12、MSP430微控制器软硬件开发与硬件架构详解

MSP430微控制器软硬件开发与硬件架构详解

1. 计算机系统基础

计算机是硬件和软件协同工作以完成特定任务的集合。硬件组件用于执行特定的指令集，主要包括中央处理器（CPU）、程序存储器、数据存储器和输入/输出端口。CPU 包含用于快速存储的寄存器、用于数据处理的算术逻辑单元（ALU）以及控制指令执行的控制状态机。控制单元通过不断执行取指 - 译码 - 执行循环来完成指令。

在内存映射系统中，程序存储器、数据存储器和 I/O 端口都被分配了唯一的地址，这使得 CPU 可以将信息作为数据和地址进行处理，程序也能更好地控制信息的流向。

指令被按顺序插入程序存储器，这些指令序列构成了计算机软件或程序。指令主要分为三类：数据移动、数据处理和程序流程。每条指令由操作码和可能的操作数组成，操作码是告诉控制状态机执行何种指令的唯一二进制代码，操作数则是指令可能需要的额外信息。

1.1 指令类型

指令类型	功能
数据移动指令	在内存和 CPU 寄存器之间、CPU 寄存器之间或内存位置之间复制信息
数据处理指令	对 CPU 寄存器中的信息执行 ALU 操作
程序流程指令	通过改变程序计数器来改变指令执行流程