MSP430单片机与多功能电话留言系统设计

前言

MSP430是最近被中国引进的微处理器。它在超低功耗方面有突出的表现，被业界称为绿色MCU。同时它内部有丰富的片内外围模块，是一个典型的片上系统（SOC）。又是16位的精简指令结构，功能相当强大，被广泛应用于嵌入式系统和智能设备。

一、MSP430系列单片机介绍

TI公司设计的MSP430系列单片机是一种超低功耗的混合信号微控制器。这些微控制器通过16位RISC结构、CPU中的16个寄存器和常数发生器使 MSP430微控制器能达到最高的代码效率；灵活的时钟源可以使器件达到最低的功率消耗；数字控制的振荡器(DCO)可使器件从低功耗模式迅速唤醒，在少于6us的时间内激活到活跃的工作方式。MSP430的16位定时器经常被应用于工业控制中如:纹波计数器、数字化电机控制电表和手持式仪表等的理想配置，它的硬件乘法器大大加强了其功能并提供了软硬件相兼容的范围，提高了数据处理的能力。MSP430Fx1x 系列具有FLASH 存储器，不同型号单片机的存储器容量和外围模块各不相同，使用者可以根据需要具体选择。MSP430系列器件均是工业级的，运行环境温度为 -40～+85℃。

MSP430系列单片机具有以下一些共同的特点。

1． 低电压、超低功耗

MSP430系列单片机，在1.8～3.6V电压、1MHz的时钟条件下运行，耗电电流在0.1～400uA之间；具有16个中断源，并且可以任意嵌套，使用灵活方便；用中断请求将CPU唤醒只需6us，可以编制出实时性特别高的源代码；可将CPU置于省电模式，以用中断方式唤醒程序。

2．强大的处理能力

MSP430系列单片机，为16位RISC结构，具有丰富的寻址方式(7种源操作数寻址、4种目的操作数寻址)、简洁的27条内核指令以及大量的模拟指令；大量的寄存器以及片内数据存储器都可以参加多种运算；高效的查表处理方法；有较高的处理速度，在8MHz晶体振荡器驱动下，指令周期为125us。这些特点保证了可编制出高效率的源程序。

3．系统工作稳定

上电复位后，首先由DCOCLK启动CPU，以保证程序从正确的位置开始执行，保证晶体振荡器有足够的启动和稳定时间。然后可以用软件设置最后的系统时钟频率。如果晶体振荡器在用作CPU时钟发生故障，DCO会自动启动，以保证系统正常工作；如果程序跑飞，可用看门狗将其复位。

4．丰富的片内外设

MSP430系列单片机的各成员都集成了较丰富的片内外设。例如：使程序迅速复位的看门狗、可以用来对模拟电压进行比较的比较器、有高达200kbps的12/14位硬件A/D转换器、能直接驱动液晶多达120段。

5．保密性好

熔丝保密功能和256 位密码相结合几乎没有解密的可能，可以充分保证用户程序的安全性。

二、ISD4004 单片语音录放电路介绍

ISD4004系列芯片的工作电压为3V,单片录放时间为8～16分钟，音质好，适用于移动电话及其他便捷式电子产品中。芯片采用CMOS技术，内含振荡器、防混叠滤波器、平滑滤波器、音频放大器、自动静噪及高密度多电平闪烁存储阵列。芯片设计是基于所有操作必须由微控制器控制，操作指令通过串行通信接口 (SPI)送入。芯片采用多电平直接模拟量存储技术，每个采样值直接存储在片内闪烁存储器中，因此能够非常真实、自然地再现语音、音乐、音调和效果声，避免了一般固体录音电路因量化和压缩造成的量化噪声和“金属声”。芯片的采样频率可以为4kHz, 5.3kHz, 6.4kHz和8kHz，采样频率越低，录音时间越长，但是音质将有所下降。采样的信息在断电的情况下能长期保存在闪烁存储器当中，同时芯片可以反复录音 10万次之多。

图一 ISD4004管脚图

同相模拟输入(ANA IN+) 这是录音信号的同相输入端。输入放大器可用单端或差分驱动。单端输入时，信号由耦合电容输入，最大幅度为峰峰值32mV，耦合电容和此端的3KΩ 电阻输入阻抗决定了芯片频带的低端截止频率。差分驱动时，信号最大幅度为峰峰值16mV。

反相模拟输入(ANA IN-) 差分驱动时，这是录音信号的反相输入端。信号通过耦合电容输入，最大幅度为峰峰值16 mV。

音频输出(AUD OUT) 提供音频输出，可驱动5KΩ 的负载。

片选(/SS) 此端为低，即向该ISD4004 芯片发送指令，两条指令之间为高电平。

串行输入(MOSI) 此端为串行输入端，主控制器应在串行时钟上升沿之前半个周期将数据放到此端，供ISD 输入。

串行输出(MISO) ISD 的串行输出端。ISD 未选中时，此端为高阻态。

串行时钟(SCLK) ISD 的时钟输入端，由主控制器产生，用于同步MOSE 和MISO 的数据传输。数据在SCLK 上升沿锁存到ISD，在下降沿移出ISD。

中断(/INT) 此端为漏极开路输出。ISD 在任何操作(包括快进)中检测到EOM 或OVF时，此端变低并保持