单片机概述河北大学

1单片机原理及应用

河北大学电信工程学院2课程简介本课程是涉电的工科专业均开课，属于宽口径的技术基础课。目前，国内的所有高等学校和职业技术学院的电类专业工科和部分理科，均开设了单片机课程。由于单片机在生产实践中的广泛应用，该课程学的好坏已成为了同学们毕业后求职难易的一个重要因素。

由于单片机的迅速发展与普及，世界上一些著名的厂家已投放市场的产品就有数百个品种。美国Intel公司生产的MCS-51系列单片机是最早进入中国市场的单片机产品之一，已为我国广大的工程技术人员所熟悉并得到广泛的应用。所以，目前在中国各大学的单片机课中绝大多数讲授的都是MCS-51系列以及世界其它各大公司生产的与其兼容的各种增强型、扩展型的单片机。单片机课程已被各个学校放在十分重要的位置，且大多数都在讲授51系列。全国大学生电子竞赛以及毕业设计的许多题目，都涉及到有关单片机方面的内容。34通过本课程的学习（1）掌握有关单片机技术的基本概念；（2）掌握片内功能部件的工作原理与软件编程；（3）掌握系统扩展接口设计与编程；（4)具有一定的单片机应用系统软硬件开发能力，为

将来从事单片机应用系统的开发打下坚实的基础；（5）为进一步学习DSP、嵌入式微处理器技术等课程

奠定坚实的理论与技术基础，也为进一步深造攻

读硕士学位做好技能与技术的准备。培养目标5

第1章绪论

1.1什么是单片机1.2单片机的发展过程1.3单片机的特点及应用领域1.4单片机的发展趋势1.5单片机型号简介1.6其它嵌入式处理器简介1.7单片机应用系统开发简介

6单片机的定义在一个半导体芯片上集成：中央处理单元（CPU）、存储器（RAM、ROM)、并行I/O、串行I/O、定时器/计数器、中断系统等具有微机的属性（运行程序），因而被称为单片微型计算机，简称单片机。1.1什么是单片机7STC89C52AT89C2051AT89S5189PC机框图MCU(1)数据总线(DataBus,DB)。用来在微处理器（CPU)和存储器之间以及微处理器和输入输出接口之间传送数据。(2)地址总线(AddressBus,AB)。在计算机中存储器的每一个存储单元和每一个外部设备都有一个编号，称作地址。计算机对存储器或外部设备的访问都是通过地址来进行的。地址总线用来传输CPU发出的地址信息。

(3)控制总线(ControlBus，CB)。用来传送CPU送出的控制信号的，也可以传送其他外部设备输入到CPU的信号。10将CPU、存储器、I/O接口电路和总线接口等组装在一块主机板（即微机主板）上，再通过系统总线和其它多块外设适配板卡连接键盘、显示器、打印机、软/硬盘驱动器及光驱等设备。各种适配板卡插在主机板的扩展槽上并与电源、软/硬盘驱动器及光驱等装在同一机箱内，再配上系统软件，就构成了一台完整的微型计算机系统（简称系统机）。工业PC机也属于多板机。通用微型计算机系统1112MCS51框图单片机应用系统13主要用于控制领域。通常是处于控制系统的核

心地位并嵌入其中。嵌入到仪器或设备中，

实现嵌入式应用的计算机，所以国际上称嵌

入式控制器（EMCU，EmbeddedMicroControllerUnit)或微控制器（MCU，MicroControllerUnit)。是计算机技术发展史上的一个重要里程碑，标

志微型计算机正式形成了通用计算机系统和

嵌入式计算机系统两大分支。14单片机按其处理的二进制位数主要分为：4位单片机、8位单片机、16位单片机和32位单片机。单片机技术发展过程可分为三个主要阶段：

（1）单片机形成阶段（1974年～1978年）1974年12月，仙童公司推出8位单片机，只包括8位CPU、64BRAM和2个并行口。1976年，Intel公司推出了MCS-48系列单片机。8位CPU、1K字节ROM、64字节RAM、27根I/O线和1个8位定时/计数器。特点是：存储器容量较小，寻址范围小（不大于4K），无串行接口，指令系统功能不强。

