16-разрядные приборы MSP430F22XX -новые микроконтроллеры для приложений средней сложности.Часть вторая
Сравнительные параметры всех выпускаемых на сегодняшний день устройств подсемейства MSP430F22xx приведены в табл. 1, а блок-схема наиболее функционально насыщенных устройств MSP430F22xx - MSP430F22x4 приведена на рис. 1.
Приборы MSP430F22xx позиционируются корпорацией Texas Instruments как «микроконтроллеры смешанных сигналов», т.е.,
устройства, ориентированные на эффективную обработку как цифровой, так и аналоговой информации.
Цифровая часть приборов MSP430F22xx представлена, прежде всего, мощным 16-разрядным RISC-ядром с регистровым файлом из 16-разрядных регистров (аккумуляторов) и генератором констант. Это позволяет оптимизировать эффективность выполнения кода.
Аналоговая часть приборов MSP430F22xx представлена, прежде всего, многоканальным 10-разрядным высокоскоростным (200 ksps) модулем АЦП с возможностью производить измерения и перемещать в память их результаты без участия процессорного ядра, а также встроенными конфигурируемыми операционными усилителями (ОУ) для буферизации внешних аналоговых сигналов.
Архитектура MSP430F22xx обеспечивает функционирование МК в пяти различных режимах потребления мощности в сочетании с чрезвычайно низким базовым энергопотреблением. Это позволяет с успехом применять данные приборы в приложениях с автономным (батарейным) питанием.
Встроенный генератор, управляемый цифровым кодом (DCO), позволяет производить «пробуждение» МК из режимов с низким энергопотреблением в активный режим всего за 1 мкс, что также делает привлекательным использование MSP430F22xx в приложениях, требующих одновременно высокой производительности и высокой экономичности.
Типичным приложением для MSP430F22xx является система сбора данных, которая фиксирует аналоговые сигналы, преобразует их в цифровую форму, а затем обрабатывает эти данные для индикации или для передачи в ведущую систему. Другое приложение MSP430F22xx — автономная «головная» часть интеллектуального датчика, связанного с ведущей системой по радиоканалу.
Среднее число линий ввода-вывода общего назначения и достаточный объем программной памяти в сочетании с мощным процессорным ядром МК MSP430F22xx позволяет использовать их в приложениях средней сложности с высокими требованиями к производительности платформы и средним количеством сигнальных цепей.
Для получения дополнительной информации о приборах MSP430F22xx рекомендуется обратиться к источнику [1].
Процессорное ядро и программная модель MSP430F22xx
Процессорное ядро устройств MSP430F22xx имеет 16-разрядную RISC-архитектуру и систему команд, состоящую из 51 инструкции. Каждая команда имеет три формата и может оперировать с данными размером в байт и в слово. Для операнда источника в команде имеется семь способов адресации, а для операнда приемника — четыре.
Ядро интегрировано с шестнадцатью 16-разрядными регистрами, из которых четыре специализированы как программный счетчик, указатель вершины стека, регистр состояния и генератор констант. Остальные регистры образуют ре-
гистровый файл аккумуляторов, используемый для ускорения выполнения программы. Одна команда формата «регистр-регистр» выполняется ядром за один цикл тактовой частоты. Таким образом, удельная пиковая производительность ядра MSP430F22xx составляет 1 MIPS/ МГц, а абсолютная пиковая производительность — 16 MIPS.
Программная модель MSP430F22xx предполагает единое адресное пространство для регистров специального назначения (РСН), RAM, ROM загрузчика и Flash-памяти команд и данных. Область 8- и 16-разрядных РСН занимает пространство адресов OlFFh-OOOOh, область RAM -пространство 03FFh-0200h или 05FFh-0200h, в зависимости от конкретного устройства. Область ROM загрузчика занимает пространство OFFFh-OCOOh, область Flash-памяти данных — пространство OlOFFh-OlOOOh, область Flash-памяти программ — пространство OFFFFh-OEOOOh, OFFFFh-OCOOOh или 0FFFFh-08000h, в зависимости от конкретного устройства. Векторы прерывания и вектор сброса расположены во Flash-памяти программ в адресном интервале OFFFFh-OFFCOh. После сброса ядро начинает выполнять программу с адреса OFFFEh.
Размещенная в ROM программа-загрузчик (BSL) дает возможность пользователю программировать Flash-память или RAM, используя интерфейс UART. Доступ к встроенной памяти через BSL защищен задаваемым пользователем паролем.
|
