认识 MSP430 与 ARM7 系列
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认识 MSP430 与 ARM7 系列
深圳微控设计 江苏 430DIY
2005.12
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认识 MSP430 与 ARM7 系列
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目录
1 前言 .......................................................................................... 3
1.1 背景 ................................................................................................................................ 3
2 比较 .......................................................................................... 3
2.1.1 速度，功耗比较..................................................................................................... 3
2.1.2 内部资源 ................................................................................................................ 3
2.1.3 应用范围 ................................................................................................................ 5
2.1.4 硬件设计 ................................................................................................................ 5
2.1.5 设计周期 ................................................................................................................ 6
2.1.6 成本考虑 ................................................................................................................ 6
3. 总结 .......................................................................................... 6
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认识 MSP430 与 ARM7 系列
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1 前言
1.1 背景
最近不断有朋友在论坛以及各种渠道，讨论关于 MSP430 和 ARM7 孰优孰劣的问
题，坦率地说，是个永远没有答案的讨论。因为他们各自的使用者，选择他们都有
适当的理由。选用原则就是—满足应用需求，简单易用，价格便宜，设计周期短。
在当今的微处理器市场上，每一个处理器能够立足于市场，都有其存在的理由，
在不同应用领域，他们都发挥着各自的优势。在 低端应用中，没有必要去画蛇添足，
而采用高端器件来做，这不是一个合格工程设计人员的行为，反之，片面地使用低
端器件来实现高端的应用，更加不可取。幻想仅用一种器件来涵盖所有应用，是不
理智的。笔者用过 MSP430 和 ARM7 器件，实现了不同的产品和项目，根据个人的感
觉，作一番粗略比较，水平有限，纯属个人观点泛泛而谈，供参考。
2 比较
我想再次强调的是，MSP430 与 ARM7 是两个完全不同体系架构的处理器。因 此 ，
仅 对 一 些 在应用中具有共性的问题做个简要比较，目前在应用设计中普遍关心的
是：
l 速度和功耗
l 应用范围
l 内部资源
l 硬件设计
l 设计周期
l 成本考虑
2.1.1 速度，功耗比较
通常我们衡量 MCU 的性能，就是速度，当然这里指的是主频，比较专业是 MIPS
或者类似。但随着应用环境和要求的不同，必须也考虑功耗问题，仅仅使用速度或
