MSP430單片機(jī)與多功能電話留言系統(tǒng)設(shè)計

前言

MSP430是最近被中國引進(jìn)的微處理器。它在超低功耗方面有突出的表現(xiàn)，被業(yè)界稱為綠色MCU。同時它內(nèi)部有豐富的片內(nèi)外圍模塊，是一個典型的片上系統(tǒng)（SOC）。又是16位的精簡指令結(jié)構(gòu)，功能相當(dāng)強(qiáng)大，被廣泛應(yīng)用于嵌入式系統(tǒng)和智能設(shè)備。

一、MSP430系列單片機(jī)介紹

TI公司設(shè)計的MSP430系列單片機(jī)是一種超低功耗的混合信號微控制器。這些微控制器通過16位RISC結(jié)構(gòu)、CPU中的16個寄存器和常數(shù)發(fā)生器使 MSP430微控制器能達(dá)到最高的代碼效率；靈活的時鐘源可以使器件達(dá)到最低的功率消耗；數(shù)字控制的振蕩器(DCO)可使器件從低功耗模式迅速喚醒，在少于6us的時間內(nèi)激活到活躍的工作方式。MSP430的16位定時器經(jīng)常被應(yīng)用于工業(yè)控制中如:紋波計數(shù)器、數(shù)字化電機(jī)控制電表和手持式儀表等的理想配置，它的硬件乘法器大大加強(qiáng)了其功能并提供了軟硬件相兼容的范圍，提高了數(shù)據(jù)處理的能力。MSP430Fx1x 系列具有FLASH 存儲器，不同型號單片機(jī)的存儲器容量和外圍模塊各不相同，使用者可以根據(jù)需要具體選擇。MSP430系列器件均是工業(yè)級的，運(yùn)行環(huán)境溫度為 -40～+85℃。

MSP430系列單片機(jī)具有以下一些共同的特點(diǎn)。

1． 低電壓、超低功耗

MSP430系列單片機(jī)，在1.8～3.6V電壓、1MHz的時鐘條件下運(yùn)行，耗電電流在0.1～400uA之間；具有16個中斷源，并且可以任意嵌套，使用靈活方便；用中斷請求將CPU喚醒只需6us，可以編制出實(shí)時性特別高的源代碼；可將CPU置于省電模式，以用中斷方式喚醒程序。

2．強(qiáng)大的處理能力

MSP430系列單片機(jī)，為16位RISC結(jié)構(gòu)，具有豐富的尋址方式(7種源操作數(shù)尋址、4種目的操作數(shù)尋址)、簡潔的27條內(nèi)核指令以及大量的模擬指令；大量的寄存器以及片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器都可以參加多種運(yùn)算；高效的查表處理方法；有較高的處理速度，在8MHz晶體振蕩器驅(qū)動下，指令周期為125us。這些特點(diǎn)保證了可編制出高效率的源程序。

3．系統(tǒng)工作穩(wěn)定

上電復(fù)位后，首先由DCOCLK啟動CPU，以保證程序從正確的位置開始執(zhí)行，保證晶體振蕩器有足夠的啟動和穩(wěn)定時間。然后可以用軟件設(shè)置最后的系統(tǒng)時鐘頻率。如果晶體振蕩器在用作CPU時鐘發(fā)生故障，DCO會自動啟動，以保證系統(tǒng)正常工作；如果程序跑飛，可用看門狗將其復(fù)位。

4．豐富的片內(nèi)外設(shè)

MSP430系列單片機(jī)的各成員都集成了較豐富的片內(nèi)外設(shè)。例如：使程序迅速復(fù)位的看門狗、可以用來對模擬電壓進(jìn)行比較的比較器、有高達(dá)200kbps的12/14位硬件A/D轉(zhuǎn)換器、能直接驅(qū)動液晶多達(dá)120段。

5．保密性好

熔絲保密功能和256 位密碼相結(jié)合幾乎沒有解密的可能，可以充分保證用戶程序的安全性。

二、ISD4004 單片語音錄放電路介紹

ISD4004系列芯片的工作電壓為3V,單片錄放時間為8～16分鐘，音質(zhì)好，適用于移動電話及其他便捷式電子產(chǎn)品中。芯片采用CMOS技術(shù)，內(nèi)含振蕩器、防混疊濾波器、平滑濾波器、音頻放大器、自動靜噪及高密度多電平閃爍存儲陣列。芯片設(shè)計是基于所有操作必須由微控制器控制，操作指令通過串行通信接口 (SPI)送入。芯片采用多電平直接模擬量存儲技術(shù)，每個采樣值直接存儲在片內(nèi)閃爍存儲器中，因此能夠非常真實(shí)、自然地再現(xiàn)語音、音樂、音調(diào)和效果聲，避免了一般固體錄音電路因量化和壓縮造成的量化噪聲和“金屬聲”。芯片的采樣頻率可以為4kHz, 5.3kHz, 6.4kHz和8kHz，采樣頻率越低，錄音時間越長，但是音質(zhì)將有所下降。采樣的信息在斷電的情況下能長期保存在閃爍存儲器當(dāng)中，同時芯片可以反復(fù)錄音 10萬次之多。

圖一 ISD4004管腳圖

同相模擬輸入(ANA IN+) 這是錄音信號的同相輸入端。輸入放大器可用單端或差分驅(qū)動。單端輸入時，信號由耦合電容輸入，最大幅度為峰峰值32mV，耦合電容和此端的3KΩ 電阻輸入阻抗決定了芯片頻帶的低端截止頻率。差分驅(qū)動時，信號最大幅度為峰峰值16mV。