1.2单片机的发展过程15

1978年，Zilog公司推出Z8单片机；1980年，Intel公司推出了MCS-51系列单片机；Motorola推出6801/02单片机。单片机的性能及应用跃上新台阶。

此后，各公司的8位单片机迅速发展。推出的单片机普遍带有串行I/O口、多级中断系统、16位定时/计数器，片内ROM\RAM容量加大，寻址范围可达64KB，有的片内还带有A/D转换器。特点是：结构体系完善，存储器容量增加，指令功能强大，外围电路功能增强，面向控制的特点进一步突出。（2）性能完善提高阶段（1978年～1983年）

16

8位单片机巩固发展及16位单片机、32位单片机推出。

16位典型产品Intel公司的MCS-96系列单片机。而32位单片机除了具有更高的集成度外，其数据处理速度比16位单片机提高许多，性能比8位、16位单片机更加优越。90年代后，各大半导体公司相继开发了功能强大的单片机。如美国MICROCHIP公司推出RISC的PIC系列单片机；MOTOROLA公司MC68HC系列单片机；日本HITACHI、NEC、TOSHIBA等。目前，除8位机广泛应用外，16位、32位单片机也得到广大用户青睐。

特点是：片内面向测控系统外围电路增强，使单片机可以方便灵活地用于复杂的自动测控系统及设备。（3）微控制器全面发展阶段（1983年～现在）

17单片机是集成电路技术与微型计算机技术高速发展的产物，是微计算机的一种应用形态。体积小、价格低、应用方便、稳定可靠，因此，给工业自动化等领域带来了一场重大革命和技术进步。由于体积小，很容易嵌入到系统之中，一般微机很难做到。由于本身就是一个微型计算机，因此只要在单片机的外部适当增加一些必要的外围扩展电路，就可以灵活地构成各种应用系统。如工业自动化检测监视系统、数据采集系统、自动控制系统、智能仪器仪表等。1.3单片机的特点及应用领域1.3.1单片机的特点为什么应用广泛？单片机具有的优势：18（1）功能齐全，应用可靠，抗干扰能力强。（2）简单方便，易于普及。单片机技术易于掌握。应用系统设计、组装、调试时可以很快掌握。（3）嵌入容易，用途广泛，体积小，性价比高，应用灵活等特点，在嵌入式控制系统中具有十分重要的地位。（4）发展迅速，前景广阔。短短几十年，单片机经过4位机、8位机、32位机等几大发展阶段。尤其是集成度高、功能日臻完善的单片机不断问世，在工业控制及工业自动化领域获得长足发展和大量应用。目前，内部结构愈加完美，片内外功能部件完善，为向更高层次和更大规模的发展奠定坚实基础。19

单片机出现前，制作一套测控系统，大量的模拟电路、数字电路分立元件完成。系统的体积庞大，线路复杂，连接点多，易出故障。

单片机问世后，控制功能的绝大部分由单片机的软件程序实现，其它电子线路则由片内的外围功能部件来替代。CPU、存储器及I/O接口以及包括ADC、PWM等功能模块都集成在同一芯片内，各部件间的连接紧凑，数据在传送时受干扰的影响较小，且不易受环境条件的影响，单片机的可靠性非常高。20(1)智能仪器仪表

对仪器仪表的自动化和智能化要求越来越高。单片机有助于提高仪器仪表的精度和准确度，简化结构，减少体积而易于携带和使用，加速仪器仪表向数字化、智能化、多功能化方向发展。如各种智能电气测量仪表、智能传感器等。1.3.2单片机的应用领域21

