MSP430单片机的FLASH与存储器结构（1）

MSP430系列单片机是德州仪器（Texas Instruments）生产的一款16位微处理器，广泛应用于低功耗微控制器市场。MSP430系列单片机的一大特点就是拥有强大的存储器管理能力，包括ROM、RAM和FLASH存储器，它们共同构成了MSP430的存储器结构。 1. 存储器结构 1.1 存储空间的组织结构 MSP430的存储器结构按照64KB的存储空间来处理。不同型号的单片机由于内部容量的不同，RAM和FLASH存储器的大小会有所变化。例如，在MSP430F149单片机中，它有60KB的FLASH和2KB的RAM。FLASH空间从0FFFFh至01100h，而1KB的启动ROM则从0000h至03FFh。外设寄存器区域从0100h至01FFh。整个存储器的结构设计得非常灵活，可根据需要存储用户代码以及中断向量。 1.2 FLASH存储空间 FLASH存储空间是分段组织的，每个段有512字节。由于FLASH是可擦除可编程存储器，所以在写入前需要先擦除。擦除通常是按段进行的，比如在MSP430F149中，一个段的地址范围可能是从0FDFFh至0FC00h。 1.3 内部存储器类型与结构 MSP430采用了冯·诺依曼结构，程序存储器和数据存储器共用同一地址空间。内部存储器包括程序存储器FLASH、数据存储器RAM、外围模块寄存器和特殊功能寄存器。这种结构让程序指令和数据可以共享相同的存储空间，简化了设计，但同时也需要注意内存的管理。 1.4 具体地址划分 MSP430的存储器地址被划分为几个部分。首先是特殊功能寄存器（SFR），位于0至0xF；其次是外围模块寄存器，位于0x10至0x1FF；然后是数据存储器RAM，从0x200开始；最后是FLASH存储器，从0x1000到0x107F。 2. 片内ROM组织 2.1 片内ROM组织 片内ROM的大小可能达到60KB。ROM部分可以存放大型数表，这对于程序的编制是十分有用的。在MSP430系列单片机中，程序存储器和数据存储器使用相同的地址空间，而中断向量则位于ROM最高地址区域。 2.2 ROM表的处理 MSP430的ROM空间允许存放大型数据表，这有助于提高程序的执行效率。用户可以使用字指令和字节指令来访问这些表，以优化程序的性能和节省内存。 2.3 计算分支跳转和子程序调用 MSP430支持在整个64KB的内存空间内进行有效的计算分支跳转和子程序调用。 3. RAM和外围模块组织 3.1 RAM和外围模块组织 RAM区域可以用来进行计算分支跳转和子程序调用。SFR硬件和外围模块寄存器是面向字节的，位于0h至0FFh；而面向字的外围模块寄存器位于100h至01FFh。 3.2 RAM的使用 RAM可以使用标准指令来实现计算分支跳转和子程序调用。CALL和BR指令与其他指令采用相同的寻址方式。 MSP430单片机的FLASH存储器设计允许用户编写程序来控制其存储和擦除过程，实现代码的更新。由于FLASH的存储特性，它可以存储掉电后需要保存的数据，具有较长的保持时间，适用于需要长时间存储数据的场景。此外，由于FLASH存储器可以按字或字节写入，但擦除操作必须整段进行，因此在进行写入操作前需要仔细规划存储结构，以避免不必要的擦除操作。 MSP430单片机的存储器结构设计使得它在低功耗应用中表现卓越，同时通过灵活的存储管理，让开发者能够根据具体需求有效地利用有限的内存空间。了解和掌握这些存储器的组织和使用方法，是开发高性能MSP430应用系统的基础。