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MSP430 F2 系列超低功耗单片机模块原理 第 1 章 MSP430 的体系结构
MSP430F2 系列 16 位超低功耗单片机模块原理
第 1 章 MSP430 体系结构
版本: 1.3
日期: 2007.4.
原文: TI MSP430x2xxfamily.pdf
翻译: 袁德纯
编辑: DC 微控论坛版主
注：以下文章是翻译 TI MSP430x2xxfamily.pdf 文件中的部分内容。由于我们翻译水平有限，有
整理过程中难免有所不足或错误；所以以下内容只供参考.一切以原文为准。
详情请密切留意微控技术论坛。
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MSP430 F2 系列超低功耗单片机模块原理 第 1 章 MSP430 的体系结构
第一章 MSP430的体系结构
本章主要描述了MSP430的体系结构
本章内容目录
1.1MSP430的体系结构
1.2可编程时钟系统
1.3嵌入式仿真环境
1.4地址空间
1.5MSP430X2XX系列的提高
1.1 MSP430的体系结构
将MSP430内部的16位精简指令集的CPU通过冯.诺依曼结构的地址总线和数据总线连接到外围设
备和可编程时钟系统。由于有一个先进的CPU配合具有标准组件存储印象的模拟和数字的外围设
备，使得MSP430可用于处理混合信号。
MSP430x2xx系列的主要特性如下：
◆超低功耗延长了电池的使用寿命
●保持RAM 0.1uA
●实时时钟模式 0.8uA
●MIPS运行 250uA
◆理想精确的模拟信号测量
●门控比较定时器测量电阻类元件
◆16位的精简指令集的CPU全新应用
●更大的寄存器空间消除了运行空间的瓶颈
●紧凑的核结构设计减少了功耗、降低了成本
●使得高水平的编程更优化
●27条核心指令和7种寻址方式
●强大的矢量中断能力
◆系统内的可编程FLASH使改变代码、在线升级和数据载入更灵活
1.2 可编程时钟系统
时钟系统是为电池供电系统而特别设计的。只 需 要一个32KHZ的晶振就可以直接驱动一个低频的
辅助时钟（ACLK）。ACLK可工作于实时时钟模式，并具能够自我唤醒。内部集成了一个DCO使主
时钟(MCLK)可以被CPU和其他的高速外围设备所使用。由于有了DCO，使得一个窄脉冲在少于2US
的时间内就可以将MSP430唤醒CPU工作。
●低频辅助时钟 ------低功耗模式
●高速的主时钟模式------高性能的信号处理
系统的体系结构请参考图1-1
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MSP430 F2 系列超低功耗单片机模块原理 第 1 章 MSP430 的体系结构
图1-1
1.3嵌入式仿真环境
专用嵌入式仿真环境通过JTAG即可在芯片内部进行逻辑运行，不需要占用其他的系统资源。
●支持全速运行、单步运行、断点等，以满足开发和调试的需要；
●开发就是系统相同的特征得到决定性的应用；
●保持了信号的完整性，完全不受接口的影响;
1.4地址空间
MSP430的冯.诺依曼结构的地址空间被分配成以下几个部分：特殊功能寄存器（SFR）、外围设
备地址空间、RAM、ROM/FLASH，如图1-2所示。由地址分配图可知，代码段的表现为偶地址，数
据段则可以以字节或者字的方式存取。
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MSP430 F2 系列超低功耗单片机模块原理 第 1 章 MSP430 的体系结构
图1-2
1.4.1 FLASH/ROM
FLASH/ROM的起始地址决定于单片机的种类和是否包含FLASH/ROM。Flash/ROM的结束地址为
0FFFFh。数据或代码均可被存储于FLASH中。单字节或者双字节表格都可以在FLASH中存储或使
用，而在使用它们之前则不需要先将表格复制到RAM中。中断向量映射于Flash/ROM地址的最高
的16个字中，优先级最高的中断向量位于Flash/ROM地址空间的最高位（0FFFEh）。
1.4.2 RAM
RAM的起始地址为0200H。RAM的结束地址决定于单片机的种类和是否包含RAM。RAM可用于存
放程序代码或者数据。
1.4.3 外部设备模块
外部设备模块被映射于地址空间之中。0100-01FFH是为16位外部设备而保留的。访问此模
块应该使用双字节指令。如果使用了单字节指令，则只允许偶地址访问设备，高字节位总是全
部为0。010-0FFH是为8位的外部设备而保留的。访问此模块是可使用单字节指令，如果用双字
节指令读取模块的入口字节，将导致双字节指令的高8位产生不可预见的数据。如果用双字节指
令去写8位设备的地址，则仅仅底字节位被写入到设备的寄存器中，而高8为的数据将会被忽略。
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MSP430 F2 系列超低功耗单片机模块原理 第 1 章 MSP430 的体系结构
1.4.4特殊功能寄存器
一些外围设备的功能将会在特殊功能寄存器中被设置。特殊功能寄存器位于地址空间的底
16个字节中，以字节的方式组织起来的。特殊功能寄存器只允许被单字节指令所访问。关于各
个位数据的具体应用还请参照相关数据手册。
1.4.5存储结构
单字节数可被存储于奇地址或者偶地址。而双字节数则只能被存储于偶地址空间，如图1-3
所示
图1-3
当使用双字节指令寻址时，只有偶地址被使用。双字节指令的低8位总位于偶地址，而高8
位则指向下一个奇地址。例如：如果一个双字节数据被存放于xxx4h位置，则它的低8位存放在
xxx4h，而它的高8位则被存放于xxx5h。
1.5MSP430X2XX系列的提高
表1-1详细列举了MSP430X2XX系列单片机的其他高级的功能，这些功能将会在以后的章节中
被详细讨论。一些改良的参数在设备的数据手册中已经被详细说明了。
主目 增加
复位
[1] 欠压保护复位包含在所有MSP430x2xx器件中。
[2] 由复位引起的PORIFG和RSTIFG标志位已增加到IFG1寄存器。
[3] 一条指令从0x0000-0x01FFH地址取出将复位那器件。
