来源：德州仪器

    作者：南京航空航天大学电子中心 魏小龙

    一 msp430系列器件比较

    msp430系列单片机作为一个性能优异的mcu在大陆已经得到了广泛的应用。msp430在高整合性与高性能方面与其他mcu比较有较大优势。该系列芯片的价格也较为合理，目前整合性最好的map430f44x系列，整合了60k字节程序存储（可记录数据）、2k字节片内ram、6个i/o端口（p1、p2能中断）、160段液晶驱动、两个串行端口、4个定时器（其中tb带有7个捕获/比较器、包括看门狗）、模拟比较器、硬件乘法器、8路12位a/d转换器、还有频率调整电路fll+、系统复位svs模块等。而较为基本型的msp430f1101、msp430c1101只有1k字节程序存储、128字节片内ram、模拟比较器、两个定时器等。他们的性能比较可参考图一、图二以及图三。

    　 图一 msp430f11xx系列结构框图

     　图二 msp430f41xx系列结构框图

     点击看原图

    图三 msp430f44x系列结构框图

    由图一、图二以及图三可以看出，msp44x与msp11x在硬件结构上、在系统整合上存在较大差异；msp41x与msp11x的差异不是很大。但这三个系列芯片的价格由49美分到7美圆不等，那么怎么选择我们的系统芯片呢。

    二 一般常用的msp430应用系统的设计方案

    图四是常用的msp430应用系统。在这个系统中，有模拟量采集、脉冲数字量采集、日历时钟、液晶显示、有键盘可供操作、大量的运算等。在这个系统中，可采用以下几种方案进行msp430的选型。下面同时给出对他们的比较。

    图四 常用的msp430应用系统

    1 使用msp430f44x系列

    在这个选型方案中，设计起来最简单，因为目前的msp430f44x系列芯片是整合最齐全的。该系列任何一款都能胜任（一般程序不会大于32k字节）。

    2 使用msp430f41x系列

    如果程序在8k字节范围以内，这无疑也是一种较好的方案。msp41x系列就差不能直接a/d转换，系统价格适中。

    3 使用msp430f11xx系列

    这种方案中msp430不能直接驱动液晶，程序量较小，也没有直接a/d转换能力，这是与前两种方案相比较的明显不足，但它的价格是最好的。

    在这三中方案中，可以看出如果不计硬件成本，第一种方案最好；如果一定要考虑硬件成本（比如大量产的民品），则第三种方案最好，是性价

    比最高的。如果使用msp430c1101，则官方报价在49美分，价格相当便宜，适合与大批量的、成本价格敏感的产品，可得到最高的性能价格比。但第三种方案存在很多问题有待解决。

    三 高性价比的msp430应用系统解决方法

    图四是较为经典的msp430应用系统框图，如果使用最经济的msp430系列器件msp430f11xx系列，则要解决五个问题：模数转换的问题、液晶显示问题、程序量小的问题、日历时钟的程序化、串行通讯问题。

    1 模数转换（a/d）的问题解决方案

    msp430x11xx系列单片机片内有模拟比较器comparator_a与功能强大的定时器time_a，可以构成斜边（slope）a/d转换，实现模拟量到数字量的转换。具体原理是（这里以电阻量到数字量的转换为例）。

    　图五 斜边（slope）a/d转换原理图

    在图五中，r1、r2分别为标准的参考电阻（r1）与被测量的电阻（r2），电容c1起充放电作用。比较器的输出caout用于驱动定时器捕获的发生。msp430内部的模拟比较器能产生用于比较的模拟电压（电源vcc、1/2vcc、1/4vcc、二极管管压降）。比较器负端选择1/2vcc。首先，标准电阻对电容c1充电到vcc，再通过参考电阻r1放电，同时记录定时器值t1；当电容放电到1/2vcc时，比较器产生输出，caout触发定时器产生捕获动作，将定时器值t2读出；其次使用被测量电阻r2对电容充电到vcc，再通过r2放电，同时读取定时器值t3；当电容放电到