2012 MCU DAY讲义：MSP430无处不在的低功耗

德州仪器MSP430单片机介绍

MSP430 –无处不在的低功耗

超低功耗| 高集成度| 简单易用

2012 年4月

日程

?MSP430简介

?MSP430新品介绍

?MSP430硬件开发工具

?MSP430软件开发工具介绍

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德州仪器MSP430单片机介绍

2超低功耗世界最低功耗的微控制器?全速工作模式下超低功耗?7种低功耗模式?快速、灵活的唤醒机制?低功耗是430所有产品的DNA 高集成度丰富的模拟和数字外设

?所有外设可以工作在低功耗模式?节省外围元器件以及PCB 大小

?特色的外设FRAM, USB, RF, 电容式触摸I/O, Metrology Engines, 段码液晶, ADC, DAC ……更

多的外设正在集成

产品线非常丰富，超值产线简单、易用

入门简单、易用

?评估套件只要$4.30

?一个工具适用全系列MSP430 产品?图形化的编程和调试工具

?全面的在线例程、文档以及其他设计资料ine 为您的系统选择正确的MCU ?300多颗MSP430型号?高达256kB Flash, 18kB RAM, 24中封装形式?超高性价比，最低$0.25起?高、中、低端产品丰富，总有一款适合您！MSP430 MCUs An Introduction MSP430 产品系列F5xx FR5xx CC430F4xx G2xx L092G e n e

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F1xx F2xx 集成射频收发器集成铁电RAM(FRAM) 通用微控制器

LCD & USB 集成多种模拟外设低电压供电(0.9V)超值产品线应用以及主要特性

?射频1GHz 以下的SOC ，主频高至20MHz

?无线传感网络、物品追踪以及楼宇自动化

?主频高达20MHz, 8-32KB Flash, RAM 最大4KB , GPIO 40

?灵活的存储空间可自由分配、非静态、低功耗

?超快速的烧写速度非常适合数据存储以及无线传感

?主频高达24MHz, 4-16 KB 铁电RAM(FRAM), GPIO 33

?各类仪表(热能表、水表和气表)?便携式医疗设备, 个人护理设备

?高达16MHz, 4-120KB Flash, RAM to 8KB , GPIO 14-80, LCD 驱动?LED 调光，安防，健身器材，消费类电子，能量监控?8MHz, 1-60KB Flash, RAM to 10KB, GPIO 14-48 (F1xx)

?16MHz, 1-120KB Flash, RAM to 8KB, GPIO 10-64 (F2xx)

?3个24位，12MHz 的ADC ，1-16KB Flash, RAM to 512B, GPIO 11 (AFE)

?单电池供电系统

?个人电子，电动牙刷、剃须刀等等

?主频4MHz, ROM 高至2KB, RAM 高至2KB, GPIO 11, 0.9V -1.65V

?替代部分模拟或者逻辑器件的功能，8位单片机的价格，16位的性能

?集成UART,SPI 和I2C 等通信接口

?主频16MHz, 0.5-16KB Flash, RAM to 512B, GPIO 10-24

?带LCD 的应用，如：带LCD 的便携式医疗设备?USB 供电，高精度PWM ，LED 灯以及电容式触摸

?主频最高25MHz, 256KB Flash, RAM 18KB, GPIO 29-87

F6xx 通用微控制器F1xx F2xx AFE430: 24位ADC

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3MSP430 | Ultra-Low Power is in our DNA 2006 –eZ

Revolutionized tools with eZ430-F2013MSP430 –Always Innovating 2010 –250k

250k Tools Sold 2010 –0.9V World’s first Native 0.9V microcontroller 2009 -Chronos World’s first wearable development kit 2010 -$4.30LaunchPad, world’s lowest

cost tool released 2010 –$300M

MSP430 growing share

2011 –FRAM

First catalog MCU

with FRAM 2012 –Next Gen ULP 10x Lower Power 1994 –Hello World MSP430 is born 2010 –300+ devices Largest ULP portfolio

2009 –200+ devices

Growing portfolio

And we’re just getting started…2009 –5xx 25MHz, Integrated USB 2010 –RF SoC CC430 embedded RF

2000 –1xx First 8MHz

devices 2004 –2xx

First 16MHz devices 1996 –1 MU

MSP430 ships 1Million Units 2010 –1 BU

MSP430 ships 1Billion Units

1971 –The Beginning TI Invents the microcontroller 2006 –100MU MSP430 ships 100Million units 1999 –Flash

