MSP430系列单片机是美国德州仪器(TI)1996年开端推向市场的一种16位超低功耗的混合信号处理器(Mixed Signal Processor)。称之为混合信号处理器，首要是因为其针对实践运用需求，把许多模仿电路、理器集成在一个芯片上，以供给“单片”解数字电路和微处决计划。
1、MSP430 单片机的开展
MSP430 系列是一个 16 位的、具有精简指令集的、超低功耗的混合型单片机，在 1996 年面世，因为它具有极低的功耗、丰厚的片表里设和便利灵敏的开发手法，已成为很多单片机系列中一颗耀眼的新星。回想 MSP430 系列单片机的开展过程，能够看出有这样三个阶段：
开端阶段 从 1996 年推出 MSP430 系列开端到 2000 年头，这个阶段首要推出有 33X 、 32X 、 31X 等几个系列，而后于 2000 年头又推出了 11X 、 11X1 系列。
MSP430 的 33X 、 32X 、 31X 等系列具有LCD驱动模块，对进步体系的集成度较有利。每一系列有 ROM 型（ C ）、 OTP 型（ P ）、和 EPROM 型（ E ）等芯片。 EPROM 型的价格昂贵，运转环境温度规模窄，首要用于样机开发。这也表明晰这几个系列的开发形式，即：用户能够用 EPROM 型开发样机；用 OTP 型进行小批量出产；而 ROM 型习惯大批量出产的产品。
2000 年推出了 11X/11X1 系列。这个系列选用 20 脚封装，内存容量、片上功用和 I/O 引脚数比较少，可是价格比较低价。
这个时期的 MSP430 现已暴露出了它的特低功耗等的一系列技能特色，但也有不尽善尽美之处。它的许多重要特性，如：片内串行通讯接口、硬件乘法器、满意的 I/O 引脚等，只需 33X 系列才具有。 33X 系列价格较高，比较合适于较为杂乱的运用体系。当用户规划需求更多考虑本钱时， 33X 并不一定是最合适的。而片内高精度A/D 转化器又只需 32X 系列才有。
寻觅打破，引进Flash技能 跟着 Flash 技能的敏捷开展， TI 公司也将这一技能引进 MSP430 系列中。在 2000 年 7 月推出 F13X/F14X 系列，在 2001 年 7 月到 2002 年又相继推出 F41X 、 F43X 、 F44X 这些全部是 Flash 型单片机。
F41X 单片机是现在运用比较广的单片机，它有 48 个 I/O 口， 96 段 LCD 驱动。 F43X 、 F44X 系列是在 13X 、 14X 的根底上，添加了液晶驱动器，将驱动 LCD 的段数由 3XX 系列的最多 120 段添加到 160 段。而且相应地调整了显现存储器在存储区内的地址，为今后的开展拓宽了空间。
MSP430 系列因为具有 Flash 存储器，在体系规划、开发调试及实践运用上都表现出较显着的长处。这是 TI 公司推出具有 Flash 型存储器及 JTAG 鸿沟扫描技能的廉价开发工具 MSP-FET430X110 ，将国际上先进的 JTAG 技能和 Flash 在线编程技能引进 MSP430 。
这种以 Flash 技能与 FET 开发工具组合的开发办法，具有便利、廉价、有用等长处，给用户供给了一个较为抱负的样机开发办法。
别的， 2001 年 TI 公司又发布了 BOOTSTRAP 技能，运用它可在烧断熔丝今后只需几根线就可更改并运转内部的程序。这为体系软件的晋级供给了又一便利的手法。 BOOTSTRAP 具有很高的保密性，口令可到达 32 个字节的长度。
繁荣开展阶段 在前一阶段，引进新技能和内部进行调整之后，为 MSP430 的功用扩展打下了杰出的根底。所以 TI 公司在 2002 年末和 2003 年期间又连续推出了 F15X 和 F16X 系列的产品。
