TI - MCU - MSP430使用指南1 -> MSP430简介及选型指南

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前言：很幸运能够进入半导体这个充满未来和机遇的行业，同时深刻接触到TI公司MCU产品MSP430，接下来我会用一系列的文章来描述MSP430产品性能、优势、资料及使用方法。

首先先介绍一下TI公司，一个集高科技与创新于一体的企业，成立于1930年，成立之初是一家使用地震信号处理技术勘探原油的地质勘探公司，1951年正式改名德州仪器（Texas Instruments）, 从制作第一个晶体管，到发明集成电路，再到后期的DLP技术，数字处理器DSP产品，超低功耗MCU MSP430产品，OMAP处理器，TI一直创新性的推出能影响世界的产品，在半导体行业保持着领先的地位，目前TI是全球最大的模拟半导体厂商，公司主要有两个业务：Analog 和 EP，均分别处于行业的龙头地位。

一、MSP430介绍

MSP430产品，诞生于1990年，到现在已经有29年历史，长久以来凭借超低功耗的优势，在嵌入式行业中一直有着很高的竞争力，目前MSP430产品按照存储材料分主要分为两种Flash型和FRAM型。

 

目前市面上MCU大部分都采用Flash工艺，TI是唯一一个用FRAM工艺制作MCU的厂商，MSP430也就成为市面上唯一的FRAM工艺的MCU。FRAM有RAM的高速，寿命长等有点，同时包含Flash，EEPROM等的非易失的特点，相比于Flash，FRAM有以下优势：

• FRAM可以实现单字节读写，同时在写入数据前不需要先擦除. Flash则需要采用片擦除甚至是页擦除，而且需要提前擦除才能写入新的数据。
• FRAM的读写寿命可以达到10¹³次（10万亿次），而Flash寿命为10⁵次。
• FRAM读写功耗低，Flash擦除则需要一个较高的电压，因此会造成较大的功耗。
• FRAM读写速度快，平均写入1Byte数据仅需要0.00015ms，Flash则需要0.05ms，EEPROM速度更慢，在5ms左右。

基于FRAM的这些优点，它显得和追求超低功耗的MSP430更加般配，2012年第一个FRAM工艺的MCU MSP430FR5739问世，FRAM正式进入MCU领域，凭借着FRAM的高性能和超低功耗，后续的FRAM工艺的MSP430产品相继推出，目前已有FR2xx/FR4xx, FR5xx/FR6xx系列。

MSP430产品主要优势-超低功耗，为实现在满足客户使用的同时把功耗降到最低，MSP430有多种模式：LPM0，LPM2，LPM3，LPM4，LPM3.5，LPM4.5。在最低功耗的LPM4.5模式，MCU功耗更是无耻的降到了34nA的地步。同时MSP430发展主打差异化，针对嵌入式产品的各个应用场景集成各种外设，比如集成LCD模块，USB模块，电容触摸模块，智能模拟模块，超声模块，射频模块，无线通信模块等等，用户可根据自己的需求进行合理的选型以减少产品开发的周期和硬件设计的难度。

 

二、MSP430产品性能介绍

• 运行速度：8MHz – 25MHz， 大部分MCU最高运行在16MHz，Flash工艺中F5xxx系列部分产品可以运行在25MHz，FRAM工艺中FR2355，FR2353，FR2155，FR2153可以运行在24MHz。
• 机器字长：16位。
• 内存：RAM : 0.125KB – 66KB，Flash/FRAM ：0.5KB – 512KB。
• 制作工艺：Flash和FRAM，MSP430FRxx系列均为FRAM工艺，其他系列均为Flash工艺。
• 内部资源：时钟CS，定时器Timer，SPI/I2C/UART，ADC（最高24位），DAC，看门狗WDT，CRC校验，LCD控制器，DMA，RTC时钟，USB模块，MPY32硬件乘法器，AES加速器，片内内存FRAM/Flash.
• 特殊资源：

