使用 Texas Instruments LaunchPad 進行電路內燒錄

Texas Instruments 的 MSP430 系列 16 位元微控制器早在 1992 年就問世，想當年美國總統還是老布希、美國奮進號太空梭才展開首航、Microsoft 還剛推出 Windows 3.1。毋庸置疑，MSP430 是一款歷史悠久、根基深厚的微控制器。它是專為內嵌式元件設計的混合訊號 16 位元微控制器，功耗很低，多年來用於無數產品。

時間從 1992 年快轉到 2017 年；那時，我在實驗室進行產品設計，那是我和 MSP430 系列首次相遇。我最後為我的設計選擇了 MSP430G2553IPW20 (圖 1)，因為其成本和功耗較低、功能眾多，包括多個類比數位轉換器 (ADC) 與計時器、16 MHz 效能、大量的一般用途輸入／輸出 (GPIO) 引腳、通用異步收發器 (UART)、序列周邊裝置介面 (SPI)，以及內部整合電路 (I2C) 通訊。

圖 1：MSP430G2553IPW20 的功能方塊圖，展示此產品的許多功能。(圖片來源：Texas Instruments)

但老實說，一開始會躍躍欲試是因為幾年前我買了 Texas Instruments (TI) 的 MSP-EXP430G2 (已停產) LaunchPad 套件，此套件為 MSP430G2553 提供模擬器／編程器。套件一直擺在實驗室積灰塵，我心想起碼應該試一試。

它沒讓我失望！現在，總有人說我是 Texas Instruments (TI) 迷，但我發現，儘管使用指南超過了 700 頁，但 MSP430G2553IPW20 功能很強，而且簡單易懂。

我曾使用 LaunchPad 和 Texas Instruments 免費的 Code Composer Studio 整合式開發環境 (IDE)，一下就為產品產生出韌體。還有一個支援 MSP430 產品系列的開源 IDE，名為 Energia。Energia 提供的開發環境很類似 Arduino IDE，一樣地直觀。

雖然我最初使用 MSP-EXP430G2 LaunchPad (已停產) 來對 MSP430G2553 編程，但之後我升級成 MSP-EXP430G2ET (圖 2)。除了將 USB 介面從 USB Mini 變成 USB Micro、增加 5 V 來源，並使用更好的工作台支撐柱之外，兩個編程器幾乎完全一樣。兩者都為 MSP430G2553 微控制器提供 20 引腳的雙列直插式封裝 (DIP) 排針座，也都支援 14-DIP 或 20-DIP 封裝的 MSP430G2xx2、MSP430G2xx3 與 MSP430F20xx 裝置。

圖 2：MSP-EXP430G2ET LaunchPad 簡化了 MSP430 微控制器的編程 (圖片來源：Texas Instruments)

MSP430G2ET 作為電路內燒錄器使用

除了很容易對板載 DIP 排針座裡的微控制器編程，MSP-EXP430G2ET 編程器也能作為電路內燒錄器使用。Texas Instruments 專為 MSP430 開發了一種稱為 Spy-Bi-Wire (SBW) 的協定。SBW 協定是聯合測試工作群組 (JTAG) 協定的雙線實作。MSP-EXP430G2ET LaunchPad 有兩個和 SBW 協定有關的引腳，即 RST 與 TEST 引腳。

如果您的設計使用上述任何受支援的 MSP430 系列，都能利用 MSP-EXP430G2ET 進行電路內燒錄，將 Vcc、RST、TEST 和 GND (MSP430G2x13 和 MSP430G2x53 20 引腳裝置的引腳 1、16、17 和 20)，從編程器連到設計上外露的排針座就能進行 (圖 3)。如果您的設計是自供電式，不需要連接 Vcc。

對 MSP430 編程時，RST 引腳會拉高，因此建議您串聯一個 4.7 kΩ 電阻以限制電流消耗量。我用這種 SBW 方法處理了上百個產品，非常管用。

圖 3：MSP-EXP430G2ET 可連到設計上外露的 MSP430 排針座，作為電路內燒錄器使用。(圖片來源：Doug Peters)

結論

MSP430G2xx2 系列問世已久，某些領域的人也許覺得落伍，但下次設計可別輕易忽視它。功能相當豐富，且數十年來，實際使用證實可靠。線上提供許多支援、現有範例達數百例，幫助您排解任何問題。記得購入 MSP-EXP430G2ET LaunchPad，有了它，您也能享有絕佳的電路內燒錄器！