在这一新的系列中，有了两个方面的开展。一是从存储器方面来说，将 RAM 容量大大添加，如 F1611 的 RAM 容量添加到了 10KB 。这样一来，期望将实时操作体系（ RTOS ）引进 MSP430 的，就不会因 RAM 不行而忧愁了。二是从外围模块来说，添加了 I 2 C 、 DMA 、DAC12 和 SVS 等模块。
在 2003 年中， TI 公司还推出了专门用于电量计量的 MSP430FE42X 和用于水表、气表、热表上的具有无磁传感模块的 MSP430FW42X 单片机。咱们信任因为 MSP430 的开放性的根本架构和新技能的运用，新的 MSP430 的产品品种必将会不断出现。
2、 MSP430 单片机的特色
MSP430 系列单片机的敏捷开展和运用规模的不断扩大，首要取决于以下的特色。
强壮的处理才能 MSP430 系列单片机是一个 16 位的单片机，选用了精简指令集（RISC）结构，具有丰厚的寻址办法（ 7 种源操作数寻址、 4 种意图操作数寻址）、简练的 27 条内核指令以及很多的模仿指令；很多的寄存器以及片内数据存储器都可参与多种运算；还有高效的查表处理指令；有较高的处理速度，在 8MHz 晶体驱动下指令周期为 125 ns 。这些特色确保了可编制出高效率的源程序。
在运算速度方面， MSP430 系列单片机能在 8MHz 晶体的驱动下，完成 125ns 的指令周期。 16 位的数据宽度、 125ns 的指令周期以及多功用的硬件乘法器（能完成乘加）相合作，能完成数字信号处理的某些算法（如 FFT 等）。
MSP430 系列单片机的中止源较多，而且能够恣意嵌套，运用时灵敏便利。当体系处于省电的备用状况时，用中止请求将它唤醒只用 6us 。
超低功耗 MSP430 单片机之所以有超低的功耗，是因为其在下降芯片的电源电压及灵敏而可控的运转时钟方面都有其独到之处。
首要， MSP430 系列单片机的电源电压选用的是 1.8~3.6V 电压。因而可使其在 1MHz 的时钟条件下运转时， 芯片的电流会在 200~400uA 左右，时钟关断形式的最低功耗只需 0.1uA 。
其次，共同的时钟体系规划。在 MSP430 系列中有两个不同的体系时钟体系：根本时钟体系和锁频环（ FLL 和 FLL+ ）时钟体系或 DCO 数字振荡器时钟体系。有的运用一个晶体振荡器（ 32768Hz ） , 有的运用两个晶体振荡器）。由体系时钟体系产生 CPU 和各功用所需的时钟。而且这些时钟能够在指令的操控下，翻开和封闭，然后完成对整体功耗的操控。
因为体系运转时翻开的功用模块不同，即选用不同的作业形式，芯片的功耗有着明显的不同。在体系中共有一种活动形式（ AM ）和五种低功耗形式（ LPM0~LPM4 ）。在等候办法下，耗电为 0.7uA ，在节电办法下，最低可达 0.1uA 。
体系作业安稳。上电复位后，首要由 DCOCLK 发动 CPU ，以确保程序从正确的方位开端履行，确保晶体振荡器有满意的起振及安稳时刻。然后软件可设置恰当的寄存器的操控位来确认最终的体系时钟频率。假如晶体振荡器在用做 CPU 时钟 MCLK 时产生毛病， DCO 会主动发动，以确保体系正常作业；假如程序跑飞，可用看门狗将其复位。
丰厚的片上外围模块 MSP430 系列单片机的各成员都集成了较丰厚的片表里设。它们分别是看门狗（ WDT ）、模仿比较器A 、定时器 A （ Timer_A ）、定时器 B （ Timer_B ）、串口 0 、1（ USART0 、1 ）、硬件乘法器、液晶驱动器、 10 位 /12 位ADC、IIC总线直接数据存取（ DMA ）、端口 O （ P0 ）、端口 1~6 （ P1~P6 ）、根本定时器（ Basic Timer ）等的一些外围模块的不同组合。