1.1 CPU
CPU 运行正交设计、对模块高度透明的精简指令集.它由一个 16 位ALU、16 个寄存器
和一套指令控制逻辑组成.其中 4 个寄存器有特殊用途,即程序计数器 PC、堆栈指针 SP、
状态寄存器 SR,以及常数发生器 CG1、CG2.除了 R3/CG2 和R2/CG1 外,所有寄存器都可作
为通用寄存器来用所有指令操作.PC、SR 和SP 配合精简指令组所实现的控制,使应用开发
可实现复杂的寻址模式和软件算法.
1.2 程序存储器
对程序存储器的访问总是以字形式取得代码,而对数据可以用字或字节方式访问.每次
作者简介:李建新(1963—),男,延安大学物理与电子信息学院,副教授,研究方向:电子技术应用与生
物电子学.
基金项目(项目编号:03JK152):陕西省教育厅 2003 年专项科研基金
2
访问需要 16 条数据线和访问当前存储器模块所需的地址线.存储器模块由模块允许信号自
动选中.这是一项可减少总电流消耗的技术.最低的 64KB 空间的顶部 16 个字,即0FFFh—
0FFE0h,保留存放复位和中断的向量.程序对存储器可以任意读取,但不能写入.
1.3 数据存储器
数据存储器(RAM)经两条总线与 CPU 相连,即存储器地址总线(MAB)和存储器数据总
线(MDB).数据存储器可以以字或字节宽度集成在片内.所有指令可以对字节或字进行操作,
但是对堆栈和 PC 的操作是按字宽度进行的,寻址时必须对准偶地址.
1.4 运行控制
MSP430 系列微控制器的运行主要受控于存储在特殊寄存器(SFR)中的信息.不同 SFR
中的位可以允许中断,以支持取决于中断标志状态的软件,以及定义外围模块的工作模式.
被禁止的外围模块将停止它的功能以减少电流消耗,而所有存储在模块寄存器中的数据仍被
保留.外围模块的工作模式可以用 SFR 的特定位置来标明.
1.5 外围模块
外围模块经 MAB、MDB、中断服务及请求线与 CPU 相连.对大多数外围模块,MAB 通常是
5 位,MDB 是8位或 16 位.8 位数据总线的模块经总线转换电路与 16 位的 CPU 相连,这些
模块的数据交换无一例外地要用字节指令处理,而对 16 位模块的操作指令就没有任何限制.
大部分外围模块是工作在字节方式下的,SFR 的处理也为 8 位.对8位外围模块的操作要根
据对顺序的说明来进行.
1.6 振荡器、倍频器和时钟发生器
振荡器是专门为通用的低功耗 32768HZ 时钟晶振而设计的.这一振荡器对于一些以低频
工作的模块来说是直接信号源.对于 CPU 和其他模块,则将晶振频率用一个锁频环电路(FLL)
进行倍频.FLL 在上电后以最低频率开始工作,并通过控制一个数控振荡器(DCO)来调整
到适当的频率.
MSP430 系列单片机具有低电压、超低功耗、强大的处理能力、系统工作稳定、丰富的
片内外设和方便高效的开发环境等特性.
2.微功耗体外临时心脏起搏器的硬件设计
2.1 硬件系统框图
图1微功耗体外临时心脏起搏器原理框图
该微功耗体外临时心脏起搏器的硬件结构主要由 MSP4301232 单片机主体模块、电源模

上一页下一页