I.1. Giới thiệu
MSP430 chứa 16 bit RISC CPU, các ngoại vi và 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 những 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. Dưới đây là những đặc điểm tổng quát của họ vi điều khiển
MSP430:
+ Cấu trúc sử dụng nguồn thấp giúp kéo dài tuổi thọ của Pin
– Duy trì 0.1µA dòng nuôi RAM.
– Chỉ 0.8µA real-time clock.
– 250 µA/ MIPS.
+ Bộ tương tự hiệu suất cao cho các phép đo chính xác
– 12 bit hoặc 10 bit ADC-200 kskp, cảm biến nhiệt độ, Vref
– 12 bit DAC.
– Bộ giám sát điện áp nguồn.
+ 16 bit RISC CPU cho phép được nhiều ứng dụng, thể hiện một phần ở kích thước Code lập trình.
– Thanh ghi lớn nên loại trừ được trường hợp tắt nghẽn tập tin khi đang làm việc.
– Thiết kế nhỏ gọn làm giảm lượng tiêu thụ điện và giảm giá thành.
– Tối ưu hóa cho những chương trình ngôn ngữ bậc cao như C, C++
– Có 7 chế độ định địa chỉ.
– 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.
I.2. Hệ thống định thời ( Clock) linh hoạt
Hệ thống Clock được thiết kế một cách đặc biệt cho những ứng dụng sử dụng nguồn cung cấp là Pin. Một bộ tạo xung nhịp phụ tần số thấp ( ACLK) được cung cấp trực tiếp từ một bộ dao động thạch anh 32 KHz. ACLK được sử dụng như là một Real-time Clock nền để kích hoạt các tính năng. Một bộ dao động kĩ thuật số tốc độ cao ( DCO) có thể làm nguồn xung đồng hồ chính ( MCLK) sử dụng cho CPU và những kết nối ngoại vi tốc độ cao. Bởi thiết kế này, DCO có thể hoạt động ổn định 1MHz trong thời gian ít hơn 2µS. MSP430 được thiết kế dựa trên những giải pháp có hiệu quả sử dụng một RISC CPU 16 bít hiệu suất cao.
+ Bộ định thời phụ tần số thấp: Hoạt động ở chế độ sẵn sang sử dụng nguồn cực thấp.
+ Bộ định thời chính ( Master Clock) tốc độ cao: Hoạt động xử lý tín hiệu hiệu suất cao.
Hình I.1: Sơ đồ cấu trúc của MSP430
I.3. Các vùng địa chỉ
MSP430 được thiết kế theo cấu trúc Von-Neumann có một vùng địa chỉ được chia thành nhiều vùng như là thanh ghi hàm đặc biệt ( SFRs), những ngoại vi, RAM, bộ nhớ Flash/ROM.
Hình I.2: Sơ đồ bộ nhớ của MSP430
I.3.1. Flash/ROM
Địa chỉ bắt đầu của Flash/ROM phụ thuộc vào độ lớn của Flash/ROM và còn tùy thuộc vào từng họ vi điều khiển. Địa chỉ kết thúc của Flash/ROM là 0x1FFFFh. Flash/ROM có thể sử dụng cho cả mã chương trình và dữ liệu. Những bảng Byte hoặc Wordcó thể được tồn trử và sử dụng ngay trong Flash/ROM mà không cần copy vào RAM trước khi sử dụng chúng.Những bảng véc tơ được ánh xạ đến 16 Word phía trên của vùng địa chỉ Flash/ROM với ưu tiên ngắt cao nhất ở vùng địa chỉ cao nhất của Flash/ROM.
I.3.2. RAM
RAM bắt đầu ở địa chỉ 0200h và giới hạn cuối cùng tùy thuộc vào kích thước của RAM.
RAM có thể sử dụng cho cả mã chương trình và dữ liệu.
I.3.3. Các module ngoại vi
Trong vùng không gian địa chỉ của MSP430 có 2 vùng địa chỉ dành cho những Mô đun ngoại vi. Vùng địa chỉ từ 0100 đến 01FFh sử dụng dành riêng cho những mô đun ngoại vi 16 Bít. Vùng địa chỉ từ 010 đến 0FFh sử dụng dành riêng cho những mô đun ngoại vi 8 Bít.
I.3.4. Thanh ghi hàm đặc biệt
SFRs liên quan nhiều đến sự cho phép những tính năng của một số mô đun ngoại vi và dùng để truyền những tín hiệu ngắt từ ngoại vi. SFRs nằm ở 16 Byte thấp của vùng địa chỉ và được tổ chức bằng Byte. SFRs chỉ có thể được truy cập bởi chỉ thị Byte.
I.3.5. Tổ chức bộ nhớ
Byte thì dùng để định vị trí của địa chỉ lẽ hoặc chẳn, còn Wordthì chỉ sử dụng cho địa chỉ chẵn. Vì vậy khi sử dụng những chỉ lệnh Từ thì chỉ có địa chỉ chẵn thì được sử dụng. Byte thấp của một Word luôn là số chẵn, Byte cao thì ở một số lẽ kế tiếp.
Hình I.3: Bit, Byte, Word trong cấu trúc nhớ của MSP430