者单纯的功耗概念，已远远不够。例如，在手持设备，车载系统，太阳能电池供电
设备，三表等电池供电的应用中，在满足功能的前提条件下，既要求速度，精度，
同时也需要保证低的能源需求，则导入速度/功耗比，作为判定 MCU 性能的指标之
一。如果在不需要考虑功耗的应用中，选择成本更低，设计周期更短，容易实现的
器件更加合理。表 1，列出 了 ARM7 和 MSP430 的速度，功耗参数以及部分资源配置，
供参考。
2.1.2 内部资源
在表 1中，还列出了内部主要资源的配置清单，表中仅表示了部分可以比较的
项目，有关细节请参考各个器件的数据手册。
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3.6 V
11 mA @ 5 MHz;
40 mA @ 41.78 MHz
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ADμC7062 LPC2131 LPC2132 TMS470A128 STR731FV1 STR710FZ1 AT91SAM7S64 AT91SAM7A3 MSP430F1611 MSP430F149
封装 LQFP64 LQFP64 100 LQFP TQFP100 14x14 TQFP144/LFBGA144 LQFP 64 LQFP 100 QFP/QFN64 QFP/QFN64
核心工作电
压
接口电压 ≤工作电压 3.0-3.6 V 3.0-3.6 V 3.0-3.6V 4.5-5.5V 3.0- 3.6V 3.0- 3.6V 3.0- 3.6V 等于核心电压 等于核心电压
功耗
内部时钟频
率(最高)
RAM(字节)
FLASH（字节）
ADC
DAC 12（4 通道） 无 10（1通道）
内置参考电
压或稳压
USB 无 无 无 无 无 1 1 1 无 无
CAN 无 无 无 1 3 1 无 2 无 无
HDLC 无 无 无 无 无 1 无 无 无 无
Ethernet 无 无 无 无 无 无 无 无 无 无
I2C 2 2 2 无 2 2 1（TWI） 1（TWI） 1（UART 复用）
SPI 2 2 2 2 3 2 1 2 1（UART 复用） 1（UART 复用）
SSC（同步串
行控制器）
UART 有 2 2 有 4 4+1（智能卡接口） 2
LCD 控制器
DMA 无 无 无 无 4 无 无 无 有 无
比较器 1 无 无 无 无 无 无 无 有 有
PWM 3相 6 6 有 6(16 位) 3(16 位) 4 8 有 有
RTC 无 有 有 无 有 有 无 无 无 无
MCI 接口 无 无 无 无 无 无 无 1 无 无
网上报价 $8.80 RMB34.00 RMB35.5 $5.95 未知 未知 RMB51.00 $10.00(样片) $8.95 RMB45.00
2.7-
（模拟数字独立）
400uA @睡眠模式 60uA@掉电模式 60uA@掉电模式 300uA @ 停止或暂停 76uA@低功耗等待模式 ≤60 µA 1.1 µA 待机模式 1.1 µA待机模式
40MHz 70MHz 70MHz 48MHz 36Mhz 66Mhz 55MHz 60MHz 8Mhz 8Mhz
8K 16K 16K 8K 16K 32K 16K 32K 10K 2K
62K 64K 64K 128K 64K 128+16K 64K 256K 256+48K 256+60K
12 位(12 通
道,1MSPS)
参考 无 无 无 1.8V 稳压 1.8V 稳压 1.8V 稳压 1.8V 稳压 参考 参考
无 无 无 无 无 无 1 2 无 无
无 无 无 无 无 无 无 无 无 无
1.65-1.95 V 1.65-1.95 V 1.8–2.05V 4.5-5.5V 3.0-3.6V 1.65-1.95V
40mA @ 60MHz 40mA @ 60MHz 70mA @ 48MHz 运行模式
10 位（8 通道） 10 位（8 通道） 10 位（16 通道） 10 位（12 通道） 12 位（4 通道）1KSPS 10（8 通道） 10（2X8 通道） 12 位（8 通道） 12 位（8 通道）
无 无 无 无 无 12 位（2 通道）
32.3mA @ 20Mhz RAM 操作
32.3mA @ 20Mhz Flash 操作
63mA @ 64MHz 运行模式 ≤50mA
1.65-1.95V 1.8-3.6V 1.8-3.6V
4（支持智能卡
+IrDA）
330 µA @1 MHz,
2.2 V 运行模式
2 2
330 µA @1 MHz,
2.2 V 运行模式
无
无
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2.1.3 应用范围
从表中我们可以看到，带有 12 位 ADC 的 ARM7 器件其成本高于 MSP430，同时，我们
