MSP430G系列微处理器是由德州仪器公司(Texas Instruments,简称TI)推出的低成本高性能的16位微处理器,这些处理器广泛应用于嵌入式系统设计中。MSP430G系列微处理器以其低功耗著称,非常适合电池供电的应用场合。该系列处理器集成了多种外围设备,包括定时器、串行通信接口、模拟-数字转换器(ADC)等,但某些功能在特定型号中并不支持,例如G2xx1和G2xx2系列中没有内置的电子可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、数字-模拟转换器(DAC)和硬件通用异步收发传输器(UART)。不过,MSP430G系列微处理器的灵活性使得开发者可以通过软件模拟等方式,实现这些缺失的功能。
在给出的文件内容中,主要介绍了MSP430G2231微处理器的使用扩展,以实例方式展示了如何使用MSP430G系列微处理器实现以下功能:
1. 利用内部定时器模拟数字-模拟转换器(DAC):通过定时器产生的脉冲宽度调制(PWM)波形,通过外部的RC滤波电路转换为模拟电压,从而模拟出DAC的功能。16位定时器的使用可以实现8位分辨率的DAC输出。
2. 利用软件模拟通用异步收发传输器(UART)进行通信:由于某些型号的MSP430G处理器不包含硬件UART,可以通过编写软件来模拟UART的功能,实现与个人计算机(PC)的稳定可靠通信。
3. 利用Bootstrap加载程序(BSL)进行程序的在线升级:MSP430G系列处理器支持通过串行接口进行固件升级,即通过BSL程序实现应用程序的在线更新。
文件中还提供了具体的硬件电路原理图,包括如何使用MAX3232电平转换芯片与PC机进行串行通信,以及如何通过BSL输入按键启动BSL/用户程序,实现程序的升级功能。同时,还展示了如何在MSP430G2231的最小系统基础上通过外部电路实现D/A转换,以及如何在单片机的输出端口加装推挽电路以匹配输出电平和加速电容的充放电。
在软件编程方面,文档提供了PWM功能模拟D/A、模拟UART和读写Flash的实现方法,并给出了关键代码示例。通过软件模拟的方式,可以在不增加硬件成本的情况下,扩展处理器的功能。
在实际应用方面,文档结合了一个具体案例,即MSP430G系列微处理器在汽车车窗控制系统和工业消费类电子产品中的应用。这展示了MSP430G系列处理器在实际产品中的应用潜力和灵活性。
MSP430G系列微处理器的设计和使用,尤其是在低成本和低功耗方面,为嵌入式系统开发者提供了丰富的功能和较高的设计自由度。通过软件模拟和硬件扩展,开发者可以克服硬件上的局限,实现更多功能,进而开发出适用于各种应用的产品。