MSP430单片机是美国德州仪器(TI)公司于1996年开始推向市场的一种16位超低功耗单片机，它具有极低功耗、高性能、丰富的片上外设和通信接口等特点。由于将多个不同功能的模拟电路、数字电路模块和微处理器集成在一块芯片上，所以又称为混合信号处理器。

MSP430单片机不但具有传统单片机的特征，还具有一些片上系统的特点。因此，国内外很多高等院校已将MSP430系列单片机作为单片机相关课程的讲授对象。

利用该单片机进行嵌入式系统教学具有以下特点： 

1. 结构简单、资源丰富、使用方便

MSP430单片机使用的是16位RISC CPU，采用冯·诺依曼存储结构。各个片上外设均挂接在内部总线上，但外设与外设之间、外设与CPU之间都是独立工作的，外设与CPU通过中断机制联系在一起。MSP430单片机内嵌有JTAG逻辑部件，便于下载和在线仿真。

MSP430单片机组织结构简洁、便于理解，其核心部件主要包括时钟系统、RISC CPU、Flash、RAM和相关IO端口，其他片上外设都是对该类单片机的扩展和增强。

MSP430系列单片机种类丰富多样。目前MSP430单片机已具有F1xx、F2xx、G2xx、F4xx、F5xx、F6xx六大系列，还有集成有无线收发功能的CC430系列，合计约有600种，能够满足大多数工程应用场合的需求。

2. 有利于减少外围电路设计

MSP430单片机中集成大量的片上外围设备，如看门狗、模拟比较器、定时器、串行通信接口、硬件乘法器、液晶驱动器、10位/12位ADC、16位ADC、DMA、I/O端口、基本定时器、实时时钟和USB控制器等。充分利用这些片上外设，可以减少嵌入式系统外围电路设计、简化设计流程、节约成本、提高系统可靠性、缩小PCB和产品体积。

3. 有利于开展更高层次的学习

MSP430单片机的内核是16位RISC CPU。在整个单片机系列中，属于中端单片机。在高端32位单片机中，一般也是采用RISC核，如Cortex M系列单片机。在掌握了MSP430单片机原理及其开发技术后，再学习32位的高端单片机难度将大为降低。当然在熟悉MSP430单片机的基础上学习其他类型的单片机(如51单片机)会更加容易。

4. MSP430单片机的市场逐渐扩大

在美国德州仪器公司多年来的不懈努力下，MSP430单片机的市场份额在不断增加，已在16位单片机市场中独占鳌头。即便是在8位单片机市场中，也已对传统的51单片机形成了强烈冲击。

前言

MSP430系列单片机原理与工程设计实践

5. 符合目前及未来节能降耗的要求

随着世界能源危机日趋严重，迫切需要节能环保的产品。MSP430单片机与其他单片机相比在低功耗方面有着不可比拟的优势，推广使用MSP430单片机符合“节能降耗”的时代要求。

尽管MSP430单片机具有以上众多的技术优势，是目前嵌入式系统应用开发所必需的，但是目前能够用于MSP430单片机教学的图书较少。尽管这些图书在编写上各有所长，但就课堂教学来说，仍存在一些不足：  ① 有些图书内容大多直接翻译TI提供的用户指南和数据手册，并未做进一步加工或整合； ②有些图书完全工程化的讲解方式对工程师或具有一定单片机基础的人有参考价值，但不适合初学者。因为这些图书直接讲述单片机的工程应用，对工作原理讲解较少，读者从这些书中获取的信息，只是知其然，而不知其所以然，难以激发创新思维。

为此，在本书编写过程中尽量弥补这些不足，同时融合了我们多年来在嵌入式系统方面的科研积累与教学改革经验，使得本书具有以下鲜明特色： 

 (1) 在内容组织上打破了传统的参考书式的讲解方式，对各个知识点的内容重新划分整合。然后再按照由浅入深、循序渐进的思路进行重新组织，使之容易被学生接受。

(2) 在实例选择上尽量做到先易后难、先部分后整体，考虑到初学者的特点，力求使实例做到简单易懂。首先让学生通过学习简单的例子激发和培养学生的学习兴趣和探索欲望，然后再逐步提高难度、提升水平。先是单个功能、单个模块地学习，逐步转换成对整个系统的分析和设计。

(3) 秉承“理论学习是认识单片机的起点，设计单片机系统是最终落脚点”的理念。在理论讲解的基础上，通过实例让学生对单片机的认识形象化，配合丰富、有趣的习题练习使学生对于单片机的理解硬件化或产品化。

本书以MSP430F261x为例，全面、翔实地介绍了MSP430单片机结构组成、工作原理以及常用模块的使用方法。内容组织上不贪大求全，而是尽量做到把最常用、最能反映单片机精髓的知识讲细、讲精、讲透，以达到让读者触类旁通的目的。在组织结构上，全书共分为10章，第1章介绍了与嵌入式系统相关的基本知识； 第2章介绍了MSP430单片机的内部结构和外部组成、单片机启动初始化过程和中断系统原理； 第3章详细介绍了MSP430单片机寻址方式、指令系统以及基本汇编程序设计知识； 第4章主要讲述了MSP430单片机C程序设计的相关知识； 第5~9章分别讲述了MSP430单片机的输入输出端口及常用接口设计、时钟系统、定时器、模数转换器、数模转换器、通用串行通信接口、存储器、DMA等常用片上模块的工作原理及使用方法； 第10章介绍了MSP430单片机应用系统设计基础。

书中各章节的知识点都提供了简单易懂的例程，本书所有例程均在IAR Embedded Workbench For MSP430 v5调试通过。每章附有大量习题供学生课下巩固本章内容，部分习题可以训练学生的创新思维能力。

总之，全书结构紧凑、布局合理，具有一定的通用性、系统性和实用性。内容叙述力求简洁、凝练。力求做到深入浅出的理论讲解、简单易懂的实例设计、丰富有趣的习题练习、独具匠心的知识体系。为了便于学习和阅读TI公司提供的相关原始数据资料，本书中使用的逻辑电路符号与TI公司官方资料中使用的符号保持一致。

在本书的编写和出版过程中得到了兰州大学信息科学与工程学院电路与系统研究所田毅、张燕、孙晓光、何晋红、李同庆、于婷、鲁相玉、王浩、郑绪、李化乐、王帅、许天放、李剑等研究生，以及兰州大学信息科学与工程学院的2011级电子信息科学与技术专业的严海月、刘乐阳、荆莹、李夏等本科生的协助。感谢他们在资料搜集、书稿整理、程序调试、后期校稿等方面所做的工作。此外，书中例题参考了TI官方网站提供的大量例程，个别例题及部分内容也参考了互联网上的有关资料，在此向这些资料的作者一并表示诚挚的感谢。

需要特别指出的是，本教材的出版得到了兰州大学教材建设基金资助。感谢美国德州仪器公司大学计划给予兰州大学MSP430&Cortex M单片机联合实验室的支持。

由于作者水平所限，书中难免存在错误和不妥之处，恳请广大读者批评指正。

编者2014年8月于兰州大学