高性价比的单片机应用系统结构设计

文章摘要： 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

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                                              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1/2VCC时，比较器输出信号再次捕获定时器数据T4。则在电容放电的线性区域可以得到被测量电阻的阻值：

                                                R2 = （T2 - T1）* R1 / （T4 - T3）

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