La famille MSP430 de TI

MSP430
Chapitre 2
La famille MSP430
Texas Instruments Incorporated
University of Beira Interior (PT)
Pedro Dinis Gaspar, António Espírito Santo, Bruno Ribeiro, Humberto Santos
University of Beira Interior, Electromechanical Engineering Department
www.msp430.ubi.pt
Traduit et adapté de l’anglais
Copyright 2009 Texas Instruments
All Rights Reserved
Objectifs d’apprentissage
• Survol d’une famille typique de microcontrôleurs : la famille MSP430 de TI
• Kits de développement
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Exemple de microcontrôleurs : La famille TMS430
• Consommation de courant très faible compatible avec alimentation par batterie ; aussi peu que :
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–
–
–
0.1 uA en mode sauvegarde de la mémoire 0.7 uA en mode réveil par horloge
165 uA/MIPS en mode actif
Réveil en moins de 1 us
Courant de fuite des lignes d’e/s < 50 nA
• Membres
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La famille MSP430 : Architecture générale
• Bus interne de données interne de16 bits et externe de 8 bits
• Jusqu’à 20 bits d’espace d’adressage
• Site web de TI
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La famille TMS430 : Le CPU
• Architecture RISC (Reduced Instructions Set Computing)
– Nombre d’instructions réduit au minimum
• 27 instructions physiques et 24 instructions émulées en microcode
– Fournit un processus de décodage rapide;
– Bus communs d’adresses (MAB) et de données (MDB) – Architecture Von Neumann :
• Emmagasinage commun des instructions et des données.
• Seize registres à 16‐bits
– 4 des registres (R0, R1, R2 and R3) ont des fonctions dédiées (PC, SP, SR, et générateur de constantes) ;
– 12 sont des registres de travail (R4 to R15) à usage général.
• Unité arithmétique et logique (ALU):
– Addition, soustraction, comparaison et opérations logiques (AND, OR, XOR) ;
– Sémaphores pour débordement, zéro, négatif, and bit de retenue
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La famille TMS430 : Mode d’adressage
• 7 modes pour la source :
• 4 modes pour la destination :
– Register mode; Indexed mode; Symbolic mode; Absolute mode.
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La famille MSP430 : sous‐familles
• Alimentation de 1.8v – 3.6 v
• Membres avec interface LCD (x4xx ) et sans interface LCD (x2xx and F5xx)
– MSP430x1xx
Mémoire Flash/ ROM de capacité jusqu'à 60 Ko ; performance de 8 MIPS ; plusieurs périphériques – MSP430F2xx Mémoire Flash ; consommation de courant plus faible et performance jusqu’à 16 MIPS ; oscillateur intégré avec 1% de précision ; résistances de tirage programmables sur les ports. – MSP430x4xx Jusqu’à 120ko de mémoire Flash/ ROM, performance de 8MIPS, contrôleur LCD intégré. – MSP430x5xx Mémoire Flash ; consommation de puissance la plus faible ; performance jusqu’à
25 MIPS démarrant à 12 MIPS ; module de gestion de l’alimentation ; 2x la capacité
de mémoire des autres familles.
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La famille TMS430 : Périphériques intégrés
• Choix varié
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CAN 10/12 bits SAR CAN 16 bits Sigma Delta CNA 12 bits Comparateur analogique Contrôleur LCD Moniteur d’alimentation Amplificateurs opérationnels Temporisateurs à 16 et 8 bits LDO/PMM RF Traduit et adapté de l’anglais
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Chien de garde UART/LIN I2C SPI IrDA USB Multiplieur en matériel Contrôleur DMA
Capteur de température Horloge temps‐réel
La famille TMS430 : L’espace d’adressage
• Espace d’adressage uniforme:
– Couvre toute la mémoire, incluant la RAM, la mémoire Flash/ROM, les registres spécialisés (SFRs) et les registres des périphériques.
