Tema 6. Familia MSP430 de Texas Instruments

Tema 6. Familia MSP430 de Texas Instruments
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1. Introducción
2. Familia MSP430.
3. Subfamilia MSP430G2
4. Microcontrolador MSP430G2553
5. Sistema de desarrollo
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Familia MSP430 de Texas Inst.
• MSP: Mixed Signal Processor
• CPU RISC de 16 bit
• Muchos periféricos integrados
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Analógicos: ADC, DAC, opamps, comparadores, pwm…
Digitales: timers, watchdog, rtc, dma…
De comunicaciones: usb, spi, i2c, uart, IrDA, …
De interfaz: ldc, cap. Touch, RF
• Memoria: – de 0,5k a 256k no volátil (eprom, flash, fram)
– De 128B a 18k de RAM
• Modos de bajo consumo
• Entre 14 y 125 pines
• Sistemas de desarrollo desde 4$
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Tabla de subfamilias
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Subfamilia MSP430G2x
• Familia low cost de la serie MSP430
• Hacer frente a Arduino, PIC, etc…
• Ventajas diferenciales:
– Sistema de desarrollo muy barato
– Formato PDIP de 14 ó 20 pines
– Ayudas a la programación: Grace, MSPware, wikis, foros…
• 49 componentes distintos para elegir
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Memoria Flash entre 0.5k y 56k
Distintos periféricos
41 de los 49, en formato DIP
Entre 10 y 16 pines de e/s
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MSP430G2x CPU
• Datos y direcciones de 16 bit
• 12 registros de propósito general y 4 específicos
• 7 modos de direccionamiento
• ALU ortogonal
– Cualquier registro puede ser entrada o salida
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Registros específicos
• PC: Program Counter
– Almacena la dirección de la próxima instrucción
• SP: Stack pointer
– Almacena la posición del último elemento de la pila
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Registros específicos
• SR: Status Register
– Configura el modo de operación e informa:
• V, N, Z, C: se activan si la última operación resultó overflow, negativo, cero o con Carry.
• SCG1, SCG0, OSCOFF y CPUOFF: Configuran modo de funcionamiento
• GIE: Global Interrupt Enable
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Registros especiales
• R2 y R3 se usan como constantes:
• Ampliación del juego de instrucciones
– Para borrar una dirección de memoria:
• MOV R3,dst (en vez de CLR dst)
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Modos de direccionamiento (I)
• 7 modos de direccionamiento:
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Modos de direccionamiento (II)
• Register: operaciones entre registros
– MOV R10, R11: copia el valor de R10 en R11
• Indexed: los registros guardan las direcciones, más un incremento:
– MOV 2,(R3) 5,(R4): copia el contenido de la dirección almacenada en R3+2, en la dirección almacenada en R4+5
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Modos de direccionamiento (III)
• Symbolic: operaciones entre direcciones de memoria (usa direcciones relativas a PC)
– MOV EPI, BLAS: copia el contenido de la dirección EPI en la dirección BLAS
• Absolute: Como Symbolic, pero con direcciones absolutas
– MOV &EPI,&BLAS: Copia el contenido de la dirección EPI en la dirección BLAS
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Modos de direccionamiento (IV)
• Indirect Register: usa los registros como punteros
– MOV @R5, 0(R6): copia el contenido de la posición almacenada en R5, en la dirección almacenada en R6
• Indirect autoincrement: igual que el anterior, pero se incrementa el origen:
– MOV @R5+, 0(R6): copia el contenido de la posición almacenada en R5, en la dirección almacenada en R6. R5 se incrementa
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Modos de direccionamiento (y V)
• Inmediate: usa una constante
– MOV #45h, EPI: copia 45 (en hexadecimal) en la dirección EPI
• A modo de resumen: muchos modos para cada instrucción.
• Al programar en C, no los usaremos de forma explícita.
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MSP430G2x CPU
• 27 instrucciones nativas y 24 más emuladas.
– Aritméticas: • ADC, ADD, ADDC, SUB, SUBC, DADD, DADDC, CMP…
– Lógicas:
• BIT, BIC, BIS, XOR, AND, RLA, RLC, RRA, RRC…
– De movimiento de datos:
• MOV, SWAP, PUSH, POP…
– De salto:
• BR, CALL, JC, JEQ, JGE, JL, JMP, JN, JNC, JNE, RET, RETI…
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Mapa de memoria
• Zona baja: configuración de periféricos y SFR
• RAM a partir de la 200h
• Flash en la zona superior
• Memoria de información: datos de calibración del dispositivo • Flash programable a 2.2V
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Periféricos incluidos (I)
• De 10 a 16 GPIO’s:
– Independientes, I/O, interrupciones por nivel o flanco
– Resistencias internas de pull up / down
– Algunos pueden funcionar como sensor capacitivo
• Temporizadores de 16 bits
– 2 ó 3 registros de captura/comparación
– Pwm programable
• WDT+: Watchdog y timer de intervalo
– Reset si sistema pierde el control
– Timer de periodo fijo, si no se va a usar como WDT
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Periféricos incluidos (II)
• BOR: Brown‐out reset
– Reset con vcc bajo, y en el arranque
• Puertos serie
– USI: puertos SPI o I2C
– USCI: puertos SPI, I2C y UART (232)
• Comparador analógico
– Entrada V+, V‐, y salida al timer y como interrupción
• Convertidor ADC
– 10 bits, 8 entradas
– 200ksps (5ns tconv)
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Sistema de desarrollo (I)
• Launchpad
– Programa toda la serie G2 y F2
– Precio: 8€, aprox.
– Incluidos dos micros:
• MSP430G2553
• MSP430G2452
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Sistema de desarrollo (II)
• Code Composer Studio 5
– Actualmente, v 6.0.1 (Agosto 2014)
– Usaremos la V 5.5, más estable (y ya instalada)
• Basado en eclipse
• Integración de: –
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Editor de código
Compilador de C, ensamblador, linker…
debugger
Grace
GUI composer (a partir de la 5.3)
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Sistema de desarrollo (II)
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Sistema de desarrollo (III)
• Cantidad creciente de Boosterpacks:
– Pantallas
– Comunicaciones
• Radio
• Bluetooth
• Wi‐fi
– Aplicaciones – Controles táctiles
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Bibliografía básica
• Curso online de Texas Instruments:
– Getting_Started_with_the_MSP430_LaunchPad_Workshop
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Paso a paso, cada uno de los periféricos
Con ejemplos (código)
Transparencias y apuntes
Videos…
• Libro, en formato electrónico (biblioteca):
– MSP430 microcontroller basics (J. Davies)
• Manuales de la familia y del MSP430G2553:
– MSP430x2xx Family User's Guide (slau144j.pdf)
– Datasheet de la familia 2x53 (slas735j.pdf)
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