¿Busca un microcontrolador de consumo ultrabajo para optimizar sus aplicaciones de medición portátiles? ¡No busque más, la familia MSP430 de Texas Instruments es lo que necesita! Con múltiples dispositivos que incluyen diversos conjuntos de periféricos diseñados para aplicaciones específicas, la familia MSP430 es una solución potente y eficiente para sus necesidades.
¿Qué es el microcontrolador MSP430?
El microordenador de un solo chip de la serie MSP430 es un procesador de señal mixta con un conjunto de instrucciones reducido (RISC). Con una potente CPU RISC de 16 bits, registros de 16 bits y generadores de constantes, está diseñado para ofrecer la máxima eficiencia de código. Además, con cinco modos de bajo consumo y un oscilador controlado digitalmente (DCO), puede lograr una mayor duración de la batería y tiempos de activación rápidos desde los modos de bajo consumo al modo activo en menos de 6 µs.
Características del microcontrolador MSP430
El microcontrolador de la serie MSP430 tiene las siguientes características, que lo convierten en un dispositivo potente y versátil que se puede utilizar para una gran variedad de aplicaciones:
Gran capacidad de procesamiento:
El MSP430 es un microcontrolador de 16 bits que utiliza una arquitectura de computación con conjunto de instrucciones reducido (RISC) con 27 instrucciones básicas y un gran número de instrucciones analógicas. Tiene siete modos de direccionamiento de operandos de origen y cuatro modos de direccionamiento de operandos de destino. Además, cuenta con numerosos registros y memoria de datos integrada que pueden participar en múltiples operaciones, lo que garantiza una programación eficiente.
Velocidad de procesamiento rápida:
El MSP430 puede alcanzar un tiempo de ciclo de instrucción de 40 ns cuando se acciona mediante un oscilador de cristal de 25 MHz. El ancho de datos de 16 bits, el ciclo de instrucción de 40 ns y el multiplicador de hardware (que puede realizar operaciones de multiplicación y suma) le permiten implementar algunos algoritmos de procesamiento de señales digitales, como FFT.
Consumo energético ultrabajo:
El MSP430 tiene un consumo energético extremadamente bajo gracias a sus características únicas que ayudan a reducir el voltaje del chip y a controlar la frecuencia del reloj. El rango de suministro de voltaje para el MSP430 es de 1,8 a 3,6 V. Por lo tanto, a una frecuencia de reloj de 1 MHz, el consumo de corriente del chip es tan bajo como 165 μA, y el consumo energético más bajo en modo de retención de RAM es de solo 0,1 μA.
Recursos ricos en el chip:
El microcontrolador MSP430 tiene muchos periféricos integrados, como temporizadores, UART, SPI, I2C, ADC, DMA, puertos de E/S y controlador USB. Estos periféricos se pueden combinar para satisfacer diversos requisitos de aplicación. Por ejemplo, el temporizador de vigilancia garantiza un reinicio rápido en caso de fallo del programa. Los temporizadores de 16 bits tienen función de captura/comparación y un gran número de registros de captura/comparación que se pueden utilizar para el recuento de eventos, la generación de temporización y PWM. El ADC de hardware de 10/12 bits tiene una alta tasa de conversión, de hasta 200 kbps, lo que lo hace adecuado para la mayoría de las aplicaciones de adquisición de datos. Puede controlar directamente hasta 160 segmentos de LCD e implementar dos conversiones D/A de 12 bits.
Modelos de la familia MSP430
Serie MSP430x15x/16x/161x
- Microcontrolador
- Microcontrolador
- Microcontrolador
- Microcontrolador
- Microcontrolador
- Microcontrolador
- Microcontrolador
- Microcontrolador
- Microcontrolador
La serie MSP430x15x/16x/161x va aún más allá con dos temporizadores de 16 bits integrados, un convertidor A/D rápido de 12 bits, un convertidor D/A dual de 12 bits, una o dos interfaces de comunicación serie síncrona/asíncrona universal (USART), I2C, DMA y 48 pines de E/S. Y para aplicaciones que requieren mucha memoria y grandes requisitos de pila C, la serie MSP430x161x ofrece direccionamiento RAM ampliado.