– Carte :
Memory Address
0FFFFh
End:
Start:
0FFE0h
End:
0FFDFh
Description
Interrupt Vector Table
Flash/ROM
Start *:
End *:
Start:
End:
Start:
End *:
Start:
End:
Start:
End:
Start:
End:
Start:
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0F800h
01100h
010FFh
0107Fh
01000h
0FFFh
0C00h
09FFh
027Fh
0200h
01FFh
0100h
00FFh
0010h
000Fh
0000h
Access
Word/Byte
Word/Byte
Information Memory
(Flash devices only)
Boot Memory
(Flash devices only)
Word/Byte
RAM
Word/Byte
Word/Byte
16-bit Peripheral modules
Word
8-bit Peripheral modules
Byte
Special Function Registers
Byte
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La famille TMS430 : Les vecteurs d’interruption
• Situés en haut de l’espace mémoire (16 deniers mots de la mémoire Flash/ROM): 0FFE0h ‐ 0FFFEh ;
• La priorité de service est implicite en partant de la plus haute adresse
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Kit de démarrage eZ430‐F2013 (1/3)
• L’outil de développement MSP430 USB stick peut servir à
concevoir des projets à base de microcontrôleurs F2012 et F2013 • Un projet peut être développé comme système autonome ou comme partie d’un système plus grand en y intégrant le circuit imprimé détachable contenant le microcontrôleur • Le port USB fournit suffisamment d’énergie pour opérer le MSP430
• 20 $ !
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Kit de démarrage eZ430‐F2013 (2/3)
•
Toutes les 14 broches d’entrées/sorties du microcontrôleur MSP430F2013 sont accessibles sur le circuit imprimé détachable pour le débogage et l`interfaçage au périphériques; •
Une des broches d’e/s est reliée à une diode LED en vue de fournir un feedback visuel;
•
Caractéristiques du microcontrôleur MSP430F2013 et périphériques intégrés :
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–
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Performance de 16‐MIPS
Convertisseur A‐N Sigma‐Delta avec 16 bits de résolution
Compteur/temporisateur de 16 bits
Temporisateur de surveillance (« Watchdog timer »)
Détecteur de sous‐tension d’alimentation (« Brownout detector »)
Module sériel synchrone supportant SPI and I2C
5 modes d’opération à faible courant (0.5 μA en mode standby)
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Kit de démarrage eZ430‐F2013 (3/3)
•
Caractéristiques de kit:
–
Environnement de développement Code Composer Essentials
incluant une interface de débogage par port USB
–
Circuit imprimé avec cible F2013 détachable après programmation
–
Indicateur à LED –
L’interface de débogage supporte tous les membres de la famille MSP430F20xx.
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Kit de démarrage eZ430‐RF2500
• Outil de développement à port USB pour le microcontrôleur MSP430F2274 et le transmetteur sans fil 2.4 Ghz CC2500;
• Circuit imprimé cible Z430‐RF2500T détachable : peut être utilisé seul, intégré dans un système, ou avec l`interface de débogage USB;
• Peut communiquer avec un PC par le bais du UART intégré dans le MSP430.
• Alimentation autonome ou via le port USB
• 50 $ !
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Kit de démarrage eZ430‐RF2500 : MSP430F2274 et périphériques
• Performance de 16‐MIPS;
• Convertisseur A‐N à approximations successives avec 10 bits de résolution et fréquence d`échantillonnage jusqu’à 200 ke/s • Compteur/temporisateur de 16 bits
• 2 amplificateur opérationnels intégrés
• Compteur/temporisateur de 16 bits
• Chien de garde (« Watchdog timer »)
• Module sériel universel supportant UART/LIN, (2) SPI, I2C, or IrDA
• Taux de transfert de données programmable jusqu’à 500 kb/s
• 5 modes d’opération à faible courant (0.7 μA en mode standby)
• Transmetteur RF 2.4‐GHz externe (CC2500)
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Kit de démarrage eZ430‐RF2500 : Caractéristiques du kit
• Environnement de développement Code Composer Essentials avec interface de débogage par port USB • Circuit imprimé avec cible MSP430F2274 et transmetteur RF CC2500 détachable après la programmation ;
• 18 broches d’e/s du microcontrôleur disponibles;
• 2 témoins visuels à diodes LEDs ;
• Bouton poussoir pour l’interruption d’exécution et le feedback d’usager.
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Kit de démarrage eZ430‐RF2500 : Description des broches
http://www.ti.com/litv/pdf/slau227e
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