MSP430单片机最小系统.doc

MSP430F249单片机最小系统
MSP430单片机下载方式
当单片机程序利用IAR开发环境编译和proteus仿真通过以后,还需要把程序生成的二进制代码烧录进单片机内部闪存中运行,这个过程称为下载或者编程。MSP430单片机支持多种FLASH编程方法: BSL和 JTAG。其中BSL是启动加载程序(BootStrap Loader)的简称,该方法允许用户通过标准的RS-232串口访问MSP430单片机的FLASH和RAM。在单片机的地址为(0C00H-1000H)的ROM区内存放了一段引导程序,给单片机的特定引脚加上一段特定的时序脉冲,就可以进入这段程序,让用户读写、擦除FLASH程序。通过BSL无条件擦除单片机闪存,重新下载程序,还可以通过密码读出程序。
另外一种下载程序的方式为JTAG(Joint Test Action Group ,联合测试行动小组), JTAG是一种国际标准测试协议,主要用于芯片内部测试及对系统进行仿真、调试。JTAG 技术是一种嵌入式调试技术,它在芯片内部封装了专门的测试电路TAP(Test Access Port,测试访问口),通过专用的 JTAG 测试工具对内部节点进行测试。目前大多数比较复杂的器件都支持 JTAG 协议,如 ARM 、 DSP 、 FPGA 器件等。标准的 JTAG 接口是 4 线:TMS、TCK、 TDI、TDO,分别为测试模式选择、测试时钟、测试数据输入和测试数据输出。目前 JTAG 接口的连接有两种标准,即14 针接口和20 针接口,MSP430单片机使用的是14针的接口,其定义分别如表8-1所示。
表8-1 14针JTAG接口定义引脚名称描述
管脚编号
功能说明
2 、4
VCC 电源
9
G ND 接地
11
nTRST 系统复位信号
3
TDI 数据串行输入
7
TMS 测试模式选
9
TCK 测试时钟
1
TDO 测试数据串行输
6、8、10、12
NC 未连接
下面分别介绍BSL和JTAG方式下编程器设计,可以用在实际系统编程中。
BSL编程器原理
启动程序载入器(BootStrap)是一种编程方法,允许通过串行连接和MSP430通讯,在Flash Memory 被完全擦除时也能正常工作。MSP430的启动程序载入器(Bootstrap)在单片机正常复位时不会自动启动,当需要对单片机下载程序代码时候,对RST/NMI和TEST引脚设置特殊的顺序。当MSP430单片机的TEST引脚为低电平而RST/NMI引脚有上升沿时,用户程序从位于内存地址0FFFEh复位向量开始执行,用户程序正常启动,如图8-1所示
图8-1 MSP430单片机正常启动复位时序信号
当TEST引脚出现至少两个跳变沿,当TEST为高电平而RST引脚出现高电平,如图8-2所示启动程序载入器(Bootstrap)所需的时序时,单片机进入启动程序载入器工作方式。
图8-2 MSP430单片机进入BSL时序信号
使用TEST和RST/NMI脚调用启动程序载入器(BootStrap)后,通讯可以用一个标准的异步串口协议确定。 BSLTX 传输数据, BSLRX 接收数据。UART设置为波特率9600,8位数据位,偶校验,1位停止位。详细的通信协议细节请参考TI的数据手册。考虑到大部分计算机已经没有独立的串行口,必须利用USB接口实现BSL功能,下面介绍一种USB接口的BSL下载器的硬件设计。如图8-3所示。
图8-3 USB接口BSL下载器原理图
图8-4
图8-3 中USB插座的1、2、3、4脚分别为5v电源,D-和D+差分信号线,地线。5、6脚为插座外壳接地引脚。电脑可通过1脚提供5V电源,,这里使用一颗AMS1117-,,用于将USB接口提供的5V转换成PL2303芯片所需的电压
,如图8-4所示,PL2303 是一种高度集成的RS232-USB 接口转换器,可提供一个RS232 全双工异步串行通信装置与USB 功能接口转换。该器件内置USB功能控制器、USB 收发器、振荡器和带有全部调制解调器控制信号的UART, 只需外接几只电容就可实现USB 信号与RS232 信号的转换,所有工作全部由芯片自动完成,使用者无需考虑固件设计。在通过BSL下载时,DTR连接430的RESET,RTS连接430的TCK,,。通过下载软件如MSPFET,可以实现bootstrap规定的时序要求,具体使用方式如下:
利用IAR开发软件生成TI公司规定的txt格式下