First Flash-based MSP430MSP430 | Ultra-Low Power is in our

DNA

MSP430-适合的应用举例MSP430 可以满足您的几千种应用

使用MSP430可以让您做出差异化的产品

超低功耗、高度集成特色的模拟和数字外设、

简单易用的工具

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4MSP430 就是超低功耗+高性能=超低功耗

全速工作时超低功耗

@2.2V, 1MHz, Flash 运行程序

工作模式下超低功耗的领袖

F2xx (通用型微控制器, 最高16MHz)?220uA F4xx (带LCD 驱动器, 最高16MHz)?200uA F5xx (通用微控制器+ USB, 最高25MHz)?160uA 带FRAM 的MSP430

?100uA Nothing to hide! 工作电流包括:?零功耗欠压复位?所有外设开启，所有时钟开启?低功耗模式(Low Power Mode)下，所有外设都可用?I/O 口都开启

?时钟、看门狗

?所有中断源uA/MHz 会随CPU 主频提高而提高P o

w e r

Time

Minimize Active Current Consumption Energy = Power * Time

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5业内最好的唤醒时间

快速从低功耗模式中唤醒P o w e r 快速进入低功耗模式

F2xx (通用微控制器, 最高16MHz)

?<1us

F4xx (带LCD 驱动, 最高16MHz)

?<5us

F5xx (通用微控制器+ USB, 最高25MHz)

?<3us

Time

Wake up instantly to

spend more time in

Low Power Modes 高度集成各种特色模拟和数字外设300多款型号

创新的集成

所有的外设

?Flash: 最大256kB Flash, 512kB 即将登场

?RAM: 最大18kB RAM

?封装/管脚: 24 种封装形式, 最多113脚

?超高性价比: MSP430 Value Line MCUs @ $0.25

?单片集成:?10, 12位ADC ?16 位Sigma Delta ADC ?12 位DAC ?16 位定时器?I2C, SPI, UART ?LCD 驱动器?USB ?集成射频(RF)?比较器?运放?DMA(直接存储读取)模块?硬件乘法器

?AES128 加密模块?看门狗定时器?欠压复位?电容式触摸I/O ?实时时钟?电源管理模块?更多……

?FRAM(铁电存储) –未来的嵌入式存储技术

?电容式触摸I/O –directly interface with pads

?高精度的定时器–4ns 分辨率

?A-POOL –可配置的模拟模块

?USB –全速2.0

?射频–1GHz 以下(433, 868, 915MHz)

?ESP430 –专用于计量算法的第二个核

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6150多颗新器件MSP430G2xx360 多颗器件, 16kB Flash, 24 GPIO, 1kB RAM, 电容

式触摸I/O, 串口(UART)

MSP430G2xx2

60 多颗器件, 8kB

Flash, 16 GPIO,512B RAM,

电容

式触摸I/O

MSP430G2xx127 颗产品型号，

2kB Flash, 10 GPIO, 128B RAM MSP430 is lower power in all modes of operation Competitor M MSP430G2001Price $0.25$0.25Flash 512B Ext 12V 512B In System RAM 25B 128B Timers 8-bit counter 16-bit multifunction Emulation 02-pin In System GPIO/Interrupts 601022MIPS 1x 8-bit 16x 16-bit Power Modes 25Affordable Development

>$100$4.30Flexible

Hi-Performance More Functionality Faster Development Agile No Compromise MSP430G2xx Value Line MCUs 16的价格& 以8位机的价格送您超低功耗的性能

Available today @ /430value LaunchPad development kit ?集成全速USB 2.0 (12 Mbps)

?2K 的数据缓存可灵活配置成RAM

?未用的USB 接口可以作为大电流的I/O 口来用(兼容5V)

MSP-EXP430F5529 带USB 的开发板

?板载仿真器

?点阵式液晶屏, SD 卡接口, 可扩展的射频接口,

电容式触摸按键, 加速度传感器

?完全的USB 开发板只要$149

?/usbexp

集成全速USB (USB 2.0 全速模式)

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7CC1101 射频收发器SoC ?1GHz 以下(433, 868, 915 MHz)?高灵敏度?低功耗?优秀的调度能力?灵活的数据码流& 调制方式

MSP430? 微控制器?I 业界最低功耗的MCU ?16 位精简指令集RISC 架构?20 MHz 处理器?高性能的模拟外设?传感器接口CC430 –集成射频收发器的微控制器(SoC)

48 QFN (RGZ) –7mm x 7mm

64 QFN (RGC) –9mm x 9mm

完整的射频开发工具FRAM |未来的嵌入式存储技术

?普遍使用的存储器

?100 万亿次擦写?100倍更快速写入?250倍更低的功耗?灵活配置存储器: 灵活分配代码和数据空间

?增强产品的可靠性，最大化每一寸PCB 的价值

?比Flash 快1000倍，意味着比Flash 的功耗低250倍

?比Flash 功耗低，可以延长电池的使用寿命

?Lowest Active Power in the Industry (100uA/MHz) for active modes ?