Serie 430F2xx
- Proyecto especial 430 para 2012
- Microcontrolador
- Microcontrolador
- Microcontrolador
- Microcontrolador
- Microcontrolador
- Microcontrolador
- Microcontrolador, MSP430F2132, 28 pines, 16 bits, 40 MHz, 128 KB, 128 KB SRAM, 128 KB flash, 128 KB EEPROM, 100 ns, 100 ns, 100 n
- Microcontrolador
- Microcontrolador
- Microcontrolador
- Microcontrolador
- Microcontrolador
- Microcontrolador
- Microcontrolador
- Microcontrolador
- Microcontrolador
- Microcontrolador
- Microcontrolador
- Microcontrolador
- Microcontrolador
- Microcontrolador
- Microcontrolador
La serie 430F2xx es una MCU de consumo ultrabajo basada en flash que funciona en un rango de tensión de 1,8 V a 3,6 V y ofrece un rendimiento de hasta 16 MIPS. Incluye un oscilador de consumo ultrabajo (VLO), resistencias internas de pull-up/pull-down y una opción de bajo número de pines.
El consumo de energía ultrabajo es el siguiente:
- 0,1 μA RAM (modo de espera)
- 0,3 μA (modo de hibernación) (VLO)
- 0,7 μA (modo de reloj en tiempo real)
- 220 μA/MIPS (modo activo)
- Activación rápida desde el modo de hibernación en menos de 1 μs.
Especificaciones del dispositivo:
- Opciones de memoria flash: 1 KB – 120 KB
- Opciones de RAM: 128 B – 8 KB
- Opciones GPIO: 10, 16, 24, 32, 48, 64 pines
- Opciones de ADC: SAR de pendiente de 10 y 12 bits, ADC Σ-Δ de 16 bits
- Otros periféricos integrados: comparador analógico, multiplicador de hardware, DMA, SVS, DAC de 12 bits, amplificador operacional.
Serie MSP430C3xx
- Microcontrolador
- Microcontrolador
- Microcontrolador, 32 pines, 16 bits, 1,8-3,6 V, 128 kB, MSP430C314
- Microcontrolador
- Microcontrolador
- Microcontrolador
- Microcontrolador
- Microcontrolador, 32 pines, 337 MHz, 16 bits, MSP430
- Microcontrolador, 4 canales, 12 bits, 12 canales, 12 bits, 12 canales, 12 bits, 12 canales, 12 bits, 12 canales, 12 bits, 12 canales, 12 bits
- Microcontrolador, 4 canales, 13 bits, 100 MHz, con 128 kB de RAM, temporizador de 16 bits, temporizador/contador de 16 bits, temporizador/contador de 16 bits, temporizador/contador de 16 bits, temporizador/contador de 16 bits,
- Microcontrolador, 4 canales, 14 bits, ADC de 4 canales y 14 bits, DAC de 4 canales y 14 bits, PWM de 4 canales y 14 bits, temporizador de 4 canales y 14 bits, interfaz serie de 4 canales y 14 bits.
- Microcontrolador, 4 canales, 15 bits, 40 pines, 1,8-3,6 V, MSP430
- Microcontrolador, 4 canales, ADC de 10 bits, interfaz de 4 hilos, 4 canales, DAC de 10 bits, interfaz de 4 hilos, 4 canales, DAC de 10 bits, interfaz de 4 hilos, 4 canales, DAC de 10 bits,
- Microcontrolador, 4 canales, ADC de 10 bits, interfaz de 4 hilos, 4 canales, DAC de 10 bits, interfaz de 4 hilos, 4 canales, DAC de 10 bits, interfaz de 4 hilos, 4 canales, DAC de 10 bits,
- Microcontrolador, MSP430C423, 48 pines, 16 bits, 128 KB de memoria Flash, 8 KB de RAM, 100 ns
- Microcontrolador, 4 canales, 12 bits, ADC de 100 ksps, MSP430C424
- Microcontrolador, MSP430C425, 4 canales, 12 bits, 100 kSPS ADC, 16 bits, 100 MHz, 16 bits, 100 MHz, 16 bits, 100 MHz,
- Microcontrolador, 4 canales, ADC de 10 bits, 100 ksps, MSP430C427
- Microcontrolador
- Microcontrolador, MSP430, C436
- Microcontrolador, 4 canales, 10 bits, ADC de 100 ksps, MSP430C437
La serie 430C3xx es una antigua serie de dispositivos ROM u OTP que funciona en un rango de voltaje de 2,5 V a 5,5 V y ofrece hasta 32 KB de ROM, 4 MIPS y FLL.
El consumo de energía ultrabajo es el siguiente:
- 0,1 μA RAM (modo de espera)
- 0,9 μA (modo de reloj en tiempo real)
- 160 μA/MIPS (modo activo)
- Activación rápida desde el modo de hibernación en menos de 6 μs.
Especificaciones del dispositivo:
- Opciones de ROM: 2 KB – 32 KB
- Opciones de RAM: 512 B – 1 KB
- Opciones GPIO: 14, 40 pines
- Opciones ADC: SAR de pendiente de 14 bits
- Otros periféricos integrados: controlador LCD, multiplicador de hardware.
