超低功耗微控制器，由针对各种不同应用目标具有不同外围设备的芯片系列组成。MSP430 的结构与五种低功耗模式相结合，最适用于在便携式测量设备中延长电池寿命。芯片具有一个强大的16 位RISC CPU，16 位的寄存器以及常数发生器，能够最大限度地提高代码的效率。数字控制的振荡器（DCO）允许在6 微秒内从低功耗模式唤醒。MSP430x15x/16x/161x 系列是配置了内置16 位定时器、12 位快速A/D 转换器、双12 位D/A 转换器，一个或者两个通用同步/异步串行通讯接口（USART）、I2C、DMA和48 个I/O 引脚的微控制器。另外，MSP430x161x 系列为需要大存储器的应用和堆栈的要求提供扩展RAM 寻址。
MSP430 的典型应用包括：测量系统、捕获模拟信号转换为数字值、然后处理数据用于显示或者传送到主系统。定时器使得其配置理想地使用在工业控制中，例如数字马达控制、手持式仪表、光网络中地TEC 控制，等等。
MSP430F169的引脚定义
简要说明
CPU
MSP430 CPU具有一个16位的精简指令计算机结构，对应用是高度透明的。所有的操作，除了程序流程指令，都是通过源操作数的7种寻址模式和目标操作数的四种寻址模式的组合对寄存器操作进行的。
CPU集成了16个寄存器，减小了指令执行时间。寄存器到寄存器操作的执行时间是一个CPU周期。
寄存器中的四个，R0到R3，相对地专用作程序计数器、堆栈指针、状态寄存器和常数发生器。其余寄存器是通用寄存器。
外围通过数据、地址和控制总线连接到CPU，可以通过所有指令处理。
指令集
指令集由三种格式和7种寻址模式的51条指令构成。每条指令可以操作一个字或者字节。
运行模式
MSP430具有一种活动模式和五种软件可选的低功耗运行模式。一个中断事件可以将芯片从五种低功耗模式中的任何一种唤醒，为请求服务并在从中断程序返回时恢复低功耗模式。
下列六种运行模式由软件配置：
● 活动模式AM：
－所有时钟活动
● 低功耗模式0（LPM0）
－CPU关闭
ACLK和SMCLK保持活动，MCLK关闭
如果DCO在活动模式中没有使用，DCO的直流发生器将关闭
● 低功耗模式1（LPM1）
—CPU关闭
ACLK和SMCLK保持活动，MCLK关闭
● 低功耗模式2（LPM2）
－CPU关闭
MCLK和SMCLK关闭
DCO的直流发生器保持活动
ACLK保持活动
● 低功耗模式3（LPM3）
－CPU关闭
MCLK和SMCLK关闭
DCO的直流发生器关闭
ACLK保持活动
● 低功耗模式4（LPM4）
－CPU关闭
ACLK关闭
MCLK和SMCLK关闭
DCO的直流发生器关闭
晶体振荡器停止
中断向量地址
中断向量和上电起始地址位于地址范围0FFFFh－0FFE0h。这些向量包括相应中断处理
指令序列的16位地址。
专用功能寄存器
大部分中断和模块使能位集中在低地址空间。芯片物理上不存在没有分配功能目的的专
用功能寄存器位。这种布局简化了软件处理。
中断使能寄存器1和2
WDTIE： 看门狗定时器中断使能。如果选择看门狗模式停止；如果看门狗定时器配置
为通用定时器活动。
OFIE： 振荡器失效中断使能
NMIIE： 不可屏蔽中断使能
ACCVIE： Flash存储器处理出错中断使能
URXIE0： USART0，UART和SPI接收中断使能
UTXIE0： USART0，UART和SPI发送中断使能
URXIE1： USART1，UART和SPI接收中断使能
UTXIE1： USART1，UART和发送中断使能
URXIE1和UTXIE1在MSP430x15x芯片中不存在。
中断标志寄存器1和2
WDTIFG： 当看门狗定时器溢出（在看门狗模式）或者安全键值出错，当Vcc上电复位
或者RST/NMI引脚在复位模式满足复位条件时复位
OFIFG： 振荡器失效时标志置位
NMIIFG： 通过RST/NMI引脚置位
URXIFG0： USART0，UART和SPI接收标志
UTXIFG0： USART0，UART和SPI发送标志
URXIFG1： USART1，UART和SPI接收标志
UTXIFG1： USART1，UART和SPI发送标志
URXIFG1和UTXIFG1在MSP430x15x芯片中不存在。
模块使能寄存器1和2
URXE0： USART0，UART模式接收使能
UTXE0： USART0，UART模式发送使能
USPIE0： USART0，SPI模式发送和接收使能