低电压、高速度的擦写使得系统很难被破解

?可以使安全相关的应用产生新的超低功耗的应用

?最多超过1,000,000,000,000,000 次擦写速度

?确保每一位完整地写入

?利用RAMTRON 十年的经验

?应用上无技术瓶颈

?周围的放射性物质会对系统造成无法检测的干扰(ISO 11137-1:2006)?FRAM 不受电磁干扰

FRAM 提供最大的设计灵活性

FRAM 能提供超低的功耗

FRAM 更具鲁棒性

FRAM 擅长安全相关的应用FRAM 非常可靠

TI 领先业内10年的技术

/fram

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8最新的LaunchPad (MSP-EXP430G2)Everything you need to Launch your applications!板载仿真器带USB 线

+适用14 或者20 脚的直插封装

支持所有MSP430 超值系列产品(Value Line)

+支持G2X MSP430 产品

MSP430G2231 & MSP430G2211

+2 个按键

+2 个LED

+免费的编译器和调试器

Code Composer Studio Ver 4

IAR Embedded Workbench +$4.30请登录@

/launchpad 查看最

新信息MSP430 触摸和接近感应套件?世上最低功耗的触摸及接近感应解决方案

–触摸按键的功耗低至1µA

–电容式触摸I/O 模块:

外围不需其他器件

?灵活的设计

–可支持1-29 个触摸按键

–所有MSP430产品皆支持触摸按键设

计

?免费的软件库

–免费的软件库，使用所有MSP430器件–只需占用1KB 的Flash ?电容式触摸LaunchPad 扩展板只需$10非常适合应用于超低功耗的-按键-滑条-滚轮-接近感应

/capacitivetouch

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9MSP430 开发板及评估板MSP-EXP430FG4618MSP-EXPCC430

MSP-EXP430F5529

MSP-EXP430F5438?典型器件: MSP430FG4618?典型应用: 表计类?板上带LCD 屏，射频接口、音频接口、麦克风、电容式触摸、RS232，按键，LED 灯?售价: $99

?典型器件: CC430F6137, CC430F5137?典型应用: 1GHz 以下的射频应用?包括一个母板(F6137) 和一个子板(F5137), 板载仿真器，按键，LED.?Price: $149?典型器件: MSP430F5438?典型应用: 通用评估?板载点阵液晶，方向操纵杆，麦克风，射频头，加速度传感器，按键，LED ?价格: $149?典型器件: MSP430F5529?典型应用: USB ?板载点阵液晶、USB 接口、SD 卡、射频接口、电容式触摸，电位计，加速度传感器，仿真器，按键，LED ?售价: $149MSP-EXP430G2

MSP-EXP430FR5739?典型器件: MSP430FR5739?典型应用: FRAM ?板载加速度传感器，仿真器，射频接口，按键，LED ?售价: $29?典型器件: MSP430G2xx Value Line MCUs ?典型应用: 低成本，通用单片机?板载20脚直插插座，按键，LED ，仿真器。可以支持扩展板，如触摸按键扩展板等?售价: $4.30首次集成入CCS -MSP430Ware 软件资料包

-Grace

-ULP Advisor -More…继续支持IAR -IAR 同时集成MSP430Ware 的内容-加入最新的器件支持增加对MSPGCC 的支持-免费，开源，社区支持

-加入最新的器件-即将登场–例程，工程以及其他开发资源

MSP430 IDEs MSP430Ware –MSP430所有资料的集合

提供成为MSP430 的专家的一切资源，GUI 界面友好而形象让您快速而简单地找到各种文档以及软件资源?各种外设驱动库

?C 代码例程

?Grace 的模板

?数据手册

?设计指导

?硬件设计资料

已经正式上线！

实现系统超低功耗的软件工具ULP Advisor TM

-让您的代码跟“超低功耗代码列表”进行对比-目前有15项超低功耗的代码原则，后续还在添加中……-提出实现超低功耗的资源和例程

-正式版本2012年4月推出EnergyTrace TM -During debug, EnergyTrace reports back current status of the CPU, peripherals & timers.-Allows developers to correlate

power-relevant information to the

MCU program code

-Coming Soon…其他MSP430 软件工具Grace TM 图形化编程工具，可以实现各种外

设的配置，自动生成代码peripherals 其他软件包：?电容式触摸库

?计量库?USB 开发包?射频软件资源需要查看所有MSP430 软件工具，请登录/msp430software

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RTOS MSP430

软件开发工具

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10?MSP430Ware 是免费的，而且是CCSv5的一个插件，并且可以单独运行?用MSP430Ware 可以很简单的向CCS 导入例程，也可以阅读相关的设计文档