机电一体化产品是集机械技术、电子技术、自动化技术和计算机技术于一体，具有智能化特征的各种机电产品。单片机在机电一体化产品的开发中发挥着巨大的作用。典型产品如机器人、数控机床、自动化生产线、自动包装机、点钞机、打印机、传真机、复印机等。（2）机电一体化产品22单片机还可以用于工业过程控制、运动控制、数据采集和传输等。如电流、电压、温度、液位、流量、浓度等物理参数的采集和控制均可以利用单片机方便地实现。在这类系统中，利用单片机作为系统控制器，可以根据被控对象的不同特征采用不同的算法，实现期望的控制指标，从而提高生产效率和产品质量。典型应用如电机速度和位置控制、温度控制、流量与浓度控制等。（3）实时工业控制23（4）分布式多机系统在较复杂多节点测控系统中，常采用分布式多机系统。一般由若干台功能各异的单片机组成，它们之间通过通信接口相互联系、协调工作。系统中，单片机往往作为一个终端机，安装在系统的某些节点上，对现场信息进行实时的测量和控制。（5）医疗设备领域单片机在医疗设备中的用途也非常广泛，例如：血糖仪、血压监护仪、血氧计、心率监护仪、便携式心电图机、呼吸机以及可穿戴设备等等。24（6）消费类电子产品例如，洗衣机、电冰箱、空调、电视机、微波炉、加湿器、消毒柜、电饭煲、高档玩具等。嵌入了单片机后，功能和性能大大提高，并实现智能化、最优化控制。（7）汽车电子设备已广泛地应用，如汽车电喷ECU、汽车安全系统、汽车空调控制器、汽车音响、电动门窗、汽车防盗系统、防抱死刹车系统（ABS）、行车电脑、胎压监测、倒车雷达等等。25（6）消费类电子产品例如，洗衣机、电冰箱、空调、电视机、微波炉、加湿器、消毒柜、电饭煲、高档玩具等。嵌入了单片机后，功能和性能大大提高，并实现智能化、最优化控制。（7）汽车电子设备已广泛地应用，如汽车电喷ECU、汽车安全系统、汽车空调控制器、汽车音响、电动门窗、汽车防盗系统、防抱死刹车系统（ABS）、行车电脑、胎压监测、倒车雷达等等。26（8）国防工业在现代化的武器装备中，如飞机、军舰、坦克、导弹、鱼雷制导、智能武器装备、航天飞机导航系统，都有单片机嵌入其中。总之，从工业电气电子（自动化、自动控制、智能仪器仪表等）、医疗电子、消费类电子（智能家电、多媒体设备等）、汽车电子等方面，直到国防尖端技术领域，单片机都发挥着十分重要的作用。1.4单片机的发展趋势发展趋势将是向大容量、高性能、外围电路内装化等方面发展。为满足不同用户要求，各公司竞相推出能满足不同需要的产品。1.CPU改进（1）增加CPU数据总线宽度。例如，各种16位和32位单片机。另外，8位单片机内部采用16位数据总线，数据处理能力要优于8位单片机（2）采用双CPU结构，以提高数据处理能力。272.存储器的发展（1）片内程序存储器普遍采用闪烁（Flash)存储器。可不用外扩展程序存储器，简化系统结构。（2）加大存储容量。目前片内程序存储器容量可达128KB。283.片内I/O的改进（1）增加并行口驱动能力，以减少外部驱动芯片。有的单片机可以直接输出大电流和高电压，可以直接驱动LED或VFD（荧光显示器）、继电器等负载；（2）有些片内设置了特殊串行I/O功能，为构成分布式、网络化系统提供方便。295.外围电路内装化

系统的单片化是目前发展趋势之一。例如，美国SiliconLabs公司的C8051F0208位机，采用流水线结构，大部分指令的完成时间为1或2个时钟周期，峰值处理能力为25MIPS。片上集成有8通道A/D、两路D/A、两路电压比较器，内置温度传感器、定时器、可编程数字交叉开关和64个通用I/O、电源监测、看门狗、多种类型的串行接口等。一个芯片就可以构成一个应用系统。综上所述，单片机正在向多功能、高性能、高速、低电压（2.7-1.8V都可以工作）、低功耗、高集成度以及片内存储器不断增大的方向发展。306.低功耗化

低工作电压，CMOS化，功耗小，配置有等待状态、休眠状态、关闭状态等工作方式。消耗电流仅在μA或nA量级，适用于电池供电便携式、手持式仪器仪表及消费类电子产品。1.5单片机芯片简介

1.5.1MCS-51系列单片机31在上世纪80年代和90年代，MCS-51是应用最广泛的机型之一。MCS-51系列品种丰富，经常使用的是基本型和增强型。

MCS是Intel公司单片机的系列符号，MCS-51、MCS-96系列。MCS-51系列实在MCS-48系列基础上于20世纪80年代初发展起来的，是最早进入我国，并在我国得到广泛应用的单片机主流品种。

