MSP430技術研討會問題集錄
發布時間：2008-1-1 11:51
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MSP430
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MSP430基礎介紹
Q1. MSP430使用8M的時鐘刷新320 * 240的LCD點陣，不能及時刷新，而改用ARM后可以？
A1：以前的MSP430為8MIPS的速度，但是并非MSP430的指令都是一個CYC的，MSP430指令的執行時間依賴于指令形式，尋址方式。對于I/O操作的指令來說，消耗的指令周期為3個CYC，所以相對于I/O操作的效率并沒有達到8MIPS。要解決這個問題，可以使用今后已經推出的2XX系列或即將推出的5XX系列，她們的頻率最高分別可達到16M和25M。
Q2.MSP430直接操作FLASH，RAM，是否需要累加器作Buff？
A2:不需要，MSP430的尋址采用的Atomic的形式，任何地址的訪問都可以做到直接訪問，有效地解決了累加器的瓶頸。
Q3. MSP430單片機中乘法器是如何使用的？
A3：MSP430單片機中有很多帶有硬件乘法器。如MSP430F149
在匯編中使用硬件乘法器只需要將乘數與被乘數放入相應得寄存器，經過一個CPU時鐘后在將結果從寄存器中取出即可。可參考《MSP430X4XX Family User’s Guide》中的第七章。
在C語言中，乘法的運算會由編譯器自動的放入乘法器完成，用戶不用直接的去操作乘法器。
Q4. FW和FE的特點？
A4：MSP430FW42X是在MSP430F415的基礎上集成了一個Scan IF 模塊。Scan IF模塊通過對LC傳感器震蕩幅值的檢測來確定L所處的位置，經狀態處理機和時間處理機得到物體運動的變化。目前被廣泛用于Giant magneto-resistive、Hall-effect等領域。
MSP430FE42X是在MSP430F42X的基礎上集成了一個電能計量模塊(ESP430CE1)，利用這個模塊，可以自動的算出電能表的常用參數如有功功率，無功功率，相位，頻率，電壓，電流等。用戶只需要直接的去相應得寄存器讀取就可以了。目前主要應用于單相電能表領域。
Q5.MSP430中，有些型號的單片機只有一個晶振的輸入，是否只能用低頻晶振了？
A5：MSP430所有單片機中都有晶振輸入口LFXT1。LFXT1即允許接低速晶振(32k)，也允許接告訴晶振(450K – 8M (2XX為16M))。這些可以通過軟件在DCO寄存器中配置。在只有一個晶振輸入允許的情況下，推薦接入低速晶振。然后利用FLL+模塊后或由 Timer_A3配合，通過軟件實現高速的頻率要求。這樣在低功耗的LPM3模式下，還能保持一個低速的時鐘ACLK處于運行狀態。
全新的MSP430F2XX系列
Q1.看門狗在LPM4模式下開啟時的復位問題？
A1：MSP430F20xx內部有增強的看門狗電路，它具有時鐘保護功能，即當看門狗電路工作時，如果軟件將看門狗電路的時鐘關閉，那么將會啟動看門狗的動作，引起系統的復位。因為在LPM4模式下，所有的時鐘將被關閉，那么此時如果看門狗電路已經被開啟，那么它將引起系統的復位。
Q2.SD16在轉換數據時，實際電路測試時發現在剛啟動SD16的轉換時數據不準確，要等一段時間數據才能穩定，請問是什么原因？
A2：請首先排除采樣時鐘的問題，如果采樣時鐘不穩定，會導致采樣的數據不在預期的時間點上產生；如果采樣時鐘穩定，那么問題可能出現在SD16模塊的數字濾波部分，因為數字濾波器需要建立的時間，所以需要增加2到3個采樣周期，才可以得到比較準確的采樣信號，請參看MSP430xF2xx User's Guide(TI文檔號slau144)中12.2.7節Digital Filter中的介紹。
Q3 聽說一個10位的ADC可以將它的采樣精度提高到12位甚至14位，是怎么做到的？
A3：請參考“采用集成了運算放大器的FG43x構建便攜式儀表”議題中的求和＋擾動電路，其主要是利用了過采樣，通過提高采樣的頻率來得到較高的采樣精度，是犧牲速度來換取精度的一種方法。其原理是利用過采樣的方法 (Oversampling)，即如果在直流輸入信號上疊加一個交流（抖動）信號，并用比該交流信號頻率高的多的采樣頻率進行采樣，此時得到的數字輸出值將是變化的，用這些采樣結果的平均值表示模數轉換器的轉換結果便能得到比用同樣模數轉換高得多大的采樣分辨率，詳細的理論依據可參看有關過采樣的理論或者 ΣΔADC的原理。
Q4 為什么WDT+在關閉所有時鐘后還能運行?
