MSP 430

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MSP 430

• Mixed Signal Microcontroller
• MSP 430

http//www.ti.com
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Einführung

• Der Mikrocontrollers MSP430 von Texas Instruments
• Das Entwicklungsboard
• MSP-STK 430A320

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Hauptthemen

• Was kann er ?
• Wie sieht er aus ?
• Hosen runter
• Zu Befehl
• Äußerlichkeiten
• Schlaf gut

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Was kann er ?

• Power 2,5 V 5,5 V
• Max. 3,8 MHz
• Min. 0,1 µA
• 5 Schlaf-Modi
• Aufwachen in 6 µs
• 16 Bit RISC-Architektur
• 300 ns Befehlszykluszeit
• LCD Treiber intern

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Was kann er ?

• Interner Multiplizierer
• Spezielle MAC Operationen
• Interface USART/UART SPI
• A/D Wandler intern
• Timer 16 Bit mit 5 CCU Registern
• Security Fuse (Code Protection)
• Bis 32 kB ROM / 1 kB RAM
• OTP, Eprom, Flash
• Serielle On Board Programmierung

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Wie sieht er aus ?

• 64 / 100 polig

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Blockschalbild

• Blockschaltbild

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Processing Unit

• RISC Architektur
• Viele Register Operationen
• 7 Adress Modi für Quellen
• 4 Adress Modi für Ziele

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Register

• 16 Register intern
• Register-Register Operationen in einem Takt
• Nur 4 reservierte Register

Program Counter
Stack Pointer
Status Register
Constant Generator
General Purpose Reg
General Purpose Reg
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Befehle

• 52 Befehle
• 3 Formate und 7 Adressmodi
• Ein- und Zweioperanden Befehle
• Befehle ohne Operand (z.B.Sprünge)
• direkte / indirekte Adressierung

MOV hier,dort ADD 12h,MEM PUSH R7 SWPB R7 ADD.B
23h,MEM
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Arbeitsmodi

• 6 Modi verfügbar
• Active Mode
• Sleep Mode 1 5
• Steuerung über Interrupt möglich / notwendig
• externer und interner Takt getrennt
• Steuerung über SFR

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Arbeitsmodi

• Active
• Low Power Mode 1
• Low Power Mode 2
• Low Power Mode 3
• Low Power Mode 4
• Low Power Mode 5

Normaler Arbeitsmodus
CPU aus
Loop-Control für int. Clock aus
interner Takt aus
DC Generator für DCO aus
Alles aus, nur externes aufwecken
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Interrupts

• Bild der IRQ Tabelle (Seite 7)

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Speicher

• Bild der ROM Zeichnung Seite 8

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Takt

• externer Takt
• Quarz 32,768 kHz
• multiplizierter externer Takt (intern)
• 1 bis 3,8 MHz
• Oszillator startet bei Vcc oder aufwecken (OscBit
  im SFR)
• rausgeführter ext. Takt t, t/2, t/4
• rausgeführter int. Takt
• ext. Takt multipliziert mit Faktor 32, 64, 96,
  128
• FLL (frequency locked loop) in Kombination mit
  DCO (digital controlles oszillator)
• Anlaufzeiten lt 1µs

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Multiplikation

• Als Modul implementiert
• Unterstützt
• 8 x 8 Bit
• 8 x 16 Bit
• 16 x 8 Bit
• 16 x 16 Bit
• mit oder ohne Vorzeichen kann gerechnet werden
• keine zusätzlichen Zyklen zum Ergebnisspeichern
  im Register

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Digital I / O

• 5 8-Bit breite I/O Ports
• jeweils mit 6,7,4 Kontrollregistern
• Bitweise Ausgabe möglich
• bidirektional mit Interrupt möglich
• Port 0 bis 2 kann auf jedem Bit mit Interrupt
  reagieren
• generelles Schreiben auf alle 7 Register erlaubt

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Digital I / O

• Die 7 Register
• Input
• Output
• Direction
• Interrupt edge select
• Interrupt flags
• Interrupt enable
• Function select

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LCD Treiber

• LCD Treiber für bis zu 4 LCD Displays (MUX)
• Ansteuerung durch Software (Bits setzen)
• LCD Speicher im LCD Modul, nicht im RAM
• Speicher wie RAM ansprechbar
• Anzeigen Anpassung durch ext. Widerstand

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Timer 1 (basic)

• teilt den int. oder ext. Takt
• Steuerung per SFR (BTCTL)
• Vorsicht undefinierter Status beim Einschalten,
  Reset.....
• Konfiguration nach Reset nötig
• 2 8-Bit Register (kaskadierbar)
• Beide Register erlauben schreiben/lesen

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Watchdog Timer

• Zur Systemkontrolle
• Nach Ablauf ? Reset
• Umprogrammierbar, z.B. als Taktgeber (Interrupt
  nach Ablauf)
• 16 Bit Aufwärtszähler
• Kein direkter Softwarezugriff
• Kontrolle per Register (WDTCTL)
• Zugriff nur mit korrektem Passwort im H-Byte
  (obere 8Bit)
• falsches Passwort ?Reset

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USART

• serielle Kommunikation
• synchron und asynchron
• Unterstützt synchrones SPI und asynchrones UART
  Protokoll
• Datenworte mit 7 oder 8 Bit
• Übertragungsrate abh. vom Takt und von der
  Programmierung
• spezielle Verfahren für Low-Power

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timer / port

• 2 8-Bit Zähler mit Trigger-Eingang
• extern oder intern getaktet
• Ein Zähler kann
• frei laufen
• angehalten werden
• starten bei ext. Signal
• Schreiben und Lesen per Software
• Kaskadierbar

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A/D Wandler

• Integrierter A/D Wandler
• Konfiguration durch externe Widerstände und
  Kondensatoren
• In Kombination mit den ext. Bauelemente kann die
  Sample Hold Zeit Softwaremäßig eingestellt
  werden
• Kombinierte Nutzung mit dem Timer/Port Modules

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Timer a

• 16 Bit
• 5 Capture/Compare Register
• ext. oder int. Takt
• Takt teilbar durch 1,2,4,8
• Modi
• Start
• Stop
• Freilaufend
• Auf-/Abwärtszählen
• Vergleicher zum zurücksetzen nutzbar

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Timer a

• kann pos. und neg. flankengetriggert werden
• Stoppen durch Software oder äußeres Signal
• Compare Mode für Softwaretiming gedacht oder zur
  Generierung von Z.B. PWM-Signalen
• 5 getrennte Interrupt Events

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8-bit timer/counter

• 3 grundlegende Funktionen
• Serielle Kommunikation
• Plus Counting oder plus accumulation
• Timer
• 8 Bit-Aufwärtszähler
• Vorladewert-Register
• Kontrollregister
• Eingangstaktwähler
• Flanken-Erkennung
• In/Out Daten-Latch

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Temperaturabhängigkeit

• Takt ist abhängig von der Spannung

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Stromaufnahme

• Typische Stromaufnahmewerte