基于MSP430F149的最小系統設計

摘要：單片機最小系統，或稱為最小應用系統，是指用最少的元件組成的單片機可以工作的系統。對于MSP430系列單片機來說，最小系統一般應該包括：單片機、晶振電路、復位電路。本文介紹了MSP430F149單片機的特點，設計了MSP430最小系統中電源模塊、晶振電路模塊、復位電路模塊、串口通訊模塊和數據存儲模塊的電路原理圖，并介紹了各部分的功能。
關鍵詞：MSP430；最小系統；電路設計

O 引言
單片機芯片配以必要的外部器件，一般包括電源供入及電源開關、復位電路、晶振、輸入輸出電路等就能構成最小系統。
MSP430F149芯片是美國TI公司推出的超低功耗微處理器，有60KB+256字節FLASH，2KBRAM，包括基本時鐘模塊、看門狗定時器、帶3個捕獲／比較寄存器和PWM輸出的16位定時器、帶7個捕獲／比較寄存器和PWM輸出的16位定時器、2個具有中斷功能的8位并行端口、4個8位并行端口、模擬比較器、12位A／D轉換器、2個串行通信接口等模塊。MSP430F149芯片具有如下特點：
1)功耗低：電壓2．2V、時鐘頻率1MHz時，活動模式為200μA；關閉模式時僅為0．1A，且具有5種節能工作方式。
2)高效16位RISC-CPU，27條指令，8MHz時鐘頻率時，指令周期時間為125ns，絕大多數指令在一個時鐘周期完成；32kHz時鐘頻率時，16位MSP430單片機的執行速度高于典型的8位單片機20MHz時鐘頻率時的執行速度。
3)低電壓供電、寬工作電壓范圍：1．8～3．6V；
4)靈活的時鐘系統：兩個外部時鐘和一個內部時鐘；
5)低時鐘頻率可實現高速通信；
6)具有串行在線編程能力；
7)強大的中斷功能；
8)喚醒時間短，從低功耗模式下喚醒僅需6μs；
9)ESD保護，抗干擾力強；
10)運行環境溫度范圍為-40～+85℃，適合于工業環境。
MSP430系列單片機的所有外圍模塊的控制都是通過特殊寄存器來實現的，故其程序的編寫相對簡單。編程開發時通過專用的編程器，可以選擇匯編或C語言編程，IAR公司為MSP430系列的單片機開發了專用的C430語言，可以通過WORKBENCH和C-SPY直接編譯調試，使用靈活簡單。

1 系統總體設計
最小系統是由保證處理器可靠工作所必須的基本電路組成的，主要包括電源電路、時鐘電路、復位電路、通信接口電路、數據存儲電路組成，其硬件框圖如圖1所示。