32（1）基本型基本型：8031/8051/8071（低功耗型80C31/80C51/87C51）8031内部包括1个8位CPU、128BRAM，21个特殊功能寄存器（SFR）、4个8位并行I/O口、1个全双工串行口，2个16位定时器/计数器，5个中断源，片内无程序存储器，需外扩程序存储器。8051是在8031的基础上，片内集成4KB掩膜ROM作为程序存储器。8751片内集成4KBEPROM。3334（2）增强型

Intel公司在基本型的基础上，推出增强型-52子系列，典型产品：8032/8052/8752。

内部RAM增到256B，片内程序存储器扩展到8KB，16位定时/计数器增至3个，6个中断源，串行口通信速率提高5倍。3536﹡无ROM（即ROMLess）型，应用时要在片外扩展程序存储器；﹡掩膜ROM（即MaskROM）型，用户程序由芯片生产厂写入；﹡

EPROM型，用户程序通过写入装置写入，通过紫外线照射擦除；﹡

FlashROM型，用户程序可以电写入或擦除（当前常用方式）。还有OTPROM型（一次性编程写入ROM）产品，具有较高的环境适应性和可靠性。片内ROM的配置形式：3720世纪80年代中期以后，Intel公司精力集中在高档CPU芯片的开发、研制上，逐渐淡出单片机的开发和生产。MCS-51设计上成功，及较高的市场占有率，已成为许多厂家、电气公司竞相选用的对象。Intel以专利形式把8051内核技术转让给Atmel、ADI、Philips、Maxim等公司。以8051为内核，采用CHMOS工艺生产的单片机产品，统称为80C51系列单片机。这些兼容机型的各种衍生品统称为8051系列单片机或简称为51单片机，是在8051的基础上又增加一些功能模块（称其为增强型、扩展型子系列单片机）。1.5.28051系列单片机

80C51系列单片机产品繁多，近年来推出的与80C51兼容的主要产品有：

﹡ATMEL公司融入Flash存储器技术的AT89系列；

﹡Philips公司的80C51、80C552系列；

﹡

华邦公司的W78C51、W77C51高速低价系列；

﹡ADI公司的ADμC8xx高精度ADC系列；﹡

Maxim公司的DS89C420高速（50MIPS）系列；

﹡

SiliconLabs公司的C8051F系列高速SOC单片机；

﹡

宏晶科技的STC89C5X系列。AT89C5X(AT89S5X)系列单片机39ATMEL公司的技术优势是闪烁(Flash)存储器技术,将Flash技术与80C51内核相结合，形成片内Flash存储器的AT89C5X/AT89S5X系列单片机。AT89C5X/AT89S5X系列与MCS-51系列在原有功能、引脚以及指令系统方面完全兼容。某些品种又增加了一些新功能，如看门狗、ISP（在线编程）及SPI串口等。片内Flash允许在线（+5V）电擦除、电写入或使用编程器对其重复编程。40与AT89C5X系列相比，AT89S5X系列的时钟频率及运算速度有了较大的提高，例如，AT89C51工作频率的上限为24MHz，而AT89S51为33MHz。AT89S51片内集成有双数据指针DPTR，看门狗定时器，具有低功耗空闲工作方式和掉电工作方式，AT89S5X系列已逐渐取代AT89C5X。增强型：AT89C52/AT89S52基本型：AT89C51/AT89S51

与MCS-51的87C51相比，AT89C51/AT89S51片内的4KBFlash存储器取代了87C51片内的4KBPROM，且可在线编程或使用编程器重复编程。41型号片内FlashROM(KB)片内RAM(B)最大I/O口（位）定时/计数器串行口最大工作频率（MHz）工作电压（V）AT89S205122561521242.7-5.5AT89S405142561521242.7-5.5AT89S5141283221334-5.5AT89S5282563231334-5.5AT89LS5141283221162.7-4.0AT89C51ED264EEPROM(2KB)2K3242其中SPI(1)602.7-5.5表1-2AT89系列单片机片上资源42