也看到 MSP430 的 16 系列价格与 ARM7 基本接近，因此，如果没有功耗要求，又可以满足
应用要求，设计者可以根据自己的能力，任意选择。反之，只能选择 430 系列。
l 数字应用
在纯数字应用系统中（广义概念上，认为模拟系统很少或更本没有的系统），通常需要比
较高的处理速度，例如，在通信产品设计选择中，则比较关心速度能力，而功耗问题不是作
为关键或者根本无须考虑，这是因为，有两个手段，可以减少对能源系统的要求。
首先，ARM7 具备灵活的功耗控制机制，可以节省一部分能源需求，但这些都是以增加应
用复杂化程度作为代价的。
其次，目前大容量的锂/锂离子等高能比电池，基本也能满足一般电池供电场合需要（对
于重量和空间苛刻的环境，应用仍然有限制）。
因此，在高端消费类电子和通信产品中，ARM7 的地位是不可动摇的。
而对于低端的数字应用，不论是否需要电池供电，一般系统规模都很小，因此成本比较
敏感，不推荐采用 ARM7，而采用 MSP430 中低端器件应当是首选。例如，玩具，传感器应用，
数字仪器仪表等。
l 信号处理应用
对于数字和模拟信号混合系统而言，可以分为高速信号处理和低速信号处理。他们往往
都需要一定的处理精度。当为高速信号时，必须采用具有内部带 ADC 的 ARM7 内核的处理器，
例如，图象，清晰语音处理，高速信号采集系统，马达控制系统等等。
低速信号时，采用 MSP430 还是具有相当的优势的。例如，工业仪器仪表，某些物理参数
控制（温度，压力，湿度等），信号采集等。此外对于低速信号和低功耗应用场合，由于需要
突出低功耗的特点，同 时 ，在 满足功能实现的情况下，MSP430 等地功耗微处理器是首选目标。
这种应用有三表系统，无线远程数据采集系统，太阳能发电控制，无线物流跟踪系统等等。
此外，对于某些信号需要采用外挂 ADC，DAC 的方法来实现，对于此，则器件选择，因
人而异。
但有一点需要强调的是，目前大多数 ARM7 不具备高精度的 ADC，从这一点可以看出，如
果要构成具有高精度的信号处理系统，ARM7 必须要扩展，而低功耗微处理器，有相应器件可
以做到。
总而言之，以上的比对隐含了 ARM7 的应用场合。真正具有高速信号处理能力的，并不是
ARM 而是数字信号处理器（因不在讨论范围，不作讨论），也更表明 ARM7 的应用定位在与 DSP
和低端信号应用之间，这一个宽广的领域中。
2.1.4 硬件设计
ARM7 由于速度较高，如果采用系统扩展，同时，考虑到目前大多数产品需要通过国家强
制 EMC/EMI 产品认证，则需要考虑由于速度所带来的副作用和认证要求的之间的关系，以及
涉及到有关硬件方面的设计考虑，必须仔细权衡利弊，才可初步确定型号和相应的对策，因
此，在整个项目而言，工作量和涉及的工作范围一般比较大些。
而对于低功耗为处理器，其速度往往不允许很高，因此通过目前的半导体技术，使得功
耗得到了极大地降低，但通常导致输入/输出阻抗较高，因而容易受到本系统和外部的干扰，
由于没有总线扩展问题，因此，处理问题相对比较容易，设计也变得容易简单。
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ARM7 硬件设计对于 PCB 设计的总体要求，比微功耗处理器高些，尤其涉及到数字模拟混
合的系统，必须仔细考虑可能牵扯到的种种问题。因此，项目相关的测试和验证费用会更高
些。
2.1.5 设计周期
基于以上的讨论，ARM7 的设计周期应当比微功耗系统设计更长，硬件规模和软件规模都
要比微功耗处理器所构成的系统大得多。在目前产品生命周期都比较短的情况下，工程人员
的压力和工作量应当是增加的。而这些正是由于系统规模和各种复杂的技术因素造成的。
相对于微功耗处理器，由于构成的系统规模不大，更多的工作集中在外围设计，因此，
系统简单，设计容易得到保障，产品设计周期更短。
2.1.6 成本考虑
成本是产品的骨架，功能是产品的灵魂，对用户而言，花钱买的是功能。但是，没有硬
件，功 能 是个空谈，由于微功耗处理器构成的系统规模不大，产品功能相对比较单一，而 arm
可以构成相当规模的系统，功能可以做的非常丰富。就目前而言，某些 ARM7 的价格逼近，甚
者低于某些微功耗处理器，如何看待这个问题，还需要从整个系统的成本角度，以及可制造
性，产品的可维护性出发，因为，仅仅一个器件的成本并不代表产品成本，产品成本有许多
元素构成的，因此需要根据产品特点来作出选择。
3. 总结
由于每个应用都具有各自的特点，因此，我们才会面对如此众多的器件，供我们挑选，
这些也是半导体制造商们不断细分应用领域，不断推陈出新的结果。我们设计产品的根本目
的，就是要尽可能的提高我们的生活质量，技术仅仅是实现这个目的的手段和载体，作为产
品设计人员，唯一的原则就是四个字，够用价廉！
以上纯属个人观点，供同行参考，如有谬误，请指正。谢谢！
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