清华MSP430课件第2章MSP430概述.ppt

* 第2章 MSP430微控制器概述 与寻址方式 第1节 MSP430微控制器概述 第2节 MSP430 CPU的寻址方式 本章课程目标： 1. 了解MSP430的基本结构 2. 掌握MSP430的寻址方式 3. 熟悉 IAR 的使用方法（通过实验） 第1节 MSP430微控制器概述 计算机 微型计算机 工控机 单片机 微控制器（MCU） 嵌入式系统 …… 1．以二进制表示数据和指令(程序) ？ 2. “存储程序” + “程序控制” ？ 3. 五大组成部分 ？ 输 入 设 备 控制器 输 出 设 备 CPU 存储器 运算器ALU 计算机的基本组成和工作原理 要点 冯·诺依曼计算机 存 储 器 I/O 接口 1 输入/输出 设备1 数据总线 DB 控制总线 CB 地址总线 AB CPU 运算器 ＋ 控制器 ＋ 寄存器 微机的基本结构 I/O 接口 n 输入/输出 设备n 独立芯片或电路 存 储 器 I/O 接口 1 数据总线 DB 控制总线 CB 地址总线 AB CPU 运算器 ＋ 控制器 ＋ 寄存器 微控制器（MCU）的基本结构 I/O 接口 n 集成芯片 存储容量、速度、功能、功耗、……？？？ MSP430的体系结构与特点 16-bit RISC CPU； peripherals模块（外设，I/O接口）； 时钟模块； 各模块通过地址总线（MAB）、数据总线（MDB）和控制总线（MCB）互连； I/O接口与存储器统一编址； 27条核心指令，7种寻址方式； CPU中的寄存器均可以进行读和写操作； 单周期寄存器操作； 无需寄存器中介的存储器之间的数据传送； 内含常数发生器，可缩短代码长度； …… 地址总线 数据总线 控制总线 SR/R2 数据输入 输出电路 指令译码 与 控制逻辑 地 址 输 出 电 路 R4 R5 …… R15 通用寄存器 运 算 器 PC/R0 ALU MSP430 CPU原理图 指令指针寄存器 SP/R1 堆栈指针寄存器 状态寄存器 MAB 16-bit MDB 16-bit MCB R2/R3 常数发生器 16-bit RISC architecture 27条核心指令 7种寻址方式 16个16位的寄存器 R0/PC Program Counter 0 R1/SP Stack Point 0 R2/SR/CG1 Status R3/CG2 Constant Generator R4 General Purpose R5 General Purpose R14 General Purpose R15 General Purpose 15 0 MSP430 CPU 的寄存器 MSP430 CPU 的编程结构 仅从编程的角度看待CPU的组成，主要是指CPU中的寄存器及其使用方法，而不关心其硬件实现的具体细节 MSP430汇编语言程序： Start: …… MOV #100 , R6 MOV #0 , R8 MOV #2000H , R7 Again: ADD @R7 , R8 INC R7 DEC R6 JNZ again …… 因此在汇编语言程序中 要频繁使用寄存器 例：右图的 MSP430 汇编语言程序使用了 R6,R7,R8,SR 等寄存器 汇编语言直接与 CPU中的寄存器打交道 使用SR寄存器 R0/PC Program Counter 0 R1/SP Stack Point 0 R2/SR/CG1 Status R3/CG2 Constant Generator R4 General Purpose R5 General Purpose R15 General Purpose 15 0 MSP430 CPU 寄存器 取完指令后CPU根据该指令的字节数自动增量PC，因此PC的值指向下一条要执行的指令。PC总是指向偶地址（bit0=0） 堆栈用于保存子程序的返回地址等重要信息。堆栈按先进后出原则进行操作，堆栈指针SP指向堆栈的栈顶（TOP）。SP总是指向偶地址（bit0=0），并且必须由用户初始化。 状态寄存器SR用于指示ALU的运算结果状态以及CPU、时钟和中断控制等。SR只能用于寄存器寻址方式的字指令（.W）中。若使用其它的寻址方式，则实际上用的是常数发生器CG1，而不是SR。 通用