Serie MSP430F5xx
- Microcontrolador
- Microcontrolador
- Microcontrolador
- Microcontrolador
- Microcontrolador
- Microcontrolador
- Microcontrolador
- Microcontrolador
- Microcontrolador
- Microcontrolador
La serie 430F5xx es una nueva serie de productos basados en flash con el menor consumo energético en funcionamiento y un rendimiento de hasta 25 MIPS dentro de un rango de tensión de trabajo de 1,8 V a 3,6 V. Incluye un innovador módulo de gestión de energía optimizado para el consumo energético.
El consumo energético ultrabajo es el siguiente:
- 0,1 μA RAM (modo de espera)
- 2,5 μA (modo de reloj en tiempo real)
- 165 μA/MIPS (modo activo)
- Activación rápida desde el modo de hibernación en menos de 5 μs.
Especificaciones del dispositivo:
- Opciones de memoria flash: hasta 256 KB
- Opciones de RAM: hasta 16 KB
- Opciones ADC: SAR de 10 y 12 bits
- Otros periféricos integrados: USB, comparador analógico, DMA, multiplicador de hardware, RTC, USCI, DAC de 12 bits.
¿Cómo programar MSP430?
En este proyecto, utilizaremos la placa MSP430F5529. Estos son todos los pasos:
- Elija una placa de desarrollo o un programador que sea compatible con el microcontrolador MSP430. Entre las opciones más populares se incluyen MSP430 LaunchPad y MSP430 Programmer.
- Instala las herramientas de software necesarias para programar el MSP430, como Code Composer Studio o Energia.
- Conecte la placa de desarrollo o el programador a su ordenador mediante USB.
- Escriba su código en un editor de texto o en un entorno de desarrollo integrado (IDE) y guárdelo como un archivo .c o .cpp.
- Abra su código en Code Composer Studio o Energia y configure los ajustes del proyecto según sea necesario.
- Compile el proyecto para comprobar si hay errores y generar un archivo binario.
- Programe el microcontrolador MSP430 utilizando el programador o la placa de desarrollo y el archivo binario generado.
- Pruebe el código en el MSP430 y realice los ajustes o modificaciones necesarios.
Herramientas necesarias
- Code Composer Studio (CCS)
- Emulador MSP430: MSP-FET, MSP430-JTAG-TINY-V2, MSP-GANG, MSP430-BSL.
- Placa de desarrollo MSP430: MSP430 Launchpad, MSP-EXP430G2ET o cualquier otra.
- Programador MSP430: MSP430 Launchpad, MSP-FET, Black Magic Probe, etc.
Nota: Si no tiene acceso a una placa de desarrollo MSP430 real, puede utilizar un emulador MSP430 para simular el comportamiento del microcontrolador en su ordenador. Esta puede ser una herramienta útil para depurar y probar su código antes de programarlo en un dispositivo real.
Paso 1: Configuración del hardware
Conecte la placa de desarrollo MSP430 Launchpad a su ordenador mediante el cable USB. La placa debería encenderse y los LED de la placa deberían parpadear. Esto indica que la placa está encendida y funciona correctamente.
Paso 2: Instalación de Code Composer Studio (CCS)
Descargue e instale Code Composer Studio (CCS) desde el sitio web oficial. CCS es un entorno de desarrollo integrado (IDE) que le permite escribir, compilar y depurar código para microcontroladores MSP430.
Paso 3: Creación de un nuevo proyecto
Abra Code Composer Studio y cree un nuevo proyecto. Seleccione MSP430F5529 como dispositivo de destino y elija la plantilla de proyecto adecuada. Asigne un nombre a su proyecto y guárdelo en la ubicación que desee.
Paso 4: Escribir el código
En el editor CCS, escriba el siguiente código para hacer parpadear el LED de la placa de desarrollo MSP430 Launchpad:
Aquí está el código LED parpadeante:
#include <msp430.h>
void delay(void)
{
volatile unsigned int i;
for (i = 0; i < 50000; i++);
}
int main(void)
{
WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD; // Stop WDT
P1DIR |= BIT0; // P1.0 output
while(1)
{
P1OUT ^= BIT0; // Toggle P1.0 using XOR operator
delay(); // Delay
}
}
Paso 5: Creación y compilación del código
Haga clic en el botón «Build» (Compilar) en CCS para compilar su código. Esto generará un archivo ejecutable que se puede programar en el microcontrolador MSP430.
Paso 6: Programación de la placa de desarrollo MSP430 Launchpad
Conecte el programador MSP430 a su ordenador y a la placa de desarrollo MSP430 Launchpad. En CCS, haga clic en «Run > Load» (Ejecutar > Cargar) para programar el código en el microcontrolador. El LED de la placa debería parpadear según el código que haya escrito.
