Texas Instruments

Contenido

Capítulo 1. Introducción 3

1.1 Acerca del manual. 3

1.2 ¿Que aplicaciones podemos realizar con estos dispositivos? 4

1.3 Arquitectura 5

1.4 ALU 6

1.5 Registros de trabajo. 6

1.6 Características del microcontrolador MSP430-F2013. 8

1.7 Empleo de la IDE IAR Embedded Workbench. 9

1.8 Modo de empleo del kit de desarrollo eZ430-F2013 13

1.9 Operaciones binarias 16

Capítulo 2. I/O digitales. 17

2.1 Configuración de pines de I/O . 17

Capítulo 3. Interrupciones. 20

3.1 Configuración de registros de interrupción I/O. 20

Capítulo 4. Timer A. 23

4.1 Configuración de registros del Timer A. 23

4.2 Interrupciones asociadas a TimerA. 23

4.3 Modos de operación 24

4.4 Timer A Capture Compare Register 0 24

Capítulo 5. SD16 (Convertidor Analógico Digital Sigma Delta) 28

5.1 Configuración de registros de SD16. 28

5.2 Formato de salida de datos 29

5.3 Modos de conversión 30

5.4 Uso del sensor de temperatura. 31

5.5 Manejo de Interrupciones. 32

Capítulo 6. Comunicación Serie 35

6.1 Configuración de registros USART 35

6.2 Norma RS232 35

Capítulo 7. PWM 38

7.1 Consideraciones generales. 38

7.2 Configuración de registros. 38

Apéndice . Modos de ahorro de energía. 41

3

Capitulo 1.

Introducción.

Con sus más de 75 años en el mercado, y desde sus orígenes en los campos petroleros en Texas,

Estados Unidos, Texas Instuments se ha consolidado como una compañía líder en el mercado de la

electrónica.

Entre las personas que han contribuido a este esfuerzo, se encuentran premios Nobel (Jack Killby),

incluyendo invenciones tales como los primeros transistores elaborados a base de silicón, los primeros

circuitos integrados y las calculadoras de bolsillo. TI lindera actualmente los DSP (digital Signal

Processing) y tecnología analógica, inalámbrica, sistemas de audio.

Figura 1. Texas Instruments a través del tiempo

Los microcontroladores MSP430 de Texas Instruments son dispositivos de 16 bits, con espacio de

direccionamiento compartida por el procesador, memoria y periféricos. Esta familia de microcontroladores

incluye una amplia variedad de chips que oscilan desde 20-pin packages con un 1K en ROM y 128 bytes

en RAM( con un costo inferior a $1 USD) hasta 100-pin packages con 60K en ROM y 2K en RAM (hasta

$100. USD).

Una de las características más importantes de estos

dispositivos es su bajo consumo de energía. Por ejemplo,

en una aplicación como waterimetros, mediante una sola

batería puede llegar operar durante 10 años de forma

continua.

Su programación puede realizarse en lenguaje

ensamblador y lenguaje C/C++. En este curso

emplearemos el Lenguaje C, ya que debido a su

versatilidad (compatibilidad, portabilidad y robustez) su

programación es rápida y sencilla, nos concentraremos

en el desarrollo del algoritmo.

1.1 Acerca de este manual.

A lo largo del manual observará que se hace mención del microcontrolador como μControlador,

para indicarlo de una forma más abreviada.

4

Este manual es una recopilación de documentación proporcionada por Texas Instruments Corp.

y que SyhaConsulting distribuye en este curso.

1.2 ¿Que aplicaciones podemos realizar con estos dispositivos?

Como cualquier otro microcontrolador, el MSP430 puede realizar tareas de medición y control,

sin embargo su característica principal se basa en aplicaciones de bajo consumo de energía.

• Equipos de instrumentación y de medición par la medicina (alcoholímetros, analizador

de gas, medición de humedad, temperatura, medidores de presión en la sangre y de

glucosa, etc.)

• Equipos de medición. (waterimetros, medidores de gas y electricidad)

• Equipos para deportes. (altímetros, Relojes a prueba de agua, computadoras para

bicicletas).

• Seguridad (sensores para rupturas en vidrio, control de puertas automáticas, detectores

de gas/fuego/humo, etc.).

• Domótica (aire acondicionado, termostastatos, línea blanca)

• Misceláneos (taxímetros, lectores de smart cards, medición en baterías)

Para la distinción de las características de cada microcontrolador:

1.3 Arquitectura.

Los μcontroladores MSP430 emplean una arquitectura RISC de 16 bits, capaz de procesar

instrucciones de bytes o words. La CPU consiste en :

• 3 stage instructtion pipeline.

• Instruction decoding.

• ALU de 16 bits.

• 4 registros dedicados.

• 12 registros de propósito general.

5

Toda la memoria esta contenida en un espacio continúo de direccionamiento: RAM, ROM,

funciones de registro especiales, registros de periféricos.

Estas características le permite al desarrollador mayor flexibilidad y mejor administración de la

memoria. El siguiente diagrama ilustra las características antes mencionadas.

Figura 2. Arquitectura del CPU μcontrolador MSP430.

1.4 ALU.

Esta sección de la CPU realiza operaciones de adición, sustracción, comparación operaciones

lógicas (AND, OR y XOR), estas operaciones pueden afectar las banderas de overflow, zero,

negative y de acarreo.

1.5 Registros de trabajo.

Se tienen 16 registros de trabajo, los cuales se distribuyen de la siguiente forma:

6

Item Registro Descripción

1

R0 - Program

Counter (PC)

Es un registro de 20 bits que apunta a la siguiente instrucción a

ser ejecutada.

Cada instrucción emplea cierta cantidad de bytes (2,4,6 u 8), y

el PC se incrementa de acuerdo a la cantidad de bytes.

2

R1 – Stack Pointer

(SP)

Este registro de 20 bits es empleado por la CPU para

almacenar la dirección de retorno en la llamada a una subrutina

o una interrupción.

3

R2 – Status Register

(SR)

Registro de 16 bits, indica si la operación que se realizó dio

como resultado de acarreo, sobre flujo, entre otros y se refleja

en la activación de sus bits (banderas)

Bit

Nombre Descripción.

V Oveflow bit.

Se coloca en 1 cuando el resultado

de una operación aritmética produce

un sobreflujo.

SCG1

System Clock

Generator

...