其间，看门狗能够使程序失控时敏捷复位；模仿比较器进行模仿电压的比较，合作定时器，可规划出 A/D 转化器； 16 位定时器（ Timer_A 和 Timer_B ）具有捕获 / 比较功用，很多的捕获 / 比较寄存器，可用于事情计数、时序产生、PWM等；有的器材更具有可完成异步、同步及多址拜访串行通讯接口可便利的完成多机通讯等运用；具有较多的 I/O 端口，最多达 6*8 条 I/O 口线； P0 、 P1 、 P2 端口能够接纳外部上升沿或下降沿的中止输入； 12/14 位硬件 A/D 转化器有较高的转化速率，最高可达 200kbps ，能够满意大大都数据收集运用；能直接驱动液晶多达 160 段；完成两路的 12 位 D/A 转化；硬件IIC串行总线接口完成存储器串行扩展；以及为了添加数据传输速度，而选用直接数据传输（ DMA ）模块。 MSP430 系列单片机的这些片表里设为体系的单片解决计划供给了极大的便利。
便利高效的开发环境 现在 MSP430 系列有 OPT 型、 FLASH 型和 ROM 型三种类型的器材，这些器材的开发手法不同。关于 OPT 型和 ROM 型的器材是运用仿真器开发成功之后在烧写或掩膜芯片；关于 FLASH 型则有非常便利的开发调试环境，因为器材片内有 JTAG 调试接口，还有可电擦写的 FLASH 存储器，因而选用先下载程序到 FLASH 内，再在器材内通过软件操控程序的运转，由 JTAG 接口读取片内信息供规划者调试运用的办法进行开发。这种办法只需求一台 PC 机和一个 JTAG 调试器，而不需求仿真器和编程器。开发言语有汇编言语和 C 言语。
MSP430 单片机现在首要以 FLASH 型为主。
习惯工业级运转环境 MSP430 系列器材均为工业级的，运转环境温度为 -40~+ 85 摄氏度 ，所规划的产品合适用于工业环境下。
⒊ MSP430 系列与89C51系列的比较
我国的大都读者对89C51系列的单片机是很了解的，为了加深对 MSP430 系列单片机的知道，咱们无妨将两者进行一下比较。
首要，89C51单片机是 8 位单片机。其指令是选用的被称为“ CISC ”的杂乱指令集，共具有 111 条指令。而 MSP430 单片机是 16 位的单片机，选用了精简指令集（ RISC ）结构，只需简练的 27 条指令，很多的指令则是模仿指令，很多的寄存器以及片内数据存储器都可参与多种运算。这些内核指令均为单周期指令，功用强，运转的速度快。
其次，89C51单片机自身的电源电压是 5 伏，有两种低功耗办法：待机办法和掉电办法。正常情况下耗费的电流为 24mA ，在掉电状况下，其耗电电流仍为 3mA ；即便在掉电办法下，电源电压能够下降到 2V ，可是为了保存内部 RAM 中的数据，还需求供给约 50uA 的电流。而 MSP430 系列单片机在低功耗方面的优胜之处，则是89C51系列不行比较的。正因为如此， MSP430 更合适运用于运用电池供电的仪器、外表类产品中。
再者，89C51系列单片机因为其内部总线是 8 位的，其内部功用模块根本上都是 8 位的尽管通过各种尽力其内部功用模块有了明显添加，可是受其结构自身的约束很大，特别模仿功用部件的添加更显困难。 MSP430 系列其根本架构是16位的，一起在其内部的数据总线通过转化还存在 8 位的总线，在加上自身便是混合型的结构，因而对它这样的开放型的架构来说，不管扩展 8 位的功用模块，仍是16位的功用模块，即便扩展模 / 数转化或数 / 模转化这类的功用模块也是很便利的。这也便是为什么 MSP430 系列产品和其间功用部件敏捷添加的原因。
最终，便是在开发工具上面。关于89C51来说，因为它是最早进入我国的单片机，人们对它在了解不过了，再加上我国各方人士的尽力，发明了不少合适咱们运用的开发工具。可是怎么完成在线编程仍是一个很大的问题。关于 MSP430 系列而言，因为引进了 Flash 型程序存储器和 JTAG 技能，不只使开发工具变得简洁，而且价格也相对低价，而且还能够完成在线编程。