?完整了MSP430 软件工具系统(Software Ecosystem)同时也包含图形化的编程工具(Grace

1.1), 射频及USB 软件资源，以及新的超低功耗设计向导-ULP Advisor (Beta).

用熟悉的环境来设计

MSP430Ware 让开发变得非常容易！

?简洁而形象的GUI 让您轻松寻找各种例程、文档、API 和其他设计资源?可以按照器件、开发工具以及软件库来寻找资源

?更快的搜索= 更快的开发. MSP430Ware 为您的超低功耗MCU 开发提供一站式服务在MSP430Ware 中可以直接找到各种设计资源

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?具有吸引力的API 库函数让您省去逐位操作寄存器，让您的产品更快面市

?使能、配置并且使用MSP430F5xx/6xx 系列产品的外设，简单、易用的向导

?详细的设计资料，让客户不仅仅只是搭建一个“Hello World” 的程序，而是真正根据应用开发产品

MSP430 外设驱动库让您在几分钟之内变成MCU 的专家

TI Resource Explorer, MSP430Ware

TI Resource Explorer:

?Code Composer Studio v5的一个新的插件

?形象的GUI 界面，组织所有的设计资源，让您的MCU 设计更加简单！集成“一站式学习”的所有资源”

?支持TI 所有微控制器的所有设计资源

–MSP430Ware | StellarisWare | C2000 ControlSUITE

自动联网更新

?保证使用者拥有最新的文档和资源

?支持MSP430等微控制器的最新器件

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11TI Resource Explorer 概览集成在CCSv5.1也可单独运行或下载

搜索过滤工具

便于搜索所需内容

在开发或者调试的同时也

可以寻找相应的资源

微控制器设计包

MSP430, C2000 & Stellaris 可以直接导入工程或者例程

图形化界面中可以寻找到

相应的文档可以联网自动更新

外设驱动库配置PWM vs 传统C 代码?外设驱动库更具易读性?不需要对寄存器进行操作

?高层API 支持下载程序到所有的MSP430F5 系列和6系列的器件

外设驱动库

传统C 代码

机器码编程

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完整的MSP430 软件套件

?Various IDE options

?ULP Advisor

?Grace

?USB & RF Software Tools

?RTOS

?Command Line programmers

?BSL configuration

多种IDE 的选择

多种免费的集成开发环境(IDE)

Code Composer Studio version 5.2 (Beta Now, April 2012 RTM)

?基于Eclipse架构的IDE (编译器、调试器、连接器，等等)，支持所有TI的处理器

?无限制版本只要$495 // 免费版本也已可得！

?包含Linux对于MSP430的支持

?集成MSP430的专用工具: Grace 1.10, ULP Advisor, MSP430Ware

?更新CGT 4.1

IAR Embedded Workbench

?是专业生产IDE的第三方，包括MSP430的配置文件以及所有的项目管理工具

?免费版本可得!

?可以下载代码限制版4/8/16kB，免费

?30天，无代码限制版，免费

?IAR也集成Grace 和ULP Advisor

MSPGCC

?免费，开源，MSP430所需的GCC工具

?包含GNU C 编译器(GCC), 汇编器和连接器(binutils), 调试器(GDB)

?可以用于Windows, Linux, BSD 以及Unix的其他主流操作系统

?想要了解更多，请登录/

?支持20 位以上的CPUx (5月BETA 版，8月正式版)

其他MSP430 IDE 也可得! 了解更多请登录@ /msp430tools

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ULP (Ultra-Low Power) Advisor

Squeezing every last nanoAmp –Beta coming Dec 2011, RTM Q1 2012

?ULP Advisor TM

-让您的代码跟“超低功耗代码列表”进行对比

-目前有15项超低功耗的代码原则，后续还在添加中，所有规则由业内资深

专家创建

-维基百科上有对所有原则的解释，提出实现超低功耗的资源和例程

-是CCS的一部分正式版本2012年4月推出

-了解更多，请登录/ulpadvisor

您的代码…

维基上有所有详细的解释

ULP Advisor 为您找出实现低功耗可以优化的

地方

ULP Advisor 范例!

