基于I2C总线的存储系统设计+源代码+原理图(4)
对此系列单片机的研发有效解决了控制小型集成电路功耗的问题。另一个方面在于MSP430系列的FLASH型单片机，它在系统设计、开发调试及实际应用上都具有显著优势，使应用程序升级和代码改进更为方便，成为国内应用的主流机型。其存储器模块式目前业界所有内部集成FLASH存储器产品中能耗最低的一种。FLASH的主要优点是结构简单、集成密度大、电可擦写、成本低。由于FLASH可以局部擦除，且写入、擦除次数可达数万次以上，从而使开发微控制器不在需要昂贵的专用仿真器[8]。
1．3 本文主要工作
本文旨在结合MSP430的结构性能特点与其一般的电路设计思想，以MSP430F149单片机为例，完成基于该单片机以AT24C1024EEPROM为存储结构基础的在I2C模式下的电路设计。通过实验熟悉基于MSP430单片机的软硬件电路的设计调试。本文具体工作如下：
（1） 结合本文设计目标和实验室现有条件，确定试验样机的指标。
（2） 确定主电路结构，完成单片机的上电初始化设计，保证其能够正常工作，进而分析单片机与I2C总线的硬件连接方式。
（3） 将I2C的串行数据线与串行时钟线按正确的连接方式与AT24C1024进行互联，在熟悉I2C编程方式的前提下，进行对AT24C1024EEPROM驱动程序的设计，并在此基础上实现一些对存储器读写的基本功能。
（4） 熟悉嵌入式开发装置，以MSP430F149为控制核心，学习MSP430单片机的集成开发环境，设计整个嵌入式电路并且下载调试编写好的模块接口程序，达到完善其功能的目的。
（5）使用Protel99软件将硬件之间的连接体现出来，并对实验的经过进行分析与总结。
2 MSP430超低功率单片机原理及性能
2.1 MSP430单片机简介
2.1.1 MSP430系列单片机应用选型
（1）MSP430系列单片机的命名规则：
MSP430系列单片机种类繁多，命名规则如图2.1所示[11]。
图2.1 MSP430系列单片机的命名规则
如以后续章节将要介绍的MSP430F149为例，其中F代表FLASH型，14代表片内具有ADC12，硬件乘法器等外围部件，9代表存储容量为60KB。
应用MSP430系列单片机构应用系统，进行总体设计时要考虑选型的问题。选择MSP430系列单片机型号应该遵循以下原则[12]：
（1）选择最容易实现设计目标且性价比高的机型。
（2）在研制任务重，时间紧的情况下，首先选择熟悉的机型。
（3）欲选的机型在市场上要有稳定充足的货源。
2.1.2 MSP430结构概述
MSP430系列单片机结构如图2.2所示。
图2.2 MSP430系列单片机结构
从图2.2中可以看出，MSP430 系列单片机的结构具有以下明显特征[13]：
（1）16位CPU通过总线连接到存储器和外围模块。
（2）直接嵌入仿真处理，具有JTAG接口。
（3）多时钟能够降低能耗，多总线能降低噪声。
（4）16位数据宽度，数据处理更为有效。
MSP430系列单片机包含以下主要功能部件：
（1）CPU：MSP430系列单片机的CPU和通用微处理器基本相同，只是在设计上采用了面向控制的结构和指令系统。MSP430的内核CPU结构是按精简指令集和高透明的宗旨而设计的。使用的指令有硬件执行的内核指令和基于现有硬件结构的仿真指令。这样可以提高指令执行速度和效率，增强MSP430的实时处理能力。
（2）存储器：存储程序、数据及外围模块的运行控制信息。有程序存储器和数据存储器。对程序存储器的访问总是以字的形式取得代码，而对数据可以用字或字节方式访问。其中MSP430各系列单片机的程序存储器有ROM、OTP、EPROM和FLASH型。
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