使用 Texas Instruments LaunchPad 进行在线编程

Texas Instruments MSP430 系列 16 位微控制器早在 1992 年便已问世。简单介绍一下当时的背景,那时的美国总统是乔治·布什(老布什),奋进号航天飞机首航发射,Microsoft 推出了 Windows 3.1。毋庸置疑,MSP430 微控制器是一款具有强大血统的长寿命处理器。这款微控制器采用混合信号、低功耗、16 位设计,适用于嵌入式设备,多年来已在无数产品中使用。

从 1992 年快进到 2017 年;那年我在实验室设计产品时第一次接触 MSP430 系列。我最终为我的设计选择了 MSP430G2553IPW20(图 1),因为这款微控制器不仅成本低、功耗低,而且功能广泛,其中包括搭载多个模数转换器 (ADC) 和定时器、16 MHz 性能、大量通用输入/输出引脚 (GPIO)、通用异步接收器/发送器 (UART)、串行外设接口 (SPI) 和内部集成电路 (I2C) 通信。

图 1:MSP430G2553IPW20 的功能框图显示其众多功能。(图片来源:Texas Instruments)

但坦白地讲,最初吸引我使用这款微控制器的原因是,多年前我曾购买了 Texas Instruments MSP-EXP430G2(现已过时)LaunchPad 套件,而正是此套件为 MSP430G2553 提供了仿真器/编程器。这一套件曾一度在我的实验室里吃灰,我想我至少应该试一下。

结果没有让我失望!现在,总有人说我是 Texas Instruments 的粉丝,但我发现尽管用户指南有 700 多页,但 MSP430G2553IPW20 简单易懂且功能强大。

使用 LaunchPad 和 Texas Instruments 的免费 Code Composer Studio 集成开发环境 (IDE),我很快就为我的产品生成了固件。此外,名为 Energia 的开源 IDE 亦可为 MSP430 产品系列提供支持。Energia 提供的开发环境与 Arduino IDE 高度相似,非常直观。

尽管我最初使用 MSP-EXP430G2 LaunchPad(现已过时)对 MSP430G2553 进行编程,但后来升级到了 MSP-EXP430G2ET(图 2)。除了将 USB 接口从 USB Mini 改为 USB Micro、增加了一个 5 V 电源,以及使用了更好的台面支柱外,这两款编程器几乎一样。两款编程器均搭载适用于 MSP430G2553 微控制器的 20 引脚双列直插式封装 (DIP) 针座,并且都支持采用 14-DIP 或 20-DIP 封装的 MSP430G2xx2、MSP430G2xx3 和 MSP430F20xx 器件。

图 2:MSP-EXP430G2ET LaunchPad 简化了 MSP430 微控制器的编程(图片来源:Texas Instruments)

MSP430G2ET 用作在线编程器

在对插入 DIP 针座的微控制器进行编程时,MSP-EXP430G2ET 编程器简单易用,但除此之外,它还可用作在线编程器。Texas Instruments 专门为 MSP430 开发了一种名为 Spy-Bi-Wire (SBW) 的协议。SBW 是联合测试工作组 (JTAG) 协议的双线实现。MSP-EXP430G2ET LaunchPad 上与 SBW 协议相关的两个引脚分别是 RST 和 TEST。

如果您的设计采用的是上述任何一个受支持的 MSP430 系列,就可以通过将 Vcc、RST、TEST 和 GND(20 引脚器件 MSP430G2x13 和 MSP430G2x53 上的引脚 1、16、17 和 20)从该编程器连接到您设计上的裸露排针,来使用 MSP-EXP430G2ET 进行在线编程(图 3)。如果您的设计采用自供电,则无需 Vcc 连接。

在对 MSP430 进行编程时,RST 引脚被拉高,因此,建议您串联一个 4.7 kΩ 的电阻器,以限制其电流消耗。我已经在我的数百款产品中采用了此 SBW 方法,非常有效。

图 3:若与您设计上裸露的 MSP430 排针连接,MSP-EXP430G2ET 便可用作在线编程器。(图片来源:Doug Peters)

总结

鉴于年代久远,MSP430G2xx2 系列可能会被认为在某些方面略显落伍,但千万不要忽略它在您下一个设计中的作用。此系列功能齐全,经过数十年的现场应用验证,非常可靠。您可以在线寻求各种支持,还可参考数百个示例来帮助解决遇到的任何难题。记得买 MSP-EXP430G2ET LaunchPad,这样您也将获得一款出色的在线编程器!

关于此作者

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Doug Peters 是位于明尼苏达州 Eden Prairie 的 Bluebird Labs, LLC 的创始人。他拥有马萨诸塞州波士顿东北大学电气工程学士学位和宾州大学应用统计学硕士学位。他曾在 GE 从事 10 年的远距离通信工作,多年前曾在 NeXT 电脑公司担任系统工程师。您可以通过 dpeters@bluebird-labs.com 与他联系。

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