6V,MSP430单片机
f之所以有超低的功耗,是因为其在降低芯片的电源电压及灵活而可控的运行时钟方面都有其独到之处。由于具有16位RISC(精简指令集)结构,16位寄存器和常数寄存器,MSP430达到了最大的代码效率。数字控制的振荡器提供快速从所有低功耗模式苏醒到活动模式的能力时间少于6ms。MSP430F149有较高的处理速度,在8MHz晶体驱动下指令周期为125
s。另外它带有两个16位定时器(带看门狗功能)、速度极快的8通道12位AD转换器ADC带内部参考电压、采样保持和自动扫描功能)、一个内部比较器和两个通用同步异步发射接收器、48个IO口均可独立控制的微处理器结构。硬件乘法器提高了单片机的性能并使单片机在编码和硬件上可兼容。这些特点保证了可编制出高效率的源程序。二、系统构成1、系统框图系统构成如图21所示,由上位机即工业控制计算机、通讯接口和下位机3部分组成。上位机选用的是工控机,智能终端由单片机MSP430F149和外围传感器放大电路等构成(本设计部涉及该部分的设计)。单片机与PC机之间通信方式为串行异步方式(UART),下位机采用中断方式进行与上位机的数据交换,上位机采用按时查询方式对各串口进行读写操作。单片机MSP430要想与PC串口连接或者其它带有串口的终端设备连接,接口电路部分必须要进行EIARS232C与MSP430电平和逻辑关系的转换4。本设计将采用MAX3221芯片,完成3V~5V电平与串口电平的双向转换。
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图21系统框图
f212通信原理及协议
由于本设计解决的是串口通讯问题,所以通信的基本原理是利用MSP430的串口通讯模块(USART)来实现单片机和PC机之间的串口通信。1、USART的硬件构成:SP430F169的串行通讯模块(USART)的作用主要是实现对外通信,它可以实现异步通信(UART)和同步通信(SPI)两中通讯功能5。图12是USART的通讯模块。由图22可以看出USART模块分别由波特率部分,接收部分,发送部分,端口IO部分组成。USART接收部分包括接收寄存器,接收移位寄存器以及控制模块组成,它在接收信息的时候产生一些状态信息,并设置相应的中断标志位。USART的发送部分包括发送寄存器,发送移位寄存器以及控制模块组成,它在发送的时候产生一些状态信息,并可以设置发送中断标志位。USART的波特率产生部分主要包括时钟的选择,波特率的产生以及波特率的调整部分组成,它通过设置波特率寄存器和波特率调整寄存器来获得需要的波特率。USART包含一个控制模块,通过控r