MSP430系列单片机与51单片机的区别及优劣势对比

MSP430系列单片机是美国德州仪器（TI）1996年开始推向市场的一种16 位超低功耗的混合信号处理器（Mixed Signal Processor）。称之为混合信号处理器，主要是由于其针对实际应用需求，把许多模拟威廉希尔官方网站 、数字威廉希尔官方网站 和微处理器集成在一个芯片上，以提供“单片”解决方案。MSP430是16位单片机，51是8位单片机，MSP430采用RISC精简指令集，单个时钟周期就可以执行一条指令，相同晶振，速度较51快12倍。其它片上资源也是MSP较丰富。

有很多应用领域，比如智能仪器或仪表、自动化控制设备、家用电器等，其对于运算及控制功能的要求不高，用简单的控制软件便可达到令人满意的控制效果，但是针对一些对于体积、成本及能耗有着严格要求的应用领域，一般的控制软件很难达到相应的控制要求。为满足这些应用领域的要求，经研究便产生了单片机。单片机是一种集成式威廉希尔官方网站 芯片，其主要是利用具有超大规模的集成威廉希尔官方网站 技术以将具有对数据进行处理能力的中央处理器CPU、RAM、ROM、I/O、中断系统及定时器等各种功能集中于一块微小的硅片上，从而得以形成一个具有完整性的微型计算机系统。

msp430系列单片机是一种新型的16位单片机，主要特点就是功耗小，速度快，主要开发语言是c。开发环境有iar集成开发环境。 msp430单片机有不同系列，有f系列，c系列。比如f系列msp40f135表示的是rom是flash型的。常用的是f系列的13系列14系列。13系列的有msp430f133和msp430f135两种。14系列的有msp430f149等。 c51单片机现在很少用了，都被s52单片机代替了。

msp430和51的区别

最主要的区别是他们的内核完全不一样。

MSP430内核采用RISC精简指令结构，整个代码量较少，按照复杂程度指令在几十个到百多不等，代码的执行效率高，其操作许多是针对寄存器的读写完成对功能模块的设置和运行的。

51属于经典的CISC复杂指令结构，代码比较多，并且随着性能增加，补充指令也在增加，早先的百多到现在可能已超过2百以上了，代码执行效率不如RISC结构的。

由于上述的基本结构特点造成RISC结构的在相同系统频率上，RISC结构的比CISC结构的效率高和运行速度快。

MSP430采用RISC精简指令集，单个时钟周期就可以执行一条指令，相同晶振，速度较51快12倍。

其它片上资源也是MSP较丰富。

总体而言，MSP430功能强大，速度快，相比51而言，这些是明显的优势。

但是，MSP430作为混合信号处理器，针对许多具体应用，许多功能未必有用，如果速度要求也不是很高，51同样可以胜任的话，就可以体现出51成本低，开发资源丰富，位寻址便捷等优点。

MSP430单片机与51单片机的开发环境都是C开发环境，只是根据其外部配置及内部软件的使用而设置了相应的C开发环境。MSP430单片机与51单片机的区别主要体现在以下几方面：

第一，两种单片机的位数不同。MSP430单片机的位数为16位，而51单片机的位数为8位。

第二，两种单片机的优势存在很大区别。针对51单片机，其最主要的优势就是在整个系统的内部，包括硬件及软件其都具有一套完整的按位操作系统，被称为“位处理器”或是“布尔处理器”。51单片机的位处理器所处理的不是普通的字或是字节而是位，其不但可处理片内的一些具有特殊功能的寄存器的位，比如传送、清零、测试等，而且还可对位进行逻辑运算，具有相当完备的功能，方便了用户的使用。

然而针对MSP430单片机，其优势不仅仅是超低功耗，而且还有运行速度快、处理能力强、片内资源丰富等其他优势。

以89C51系列单片机为例，其属8位单片机，所采取的指令主要是“CISC”，这是一种非常复杂的指令集，其总共有111条指令。

然而MSP430单片机是一种16位单片机，其所遵循的是“精简、透明”的原则，所采取的指令是精简指令集结构，其总共的指令只有27条，非常简洁，而其余大部分指令都是模拟指令，也称仿真指令。在进行计算时，大部分寄存器和位于片内的数据存储器都可参与，并可进行多样化的计算。

这些内核指令是一种具有单周期性的指令，这些内核指令的应用不仅使得MSP430具有强大的功能，而且还可提高运行速度。此外，89C51系列单片机的电源电压为5V，而实现低功耗的方式主要有待机及掉电。

通常情况下，89C51系列单片机的电流消耗量是24mA;而若处掉电状态，其耗电电流则变为3mA;在掉电状态下，89C51系列单片机的电源电压还可压低至2V，但其还需要提供50uA左右的电流以使内部RAM中的数据得以保存。然而MSP430单片机在低功耗这方面则具有更大的优势。

MSP430芯片可实现以下六种工作方式：

（1）活动方式（AM），即中央处理器CPU及外围模式已被激活而呈现活动状态;

（2）低功耗0（LPM0），即中央处理器CPU处停止活动状态，外围模式处工作状态，ACLK及SMCLC呈现有效状态，MCLK可对环路进行控制;

（3）低功耗方式1（LPM1），即中央处理器CPU处停止工作状态，外围模式处工作状态，ACLK及SMCLK呈现有效状态，而MCLK不能对环路进行控制;

（4）低功耗方式2（LPM2），即中央处理器CPU处停止工作状态，外围模式处工作状态，ACLK呈现有效状态，而SMCLK及MCLK均不能对环路进行控制;

（5）低功耗方式3（LPM3），即中央处理器CPU处停止工作状态，外围模式处工作状态，ACLK呈现有效状态，而SMCLK及MCLK均不能对环路进行控制，同时数字控制振荡器DCO的DC发生器处关闭状态;

（6）低功耗方式4（LPM4），即中央处理器CPU处停止工作状态，若系统提供了外部时期则外围模式处工作状态，ACLK处信号禁止状态且晶体振荡器处停止活动状态， SMCLK及MCLK均不能对环路进行控制，同时数字控制振荡器DCO的DC发生器处关闭状态。

第三，两种单片机的模拟功能相差较大。以89C51系列单片机为例，其内部总线为8位，故其大部分内部功能模块也都是8位的，即使经研究现已加了很多功能模块，但是由于其内部总线已固定为8位，受其结构的限制，因此很难增加更多的模拟功能部件。

然而MSP430系列单片机具16位基本结构，同时经转换，其内部的数据总线仍然保有8位总线;再者MSP430系列单片机的基本结构属混合型，是一种开放式的架构，因此对于MSP430系列单片机来说，不管是8位功能模块，还是16位功能模块，其都能实现。

除此之外，MSP430系列单片机还可实现模数转换及数模转换，这也是MSP430系列单片机之所以能够迅速、方便增加其功能部件的主要原因之一。

在对芯片进行选择的时候也要尽量保证最大化的芯片利用率，且要保证使用的便利性。因此，在实际的应用当中，对单片机进行选择时一定要仔细分析不同单片机的特点及优劣之处，结合自身的具体需求及条件，选择正确的单片机，以实现芯片利用率的最大化。

无论是MSP430单片机还是51单片机，其都有着其自身的独特特点，也都有着其各自的优势。通常来说，在实际的应用当中，单片机的选择通常取决于设计任务的复杂度，为保证单片机选择的正确性，就必须要对单片机的性能及特点进行充分的了解与熟悉，以及不同单片机之间的联系与不同之处。