注2：AT89C2052/4051为非总线型单片机。

非总线型单片机已经将用于外部并行总线扩展用的I/O口线和控制功能线去掉，从而使单片机的引脚数减少、体积减小。对于不需进行并行外围扩展，装置的体积要求苛刻且程序量不大的系统极其适合。注1：“L”代表低电压，工作电压为2.7-4.0V。可以应用在便携式、无交流电源供电的环境中。特别适用于电池供电的仪器仪表或各种野外操作的设备中。43此外，还有多种扩展机型，比如带有CAN控制器接口的机型，如AT89C51CC01：32KFlash、44Pins、40MHz、34PMaxI/O、1UART、1CAN、8通道10位ADC、1.25KBSRAM、2048BEEPROM、4个定时器、WatchDog（看门狗）工作电压3.0-5.5V；AT89C51CC02：

16KFlash、32Pins、40MHz、20PMaxI/O、1UART、1CAN、8通道10位ADC、512BSRAM、2048BEEPROM、4个定时器、WatchDog（看门狗）、工作电压3.0-5.5V；AT89C51CC03：

64KFlash、64Pins、40MHz、37PMaxI/O、1UART、1CAN、1SPI、8通道10位ADC、2.25KSRAM、2048BEEPROM、4个定时器、WatchDog（看门狗）、工作电压3.0-5.5V44美国ADI(AnalogDeviceInc）公司生产的高性能单片机。如ADμC812：内部包含高精度的自校准8通道12位数模转换器（ADC），2通道12位模数转换器。8位与8051单片机兼容的MCU内核，指令系统与MCS-51系列兼容。片内有8KBFlash程序存储器、640BFlash数据存储器、256B数据SRAM。集成了WDT、电源监视器、温度监控器、基准电压源。最大16MHz，3个定时/计数器，2优先级的9个中断源，32条可编程的I/O线、包含与I2C兼容的SPI串行接口和标准UART串行接口。

内核和数模转换器均设有正常、空闲和掉电工作模式，软件可以控制模式切换，在掉电模式下，消耗总电流约5μΑ。ADμC8XX系列单片机45美国ADI(AnalogDeviceInc）公司生产的高性能单片机，ADμC834：内部包含双通道差分输入24位Σ-Δ主数模转换器（ADC），3通道单端输入16位辅模数转换器，两路PWM输出，与8051单片机兼容的MCU内核，指令系统与MCS-51系列兼容。片内有62KBFlash程序存储器、4KFlash数据存储器、2K数据SRAM；集成了精密温度传感器、WDT、电源监视器、温度监控器、基准电压源；3个定时/计数器，2优先级的11个中断源；26条可编程的I/O线、包含与I2C、SPI串行接口和标准UART串行接口。应用于高精度传感器、数据采集、高精度检测等系统。C8051FXXX单片机46美国SiliconLabs公司，8051内核。典型产品为C8051F020。内部采用流水线结构，大部分指令的完成时间为1到2个时钟周期，峰值处理能力为25MIPS。高速8位单片机。

片内资源：1个8通道8位ADC、1个8通道12位ADC、1个双路12位DAC；64KB片内Flash程序存储器，4352BRAM；8组I/O端口64根I/O口线；5个16位通用定时器，5路PCA捕捉/比较模块；2个UART串口、1个SMBus（兼容I2C)串口、1个SPI串口；2路电压比较器，电源监测模块，内置温度传感器；2.7-3.6V工作电源。47该结构可通过设置交叉开关控制寄存器将片内计数器/定时器、串行总线、硬件中断、ADC转换启动输入、比较器输出及单片机内部的其它数字信号配置在端口I/O引脚，这样用户可以根据自己的需要选择所需的数字资源和通用I/O口。C8051F系列单片机最突出的改进是引入了数字交叉开关。改变了以往内部功能与外部引脚的固定对应关系。它是一个大的数字开关网络，允许将内部数字系统资源分配给端口I/O引脚。48是宏晶科技公司生产的系列高性能单片机。8位与8051单片机兼容的MCU内核，指令系统与MCS-51系列兼容。资源配置和品种丰富，价格低。产品主要有STC89、90、10、11、12、15这几大系列。每个系列又分为几个子系列，如STC15系列有ATC15F/L/W几个子系列，F：工作电压3.8-5.5V；L：2.4-3.6V；W：2.4-5.5V.STC系列单片机49非8051系列单片机也有很多，在国内得到较为广泛应用。1.5.3非8051系列单片机精简指令集计算机（RISC-ReducedInstructionSetComputer）是相对于复杂指令集计算机（CISC-ComplexInstructionSetComputer）来说的，精简指令集计算机废除机器周期，抛弃复杂指令计算机追求指令完备的做法。减少了指令的数量，只保留了那些常用的指令，以字作为指令长度单位，将操作数与操作码安排在一字之中，指令长度固定、指令格式与种类相对较少、寻址方式也相对较少，绝大部分指令都为单周期指令。取值周期短，可以预取指令，实现流水作业，故可高速执行指令。501.5.3非8051系列单片机AVR系列单片机美国Atmel公司的高速8位RISC单片机(High-performanceandLow-powerRISCArchitecture）（1）高速、高可靠性、功能强、低功耗和低价位。（2）采用片内Flash存储器给用户的开发带来方便。另外，片内大容量RAM不仅能满足一般场合使用，同时也更有效的支持使用高级语言开发系统程序，并可像8051单片机那样扩展外部RAM。

