图2。1 系统总体框架图

由系统总体框架图所示，本系统主要由扬声器、语音模块、单片机和上位机组成。单片机与上位机进行串口通信时，单片机的TXD引脚接上位机的RXD引脚，单片机的RXD引脚接上位机的TXD引脚。微处理器MSP430F149为整个系统的控制核心，它控制语音模块的语音片段播报；语音模块有存储和播放语音片段的功能；上位机主要是控制单片机I/O管脚的电平方向。本系统采取了RS-232的通讯方式。

2。1  微处理器MSP430F149特点

处理器是语音播报系统的核心器件，对与系统的整体功能有着至关重要的影响，所以处理器的选择十分重要。当今运用比较广泛的有51系列单片机，面向大量数字信号处理领域的数字信号处理器（DSP）和16位单片机。而从语音播报系统实际运用来看，语音播报系统多搭载在需要长时间工作的设备上，所以低功耗是必不可少的一个要求，而MSP430系列单片机正是所需的超低功耗的微处理器。所以本文选用的是MSP430系列中的MSP430F149单片机。MSP430系列单片机不仅拥有超低功耗的优点而且具有较强的功能模块接口功能，较快的处理速度，大容量ROM和RAM。除此之外MSP430本身就已经是最小系统模式，只需要外加一些简单的辅助器件即可完成要求的功能。

MSP430系列单片机是由美国德州仪器(TI)公司生产，并且从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。所谓混合信号处理器，正是因为MSP430单片机由于实际工程所需求，将数字电路、模拟电路和微处理器封装成了一个芯片。MSP430系列单片机由于其自身优良的性能，在极短的时间便被广泛运用。主要特点有：

2。1。1  超低功耗

MSP430系列单片机仅需1。8~3。6V的低电压供电，RAM数据保持方式下耗电仅0。1uA，活动模式耗电250pA／MIPS，I/O输入端口的漏电流最大仅50nA。MSP430系列单片机具有2个不同的时钟系统：基本时钟系统和锁频环时钟系统或者数字振荡器时钟系统。由于这些时钟系统可以由指令控制其打开或者关闭 ，所以单片机的功耗也就能被控制。在系统中有5种低功耗模式，当不同的模式工作时，芯片也会有明显的功耗差别。此外，MSP430系列单片机采用矢量中断，cpu被中断请求唤醒仅需6us，所以当编写的程序合适时，不仅可以快速响应外部事件的请求，还可以减少芯片的功耗。

2。1。2  强大的处理能力

MSP430系列单片机为16位单片机，并且使用的是当下备受青睐的精简指令集结构，一个时钟周期可以执行一条指令。更为重要的是MSP430系列单片机具有16位多功能硬件乘法器、DMA、硬件乘、加功能等一连串的构造，这些体系结构体现了它强大的处理和运算能力。而精简指令结构还未在其它系列单片机中使用。

2。1。3  高性能模拟技术及丰富的片上外围模块论文网

MSP430系列单片机集成了非常充足的片内外设。有如下功能模块：看门狗(WDT)，模拟比较器A，定时器A(Timer_A)，定时器B(Timer_B)，串口0、1(USART0、I)，硬件乘法器，液晶驱动器，10位，12，14位ADC，12位DAC，12C总线，直接数据存取(DMA)，端口1~6(P1~P6)，基本定时器(Basic Timer)等。下面介绍一些常用的片内外设功能：看门狗的作用是当程序跑飞时能够尽快复位；模拟比较器与定时器一起使用可以设计出高精度的A/D转换器；定时器A和定时器B拥有比较，捕获的效果；USART可用于异步、同步和12C串行通信；具有6个数字I/O端口，而且每个端口又有8个引脚，在I/O是输出模式时，每个端口的输出晶体管都能控制输出的电流不会过大而烧毁芯片，其中P1,P2端口具有通过接收下降沿或者上升沿接收外部中断的功能。综上所述，MSP430系列单片的片内外设非常丰富，大大简化了实际运用中整个工程设计的单片解决方案，这是其它系列单片机所不具备的。