MSP430单片机学习笔记：从存储器到中断

"MSP430学习笔记" MSP430是由TI（Texas Instruments）公司推出的16位超低功耗单片机，适用于各种需要高效能与节能特性的应用，如传感器节点、便携式设备等。本文将探讨MSP430的基本结构、存储器配置、复位机制、时钟系统以及中断处理。 1. 存储器结构： MSP430采用了冯·诺依曼结构，即程序存储器和数据存储器共享同一地址空间。它的内存布局包括： - 0-0xF：特殊功能寄存器（SFRs），用于控制和状态信息。 - 0x10-0x1FF：外围模块寄存器，用于访问各种外设。 - 0x200-?：根据具体型号，地址空间会从低地址向高地址扩展。 - 0x1000-0x107F：seg_b区域，用于存储Flash信息。 - 0x1080-0x10FF：seg_a区域，同样用于Flash信息。 - 剩余部分：根据单片机容量不同，地址从0xFFFF开始向下扩展，例如MSP430F149的Flash大小为60KB，地址范围到0x11002。 2. 复位机制： MSP430有两种复位方式：上电复位（POR）和上电清除（PUC）。POR仅在电源上电或RST/NMI引脚设置为复位状态并检测到低电平时触发。PUC则在POR、看门狗定时器溢出或安全密钥错误时激活。无论哪种复位，CPU都会从0xFFFF地址读取复位中断向量，并从此地址开始执行程序。 3. 时钟系统： MSP430具有三个振荡器：DCO（内部振荡器）、LFXT1（低频外部振荡器）和XT2（高频外部振荡器）。LFXT1通常用于32768Hz的低频应用，而XT2和DCO可以支持更高的频率。MSP430提供三种时钟信号： - MCLK：主时钟，可分频，供CPU和其他模块（在配置允许的情况下）使用。 - SMCLK：子时钟，供外围模块使用，可以选择不同的振荡器源。 - ACLK：辅助时钟，只能由LFXT1产生，专供外围模块使用。 4. 中断系统： MSP430的中断功能强大，几乎每个外围模块都能生成中断请求。中断处理流程大致如下： - 当发生中断请求时，如果CPU处于活动状态，会立即停止当前指令的执行。 - CPU保存当前状态（如寄存器值），然后跳转到中断向量表中的相应地址。 - 在中断服务例程中，CPU处理中断事件。 - 完成处理后，CPU恢复先前保存的状态，并返回到中断前的指令地址，继续执行程序。 - 如果CPU在低功耗模式下，中断可以唤醒CPU，执行完处理后再回到低功耗状态。 通过这些基础知识，你可以更好地理解和使用MSP430单片机，进行高效的嵌入式系统设计。在实际应用中，还需要深入研究各个外围模块的特性和编程接口，以充分发挥MSP430的潜能。