MSP430F149单片机采用了美国德州仪器公司的最新低功耗技术，将大量的外围模块整合到片内，它集成了60K字节的flash ROM、2K字节的数据存储器，特别适合于开发设计单片机系统。

MSP430F149单片机的结构如图4-3所示：

其主要性能指标如下所示：

（1）具有16位的总线，其外设和内存统一编址，最大寻址范围可达64K；

（2）超低功耗设计，从而可以满足在低电压的工作范围内正常工作；

（3）具有一个12位的模数转换器，两个16位的定时器（带捕获/比较寄存器）；

（4）具有两路USART通信端口和一个硬件看门狗（可当定时器使用）电路；

（5）具有一个DCO内部振荡器和两个外部时钟；

（6）具有7路16位的PWM输出；

（7）具有片内模拟信号比较器；

（8）具有片内乘法器，该乘法器独立于CPU进行乘法运算；

（9）统一的中断管理，具有丰富的片上外围模块；

（10）可以在线对单片机程序进行调试和下载，不需要另外的仿真工具，方便实用；

（11）可靠性高，抗强电干扰能力强，能够完全适应工业级的运行环境。

由于MSP430F149单片机具有以上优点，使得其广泛应用于工业控制系统、各类仪器仪表控制系统中。

MSP430F149单片机具有完备的时钟电路（共有三种时钟）、强大的定时器功能（内部集成了三个时钟模块）、丰富的I/O口（4个时钟输入脚，5个在线编程控制脚、6组多功能I/O口），各部分的具体分析如下所示：

（1）完备的时钟电路

MSP430F149单片机共有三种时钟，分别为：

①    主系统时钟（MCLK，可以有三个时钟来源）；

②    子系统时钟（SMCLK，可以有两个时钟来源：外部高速时钟和DCO）；

③    系统辅助时钟（ACLK，仅可以有一个时钟来源：外部低速时钟）。

其中：主时钟主要用于CPU等核心部件的工作，其他时钟则用于定时器或A/D转换模块等外围模块。

MSP430F149单片机在进行系统初始化时，时钟来源被默认的初始化为内部的DCO，可以通过外部软件的设置将其切换到外部的晶振，并且需要断电重启后时钟来源方能被切换到用户指定的晶振上。但是当外部晶振的状态不稳定或者外部晶振无法正常使用时，系统又会自动切换到内部的DCO。由于DCO受温度和电压的影响较大，因此主要应用于对定时器的精度要求不是很高的场合。

在本文的系统设计中，用脚52和脚53外接高速晶振（XT2，频率为8MHZ），可用于主系统时钟和子系统时钟，应用于系统高速状态；脚8和脚9外接晶振（XT，频率为4MHZ），可用于子系统时钟和辅助系统时钟。

（2）功能强大的定时器

MSP430F149单片机内部的时钟模块包括：定时器A、定时器B以及看门狗定时器。看门狗既可以用作看门狗，也可以当作定时器来使用，当将其用作定时器时，定时时间无法随意改变，只能定时几种可选的固定时间。定时器B带7个捕获/比较寄存器，通常用于向其它外围模块提供低频控制信号；定时器A带3个捕获/比较寄存器，支持同时进行的多种时序控制、多个捕获/比较功能、多种输出波形（如PWM波），也可以是几种功能的组合，并且定时器A具有中断的能力，当计数器溢出时可以触发中断。

（3）丰富的IO口功能

MSP430F149单片机共有6组I/O口（每组8位，共48个多功能I/O），I/O口的设置包括I/O口的功能、I/O的方向以及输入输出寄存器的初始值等，如果不进行设置，默认为第一功能：输入模式。P1口和P2口总共16个I/O口均可以用于触发中断，这样就大大提高了单片机的中断响应能力；P3口和P5口均可以被用作同步或者异步串行通讯端口；P4口可以用作PWM波形输出口，可以用于直流无刷电机的调速等；P6口可以用作模数转换端口，进行模拟量到数字量的转化。

（4）高速高精度的A/D采集转换能力

MSP430F149单片机内嵌模数转换模块，其转换精度为12位，采样速率为200KHZ，可以对外部的8路输入（P6.0－P6.7）信号同时进行高速高精度的模数转换。其转换模式包括：单通道单次转换、单通道重复转换、序列通道单次转换以及序列通道重复转换四种模式，从而可以适用于不同的应用场合，并且四种模式之间可以相互转换。因此在本控制系统中选用MSP430F149单片机，可以快速的响应电机的各种输入输出信号，满足电机调速过程中的高速高精度的要求。