URXE1： USART1，UART模式接收使能
UTXE1： USART1，UART模式发送使能
USPIE1： USART1，SPI模式发送和接收使能
图例：rw：位可读写
rw－0：位可读写，由PUC复位
： SFR位在芯片中不存在
Flash存储器
Flash存储器可以通过JTAG端口、bootstrap loader或者由CPU在系统编程。CPU可以执行单字节和单字写入Flash存储器。Flash存储器的特性包括：
● Flash存储器有n个主存储段和两个各为128各字节的信息存储段（A和B）。每个主存储段为512各字节。
● 段0到n可以一起擦除或者每个段单独擦除。
● 段A和B可以单独擦除或者与段0－n作为一个组擦除。段A和B也被称为信息存储器。
● 新芯片的信息存储器中的某些字节可能已经编程（制造过程中用于测试）。用户在初次使用前应进行一次信息存储器的擦除。
外围模块
外围模块通过数据、地址和控制总线连接到CPU，可以使用所有指令处理。
DMA控制器
DMA控制器允许数据从一个存储器地址移动到另外一个存储器地址无需CPU干预。例如，DMA控制器可以用于将数据从ADC12转换器存储器移动到RAM。使用DMA控制器可以外围模块的吞吐量。DMA控制器允许CPU保持在睡眠模式，无需唤醒来从外围移动数据，从而减小系统功耗。
振荡器和系统时钟
MSP430x15x和MSP430x16x（x）系列芯片的时钟系统支持基本时钟模块，包括支持32768Hz钟表晶振、一个内部数字控制的振荡器（DCO）和一个高频晶体振荡器。基本时钟模块的设计是为了同时满足低系统成本和低功耗的要求。内部DCO可以在6微秒内快速打开时钟源并稳定。基本时钟模块提供下列时钟信号：
● 辅助时钟（ACLK），来自32768Hz钟表晶振或者高频晶振
● 主时钟（MCLK），CPU使用的主时钟
● 次主时钟（SMCLK），由外围模块使用的子系统时钟上电电路，供电电压管理器
上电电路是在上电和掉电时用于为芯片提供正确的内部复位信号。供电电压管理（SVS）电路检测供电电压是否下降到用户选择的电压以下，同时支持供电电压管理（芯片自动复位）和监测（SVM，芯片不自动复位）。
CPU在上电电路释放芯片复位后开始代码执行。不过Vcc不能下降到Vcc（min）。用户必须确保缺省的FLL＋设定不会改变直至Vcc到达Vcc（min）。如果愿意，SVS电路可以用于监测Vcc何时到达Vcc（min）。
数字I/O
MSP430中有6个I/O端口—端口P1到P6:
● 所有I/O位可以独立编程
● 任何输入、输出和中断条件的组合都是可能的
● P1、P2端口的所有8位可以选择边缘中断输入
● 所有指令支持对端口控制寄存器的读/写
看门狗定时器
看门狗定时器模块（WDT）的主要功能是在发生软件问题后进行控制系统的重启。如果选定的时间间隔溢出，系统产生复位。如果看门狗功能在应用中不需要，这个模块可以配置位间隔定时器在选定的时间间隔产生中断。
乘法器（仅对MSP430x16x/161x）
乘法器操作由专用外围模块支持。这个模块进行16times;16、16times;8、8times;16、8times;8位的操作。这个模块能够同时支持带符号和不带符号的乘法和累加操作。操作结果可以在操作数装入外围寄存器后立即处理，无需额外的时钟周期。
USART0
MSP430x15x和MSP430x16x(x)有一个硬件通用同步/异步接收发送（USART0）外围模块用于串行数据通信。USART支持同步SPI（3或者4引脚）、异步UART和使用双缓冲发送和传输通道的I2C通讯协议。
USART1(仅对MSP43016x/161x)
MSP430x16x(x)芯片配有第二个硬件通用同步/异步接收发送（USART1）外围模块用于串行数据通信。USART支持同步SPI(3或4引脚)和异步UART通讯协议，使用双缓冲发送和接收通道。除了支持I2C，USART1的操作与USART0是一样的。
定时器A3
定时器A3是一个带有3个捕获/比较寄存器的定时器/计数器。定时器A3可以支持多个捕获/比较、PWM输出和内部时序。定时器A3也具有扩展中断能力。中断可以由计数器溢出条件或者每个捕获/比较寄存器产生。
定时器B7(仅对MSP43016x/161x)
定时器B7是一个带有7个捕获/比较寄存器的定时器/计
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