?每一个规则都有详细的指导:

–如果不处理，会对设计有影响

–帮您纠正(如果需要的话)

–例程

–文档以及相关资源

–视频

–E2E论坛

?Wiki 是交互式的

–世界的低功耗专家可以建议设计技巧

–参加在线的E2E 讨论

–ULP的支持可以在wiki上组织，并且不断增

加内容

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Grace

代码生成工具让您的设计更快面世

Grace 是一个图形化的编程工具(GUI) ，它可以使能以及配置MSP430F2xx and G2xx 的

外设.

?使用按钮，下拉菜单以及文字输入来生成C代码，可以配置您应用中所需的外设

?抽象成多层–基本视图，开发者视图以及寄存器视图

?在图形化配置的过程中会有很多有用的建议

?是Code Composer Studio的免费插件, 也可以单独下载和运行，支持其他IDE

单击一下使能某个外设交互式配置外设产生带注释的，易读的C代码

/grace

近观Grace

?Grace 的例程包括在MSP430Ware 套件中，而且可以直接导入CCS

?单独的Grace可以单独下载，并且可以支持IAR

?交互式框架

?通过GUI使能或者配置外设

?产生带注释的C代码

?保证外设之间不冲突

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15软件工具让您的USB 和射频开发更容易SmartRF Studio 7?TI 的无线射频收发器以及SoC 的形象的工具

?生成每个寄存器所需的值Generates device register values ?可以测试卷RF 性能，以及更好地指导硬件设计.

Packet Sniffer

?分析射频数据包，支持射频调试

?可以显示或者存储射频数据包

?过滤并且解码数据包，并且显示出来

Spectrum Analyzer (sub-1GHz)

?低成本的频谱分析可以帮助您简单的射频调试.

?了解更多，请登录/sa430USB 软件包(SW 工具, 文档以及例程)?MSP430 API 代码包所有开发USB 必需的API 以及例程

?USB 现场固件升级用MSP430片上的USB 升级程序来升级MSP430

?Windows HID API API 允许USB 跟PC 通信

?USB 工具自动生成USB 代码

?在MSP430Ware 中集成!

射频软件工具

/rfstudio USB 软件工具

/msp430usbdevpack

MSP430 已经扩展到大存储空间以及高集成度的产品，一个RTOS 可以提供更高效的程序，并且保证最重要的线程优先执行

实时操作系统(RTOS)

MSP430 可以支持很多RTOS

?SYS/BIOS ?FreeRTOS ?Micrium uC/OS-II ?embOS

?TinyOS

?更多!

基于GUI 的监控和调试工具在简单的RTOS

系统中可以找到!

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MSP430 Flasher –命令行编程工具

MSP430 Flasher是一个开源的，基于Shell的MSP430

的烧写工具。可以通过FET programmer或者通过

JTAG或者通过Spy Bi-Wire (SBW).

特性:

?MSP430 Flasher 可以支持2进制文件烧写(.txt/.hex) 不需要CCS或者IAR的支持

?可以直接烧写固件

?可以同时烧断JTAG熔丝

?可以给器件充电

?提供最新的JTAG密码

?可设硬件断点

?不需安装.

欲了解更多信息，请登陆/msp430flasher

MSP430 Bootstrap Loader

?Bootstrap Loader, 或者叫BSL, 是MSP430中的一段程序，为的是读写MSP430内部的程序

?经常是通过串口(UART)发送指令，其实也可以通过其他通信协议，比如USB或者射频

?完整的MSP430的BSL使用手册，请看应用笔记(slau319), 可以支持430的大批量生产等用途所需的BSL，支持所有430器件。

?如果客户想要自己写BSL，请参考应用笔记(slaa450)

提供MSP430 BSL所需的所有的软件和硬

件电路

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CCS v5.2 –2012年4月上市

?可通过/ccs下载

?统一售价: 微控制器以及铂金版合并后$445

?免费的版本:

–30天免费评估版(可以延长90天)

–针对MSP430的16KB代码限制版

?轻松升级:

–CCSv4的用户可以免费升级

?特性:

–更简单，。更形象的界面

–动态下载可以减小您最初的软件大小!

–集成TI Resource Explorer, MSP430ware

–集成ULP Advisor

–Grace version 1.10

–包含CGTv4.1

–支持Linux MSP430

谢谢!

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/i7n4.html