A4 ：在上面已經提到，MSP430F2xx的WDT+模塊具有時鐘保護的模塊，當關閉其時鐘后，由于時鐘保護模塊的作用，將會引起系統的復位，以提醒系統正確的設定WDT模塊的時鐘，來確保看門狗電路始終保持在正常的工作狀態。
Q5.SPI及I2C模塊可以到多高的速度？MSP430F2xx的上拉或者下拉電阻是否可以被屏蔽掉？
A5.：在實際應用中，我們采用MSP430F1xx的SPI在8MHz的頻率下，可以做到4M的速度，I2C可以做到400k。MSP430F2xx的上拉或者下拉電阻可以被屏蔽掉，當不需要MSP430F2xx的引腳上拉或者下拉電阻的功能，可以設定PxREN寄存器的相應位置為0即可。
Q6.BSL的原理是什么？
A6：請參考TI應用文檔slaa096(Application of Bootstrap Loader in MSP430 With Flash Hardware and Software Proposal) & slaa089(Features of the MSP430 Bootstrap Loader)。
BSL(Bootstrap Loader)是用于在MSP430設計開發及系統更新時對FLASH編程。它可以用經UART協議傳送的命令來激活，所用的協議時MSP430的具有先導同步字符的標準串行通信協議(SSP)。為了避免BSL代碼被錯誤的寫操作覆蓋，這些代碼保存在專用的BOOT ROM中。對于BSL，任何直接或者間接的讀命令都需通過保護口令的驗證。
BSL功能提供了在JTAG熔絲燒斷的情況下，對系統軟件進行更新的方法。
系統監控——透過電視系統的應用
Q1.使用MSP430F1121，如何實現一個1K-100K,占空比為50%的可調整頻率輸出，調整精度為1K？
A1: 將Timer_A3設置成UP模式，SMCLK = 8M，CCR0設置成PWM輸出，輸出方式為翻轉。
如100K輸出，CCR0為8M/100K/2 = 40；1K輸出，CCR0 = 8M/1K/2 = 4000；硬件自動輸出。
Q2.MSP430的中斷優先級是否可以編程？中斷可以嵌套嗎？嵌套原則是什么？
A2：MSP430的中斷向量在0xFFE0-0xFFFF中，共16個字節。優先級是固定的，不可編程的，其優先級的順序可參考中斷向量表。每一個模塊都有一個固定的中斷向量，整個MSP430系列中，相同模塊的中斷向量地址都是一樣的。
MSP430的中斷允許中斷嵌套，中斷嵌套時只需將GIE置位即可。在中斷嵌套時，當前的中斷中可以嵌套所有430的中斷而不區分中斷的高低級別。MSP430的中斷優先級只在同時有多個中斷請求時才發揮作用。
MSP430用于小信號系統的測量
Q1. 錄音回放系統的采樣頻率是6.5k，那么MSP430FG43x可以錄多少時間？
A1：以6.5k的采樣頻率，每秒采樣數據為6.5k個，因為采用MSP430FG43x內部12bitADC，如果不做處理的話，每筆數據占用1Word(12bit)，那么每秒數據6.5 * 2 = 13kB.
如果采用MSP430FG437(30kB Flash)可存 32 / 13 = 2.46秒；
采用MSP430FG438(48kB Flash)可存 48 / 13 = 3.69秒；
采用MSP430FG439(60kB Flash)可存 60 / 13 = 4.61秒。
如果取12bit中的8位數據存儲，那么每秒數據為 6.5kB，MSP430FG437可存30/6.5 = 4.61秒；MSP430FG438可存48/6.5 = 7.38秒；MSP430FG439可存60/13 = 9.23秒。
如果對采樣數據進行壓縮處理，存儲的時間將得到延長。
Q2. 軌到軌(Rail-to-Rail)輸入、輸出是什么含義？
A2：軌到軌輸入(輸出),是一種集成電路制造工藝,很多滿幅度輸出的運放是采用的這種工藝.軌到軌輸入(輸出)的意思是說輸入(輸出)電平可以達到供電電源的高低電平。
Q3. 增益帶寬積是什么意思？增益和帶寬有什么關系？
A3：增益帶寬積(GBW - Gain-Bandwidth Product)是開環電壓增益與頻率的乘積關系。
IAR開發系統的深入介紹
Q1. MSP430 中PC+1是Word + 1還是Byte + 1？是否能夠訪問到Byte?是不是8位的架構
A1：MSP430是16位內核的單片機，他的指令是16位的指令而不是8位的指令。在MSP430種PC+1只能是Word + 1。不能訪問Byte地址。所以PC里面的值一定是偶數
MSP430在實際應用中的設計概念
Q1. 在SD16同一通道中輸入相同的電壓值，FM不同，轉換結果會有很大的差別。
A1：使用F4270 的EVK板，外部輸入電壓為可調電阻調整電壓降為464.37mV差動輸入MSP430F4270 A1+與A1-，測
試結果如下表
采樣頻率fM Gain OSR REF ADC輸出(最小) ADC輸出(平均10次) ADC輸出(最大)
32K（ACLK） 1 1024 內部1.2 V 25070 25071 25074
125K（SMCLK） 1 1024 內部1.2 V 25070 25071 25074
250K（SMCLK） 1 1024 內部1.2 V 25070 25071 25074
500K（SMCLK） 1 1024 內部1.2 V 25073 25074 25077
1M （SMCLK） 1 1024 內部1.2 V 25118 25120 25124
從測試結果來看，采樣頻率對ADC轉換的輸出是有影響的，
1 采樣頻率fM越高,ADC輸出與信號之間的OFFSET越大，但OFFSET是穩定。可以通過校正來改變
2 在滿足采樣信號固有頻率特性的情況下，采樣頻率fM盡可能的低
3 對同一個信號進行采樣，盡可能的保持一個采樣頻率，這樣只有一個OFFSET參數，方便校正
引起這種現象的原因：
Sigma-Delta ADC 使用的SINC3數字濾波器，數字濾波器的增益與采樣信號fM的關系是一個開口向上的拋物線的關系。fM越大，增益越小。
Q2. AVCC和DVCC為什么需要分開？
A2：MSP430中的模擬電源與數字電源是獨立的。為了防止數字電路對模擬電路的干擾，所以需要將兩者的電源分開，但需要注意的是，數字電源和模擬電源的電壓最大不能有0.3V的偏差。
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