MSP430单片机CPU与存储器

概述

CPU

程序计数器PC

堆栈指针SP

状态寄存器SR

常数发生器CG2

存储器

程序存储器

RAM存储器

信息存储器

引导存储器BLM

外围模块寄存器

特殊功能寄存器(SFR)

MSP430单片机CPU与存储器

概述

MSP430单片机采用冯诺依曼结构，程序存储器与数据存储器合并且共享同一总线。其中，数据总线为双向16位数据总线用于传递数据信息，地址总线为单向20位用于传递地址信息。

CPU

MSP430F5529CPU采用16位精简指令系统RISC，内部由一个支持16位或者20位算术逻辑运算单元ALU、16个寄存器和一个指令控制单元组成。ALU对二进制数码进行加减乘除等算术运算和与或非等逻辑运算。16个寄存器有4个特殊功能寄存器，分别为PC(程序计数器)、SR(状态寄存器)、SP(堆栈指针)、CG2(常数发生器)，其中除状态寄存器为16位，其余都为20位。

程序计数器PC

程序计数器存放CPU下一条要执行指令的地址。MSP430单片机指令根据其操作数的多少，指令长度分别为2、4、6、8字节，所以程序计数器的内容总是偶数，指向偶字节地址，20位中最低位永远为0。程序计数器为20位，可以指向2^20B=1MB存储空间。

堆栈指针SP

堆栈在PAM中开辟存储区域，地址指针指向最后一个压入堆栈的数据。堆栈指针SP总指向堆栈的顶部，向下堆栈。SP的值永远为偶数，一次变化2。

状态寄存器SR

MSP430状态寄存器为16位，只用到前9位。C进位标志位，Z零标志位，N负标志位，GIE中断使能位，CPUOff CPU控制标志位，OscOff晶振控制标志位，SCG0 SCG0时钟控制标志位，SCG1 SCG1时钟控制标志位，V溢出标志位。

常数发生器CG2

常数发生器所用常数的数值由寻址模式标志位As定义，自动产生数字：-1、0、1、2、4、8

存储器

MSP430采用冯诺依曼结构，Flash、RAM、外围模块、特殊功能寄存器SFR等被安排在同一存储器不同区间内，可以用同一组地址、数据总线、相同指令对它们进行字节或字形式访问。

程序存储器

中断向量表+程序代码段，共4个存储体，每个32KB，共128KB，地址段04400h~0FFFFh，中断向量表存储空间为0FF80h~0FFFFh

RAM存储器

4个扇区，每个2KB，共8KB，存储空间地址段02400h~0C3FFh，堆栈存储，存放经常变化的数据，复位消失。程序执行过程中，防止堆栈溢出导致系统复位，例如中断不断嵌套。USB模块RAM缓冲区2KB(01C00h~02400h)，禁用USB可使用。

信息存储器

4段每段128字节(01800h~019FFh)。Flash类型掉电不丢失，保存重要数据。

引导存储器BLM

4段每段512字节，共2KB(01000h~017FFh)。Flash类型，BSL允许用户利用所定义的密码通过各种通信接口(USB或UART)访问内存空间，实现代码读写操作，利用BLM只需几根线就可以修改、运行内部程序。

外围模块寄存器

00120h~00FFh，可以通过软件进行访问和控制。

特殊功能寄存器(SFR)

存储空间地址段00100h~00120h，有中断使能寄存器，中断标志寄存器，复位引脚控制寄存器。均可通过字访问和字节访问。

1.中断使能寄存器(SFRIE1)

JMBOUTIE：第7位，JTAG控制输出中断使能控制位

JMBINIE：第6位，JTAG控制输入中断使能控制位

ACCVIE：第5位，Flash控制器非法访问中断使能控制位

NMIIE：第4位，NMI引脚中断使能控制位

VMAIE：第3位，空白内存访问中断控制位

OFIE：第1位，晶振失效中断使能控制位

WDTIE：第0位，看门狗中断使能控制位

2.中断标志寄存器(SFRIFG1)

JMBOUTIFG：第7位，JTAG控制输出中断标志位

JMBINIFG：第6位，JTAG控制输入中断标志位

NMIIFG：第4位，NMI(不可屏蔽中断)引脚中断标志位

VMAIFG：第3位，空白内存访问中断标志位

OFIFG：第1位，晶振失效中断标志位

WDTIFG：第0位，看门狗中断标志位

3.复位引脚控制寄存器(SFRRPCR)

SYSRSTRE：第3位，复位引脚内部电阻使能控制位

0：禁止RST/NMI引脚的上拉/下拉电阻

1：允许RST/NMI引脚的上拉/下拉电阻

SFRSTUP：第2位，复位引脚内部电阻上拉/下拉控制位

0：选择上拉

1：选择下拉

SYSNMIES：第1位，NMI边沿触发选择控制位

0：在上升沿触发不可屏蔽中断

1：在下降沿触发不可屏蔽中断

SYSNMI：第0位，RST/NMI引脚功能选择控制位

0：该引脚选择复位RST功能

1：该引脚选择不可屏蔽中断NMI功能

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