1. 面向智能触摸的CapTIvate模块：高灵敏度，抗干扰能力强，提供GUI编程，电路简单，产品稳定。
2. 面向表类产品的USS模块：高精度流量算法，内部集成超声发射和感知模块，内部集成高性能调理电路，提供GUI编程，电路简单，产品稳定。
3. 面向消费电子的SAC（智能模拟组合）模块：内部集成多级高性能运放，可通过软件编程实现自由组合，跨级运放等，减少外围模拟电路，同时增加系统稳定性。
4. 面向无线传输的RF无线模块：CC430Fxx系列，集成CCxx内核，一片MCU即可实现1GHz的无线通信，信号稳定，电路简单。
5. 面向RFID的NFC模块：RF430系列，集成NFC模块，符合ISO/IEC 14443B标准，丰富的参考设计及防碰撞算法。

• 封装：TSSOP，LQFP，QFN，BGA等。
• 供电电压：3.3V。支持1.8V I/O口（F52xx系列）和5V I/O口（F51xx系列）。

三、MSP430软件开发工具

• Code Composer Studio(CCS)

TI官方提供的开发软件，支持TI所有的嵌入式产品，目前版本已经更新到9.2.0，内部集成Energytrace等工具，方便调试及程序下载，软件界面：

 

软件下载网址：（建议下载较新版本，比如9.0.1，但不要下最新版本，可能存在一些小的BUG）

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选择合适的版本下载进行安装，在CCS V7版本以后，软件就对用户开放使用，不再需要license。

• IAR Embedded Workbench

IAR是一家专门设计针对嵌入式产品的开发软件的公司，自己设计编译器，因此相对于其他开发软件，编译速度较快，但是内部集成的小功能插件可能少于CCS，软件界面截图如下：

软件下载网址：（在不破解的情况下只能试用30天，同时并非可以使用所有功能。）

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• Energia

另一个不太出名的开发软件，免费的，不需要破解，国内使用的人很少，因此资料也比较少，软件信息及下载地址如下：

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四、MSP430硬件平台

• 下载器：MSP-FET

MSP-FET支持所有的MSP430产品下载，支持两种下载模式：JTAG和SBW，同时板子内部集成USB转TTL电路，能实现PC与MCU的串行通信。具体信息网址：

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驱动位通用驱动，即插即用，如果出现驱动安装失败的情况，可手动安装，官方驱动下载网址：
www.ti.com/MSPdrivers

• 硬件平台：Lanuchpad 和 实验电路板

MSP430产品有官方提供的硬件开发平台，包括Lanuchpad和实验电路板，如下图显示的是Lanuchpad，在这个电路板上集成Ez-FET，可以直接连接电脑进行程序下载调试，使用方便。绑匪针对每一个芯片均有相应的Lanuchpad，针对每一个系列的有特点产品都会有这类学习实验电路板，其他芯片如果想进行测试，可以采用Target-Board的形式。

Target-Board针对不同封装有不同的硬件电路板，如下图位TSSOP-20封装的图片，可以用于多种相同封装的芯片进行测试：

 

更多的Lanuchpad资料，可以参考：

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更多的Target-Board资料，可以参考：

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五、MSP430程序例程：

• Resource Explorer

网址：javascript:;

提供TI所有EP的各个模块的例程，同时支持UniFlash在线下载，擦除程序，在线CCS，GUI编程，板子兼容性检测等功能，这是个特别特别特别有用的网址，程序量很丰富，有针对汇编和C语言的，也有直接操作寄存器的，也有调用库函数的，同时有丰富的程序说明和API函数说明。

网址界面如下：

• TI官网下面Code Example

有些产品或者设计的实验电路板的程序，会在TI相应产品的官网网址下面，会包含一些重要的例程和硬件设计资料，TI很无私，基本所有硬件设计，软件设计全部开放源代码或硬件设计资料，特殊的也会开放lib文件下载，一共用户使用。

TI MSP430官方网址：

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