51（3）丰富的片内外设。定时器/计数器，WDT，低电压检测电路，多个复位源（自动上下电复位、外部复位、看门狗复位、BOD复位），可设置的启动后延时运行程序，增强了单片机应用系统的可靠性。具有多种串口：如通用的异步串行口（UART），面向字节的高速硬件串行接口TWI（与I2C接口兼容），SPI。此外还有ADC、PWM等模块。（4）I/O口功能强、驱动能力大。最大驱动电流40mA，可省去功率驱动部件，直接驱动固态继电器或其它微继电器。52（5）低功耗。具有省电功能（PowerDown）及休眠功能（Idle）的低功耗工作方式。一般耗电在1-2.5mA；典型功耗，WDT关闭时为100nA，适用于电池供电。有的器件1.8V即可工作。（6）支持在系统编程（ISP-InSystemProgram）和在应用编程（IAP-InApplicationProgramming）。（7）程序保密性好，不可破解的位加密锁LockBit技术，且具有多重密码保护锁死功能，使得用户编写的应用程序不被读出。53AVR单片机系列共分为3个档次适于各种不同需求：（1）低档Tiny系列：Tiny11/12/13/15/26/28等；（2）中档AT90S系列：AT90S1200/2313/8515/8535等；（3）高档ATmega系列：有ATmega8/16/32/64/128（存储容量为（8/16/32/64/128KB）以及ATmega8515/8535等。PIC系列单片机54美国Microchip公司产品。特性如下：（1）最大特点是从实际应用出发，重视性价比，开发出多种型号来满足应用需求。品种丰富，便于选型。（2）采用哈弗总线结构，数据总线和指令总线分离，实现指令提取和执行的流水作业，指令单字节化和单周期化；同时，采用精简指令集（35条指令），提高代码压缩率和CPU运行速度。例如，1KB的存储空间，MCS-51大约存放600条指令，PIC系列可以存放至1024条。

55（3）其引脚具有防瞬态能力，通过限流电阻可以接至220V交流电源，可直接与继电器控制电路相连，无须光电耦合器隔离，给带来极大方便。（4）功耗低，设有休眠和省电工作方式，可以应用在对功耗要求比较严格的应用系统中。（5）保密性好。PIC以保密熔丝来保护代码，用户在烧入代码后熔断熔丝，别人再也无法读出，除非恢复熔丝。目前，PIC采用熔丝深埋工艺，恢复熔丝的可能性极小。56PIC单片机分基础型、中档型和高档型：（1）基础型8位单片机PIC10FXXX/12F5XX/16F5X/16F5XXPIC10F220：256wordsflash、16BRAM、6Pins、2通道8位ADC、Max.CPUSpeed4MHz、1个8位定时器、工作电压范围2.0-5.5V。（2）中档8位单片机PIC10F3xx/12F6xx/12F7xx/16F6x/16F6xx/16F7x/16F7xx/16F8x/16F8xx，封装从8Pins到68Pins。PIC16F877:8位数据总线、14位程序总线、8K*14Flash、368BRAM、256BEEPROM、40Pins、3个定时器、20MHz、2个比较器、8通道10位ADC、2路CCP(Capture/Compare/PWM)、14个中断源、I2C和SPI接口、UART、WDT。57（3）高性能8位单片机PIC18F系列引脚从18-100Pins;FlashROM4KB-128KB;低电压系列工作电压1.8-3.6V；USB、CAN、Ethernet、ADC、CCP、LCD驱动、串行口等等。（4）16位单片机PIC24系列（5）32位单片机PIC32系列MSP430系列单片机58MSP430单片机是美国TexasInstruments（TI）公司1996年开始推向市场的超低功耗（1.8-3.6V工作电压范围）微控制器。