Paso 7: Depuración y resolución de problemas
Si encuentra algún error o problema con su código, utilice las herramientas de depuración de CCS para localizar y solucionar el problema. También puede consultar la documentación y los recursos en línea para obtener ayuda y asistencia adicionales.
Ejemplos de código MSP430
Código de ejemplo ADC10
Este código muestra cómo utilizar el módulo ADC10 (convertidor analógico-digital) del MSP430 para medir el voltaje de un sensor externo. El código inicializa el módulo ADC10, configura los pines GPIO y lee el valor ADC.
#include <msp430.h>
void init_ADC10(void)
{
ADC10CTL0 = ADC10ON | ADC10SHT_2 | SREF_0 | ADC10IE;
ADC10CTL1 = INCH_0 | SHS_0 | ADC10DIV_0 | ADC10SSEL_0 | CONSEQ_0;
ADC10AE0 |= BIT0;
}
unsigned int read_ADC10(void)
{
unsigned int result = 0;
ADC10CTL0 |= ENC | ADC10SC;
while(ADC10CTL1 & ADC10BUSY);
result = ADC10MEM;
ADC10CTL0 &= ~ENC;
return result;
}
void main(void)
{
WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD;
init_ADC10();
while(1)
{
unsigned int adc_value = read_ADC10();
// Do something with adc_value
}
}
Código de ejemplo de PWM
Este código muestra cómo utilizar el módulo Timer_A del MSP430 para generar una señal PWM (modulación por ancho de pulso). El código inicializa el módulo Timer_A, configura los pines GPIO y configura el ciclo de trabajo de la señal PWM.
#include <msp430.h>
void init_Timer_A(void)
{
TA0CTL = TASSEL_2 | MC_1 | ID_0;
TA0CCR0 = 1000;
TA0CCR1 = 500;
TA0CCTL1 = OUTMOD_7;
}
void main(void)
{
WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD;
P1DIR |= BIT0;
P1SEL |= BIT0;
init_Timer_A();
while(1);
}
Código de ejemplo UART
Este código muestra cómo utilizar el módulo UART (receptor/transmisor asíncrono universal) del MSP430 para comunicarse con un ordenador u otro dispositivo a través de una comunicación serie. El código inicializa el módulo UART, configura los pines GPIO y envía y recibe datos a través de la interfaz UART.
#include <msp430.h>
void init_UART(void)
{
P1SEL |= BIT1 | BIT2;
P1SEL2 |= BIT1 | BIT2;
UCA0CTL1 |= UCSSEL_2;
UCA0BR0 = 104;
UCA0BR1 = 0;
UCA0MCTL = UCBRS0;
UCA0CTL1 &= ~UCSWRST;
}
void send_UART(char data)
{
while(!(IFG2 & UCA0TXIFG));
UCA0TXBUF = data;
}
char receive_UART(void)
{
while(!(IFG2 & UCA0RXIFG));
return UCA0RXBUF;
}
void main(void)
{
WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD;
init_UART();
while(1)
{
char received_data = receive_UART();
// Do something with received_data
send_UART('X');
}
}
MSP430 frente a MSP432
MSP430 y MSP432 son dos familias de microcontroladores de Texas Instruments. La MSP430 es una familia de microcontroladores de 16 bits, mientras que la MSP432 es una familia de microcontroladores de 32 bits. A continuación se muestra una comparación de algunas de sus características principales:
| Feature | MSP430 | MSP432 |
|---|---|---|
| Architecture | 16-bit RISC | 32-bit ARM Cortex-M4F |
| Clock Speed | Up to 25 MHz | Up to 48 MHz |
| Operating Voltage | 1.8 V to 3.6 V | 1.62 V to 3.7 V |
| Flash Memory | Up to 256 KB | Up to 512 KB |
| RAM | Up to 16 KB | Up to 64 KB |
| ADC | 10-bit, up to 16 channels | 14-bit, up to 24 channels |
| DAC | No | 2 x 12-bit |
| Timers | Up to 6 | Up to 8 |
| Communication Interfaces | UART, SPI, I2C | UART, SPI, I2C, USB, Ethernet, CAN |
| Package Types | DIP, QFP, BGA | DIP, QFP, BGA |
En resumen, el MSP432 ofrece un mayor rendimiento y más funciones que el MSP430, pero también tiene un coste más elevado. El MSP430 puede ser una mejor opción para aplicaciones sencillas y de bajo consumo, mientras que el MSP432 puede ser más adecuado para aplicaciones complejas y de alto rendimiento.