采用16位RISC（27条指令）结构，具有强大的数据运算和处理能力（25MIPS），片内资源丰富。

根据存储器容量和配置的外设资源的不同，主要有MSP430F1XX、MSP430F2XX/4XX、MSP430F5XX/6XX等系列。广泛应用在工业自动化、消费类电子、便携式医疗仪器、仪器仪表、汽车电子等领域。59430x4xx系列低功耗测量和医疗应用的理想选择。超低功耗低，0.1μARAM（保持模式）200μA/MIPS（工作模式）在6μs之内快速从待机模式唤醒器件参数：闪存/ROM选项：4kB–120KB；RAM选项：256B–8KB；GPIO选项：14、32、48、56、68、72、80、100引脚；ADC选项：10和12位SAR、16位Σ-ΔADC；

其它集成外设：定时/计数器、LCD控制器、模拟比较器、12位DAC、DMA、硬件乘法器、集成运算放大器、USCI模块（UART/SPI/I2C/LIN)、WDT、实时时钟、电源电压监测（SVS)等。601.6其它嵌入式处理器简介随着集成电路技术及电子技术的飞速发展，各种体系结构的处理器品种繁多，且都嵌入到系统中实现数据处理、数据传输和控制功能，嵌入式处理器为核心的控制系统的应用，是当今电子信息技术应用的一大热点。

各种不同体系结构的处理器，构成了嵌入式处理器家族，是嵌入式系统的核心。全世界嵌入式处理器的品种总量已经超过1000多种，按体系结构分为几类：嵌入式微控制器（单片机）、数字信号处理器（DSP）、嵌入式微处理器以及片上系统（SOC）等。611.6.1嵌入式微控制器（单片机）片内集成CPU、ROM、RAM、定时/计数器、WDT、I/O、串行口、脉宽调制输出、A/D、D/A、等各种必要的功能部件和外设。一个系列的单片机有多种衍生品种，每种衍生品种的处理器内核都是一样的，不同的是存储器、外设配置和封装形式。使单片机与需求相匹配，减少功耗和成本。单片机最大特点是单片化，价廉，功耗和成本下降，可靠性提高。是目前嵌入式系统工业的主流。621.6.2数字信号处理器（DSP）DSP（DigitalSignalProcessor），非常擅长于高速实现各种数字信号处理运算（如数字滤波、FFT、频谱分析等）。由于硬件结构和指令的特殊设计，使其能够高速完成各种数字信号处理算法。

1981年，TI公司研制的TMS320系列的首片低成本、高性能DSP芯片，使DSP技术向前跨出意义重大的一步。上世纪90年代，由于无线通信、各种网络通信、多媒体技术的普及和应用，高清晰度数字电视的研究，极大地推动了DSP在工程上的推广应用。63DSP大量进入嵌入式领域。推动DSP快速发展的是嵌入式系统的智能化，例如各种带有智能逻辑的消费类产品，生物信息识别终端，医疗设备，实时语音压解系统、数字图像处理等。这类智能化算法一般都是运算量较大，特别是向量运算、指针线性寻址等较多，而这些正是DSP的长处所在。与单片机相比，DSP的高速运算能力和多总线，处理算法的复杂度和大的数据处理流量是单片机所不能企及的。64主要厂商有美国TI、ADI、Motorola、Zilog等公司。TI公司位居榜首，占全球市场约60%左右。DSP代表性的产品是TI公司的TMS320系列。TMS320系列处理器包括用于控制领域的C2000系列，移动通信的C5000系列，以及应在通信和数字图像处理的C6000系列等。今天，全球信息化和Internet网的普及，多媒体技术的广泛应用，尖端技术向民用领域迅速的转移，数字技术大范围进入消费类电子产品，使DSP不断更新换代，性能指标不断提高，价格不断下降