基于MSP430的极低功耗系统设计

2019-08-05 16:09发布

本帖最后由 i1mcu 于 2013-10-31 18:19 编辑

MSP430TI公司出品的一款强大的16位单片机,其显著特点是具有极低的功耗。本文对构造以MSP430为基础极低功耗系统作为有益的探讨,对于设计各种便携式设备都具有较高的参考价值。
    关键词:极低功耗系统 MSP430 低功耗管理
1 影响系统功耗的主要因素
  对于一个数字系统而言,其功耗大致满足以下公式:P=CV2f,其中C为系统的负载电容,V为电源电压,f为系统工作频率。由此可见,功耗与电源电压的平方成正比,因此电源电压对系统的功耗影响最大,其次是工作频率,再就是负载电容。负载电容对设计人员而言,一般是不可控的,因此设计一个低功耗系统,应该考虑到不影响系统性能前提下,尽可能地降低电源的电压和使用低频率的时钟。下面对TI公司新出MSP430来具体探讨这个问题。
2 基于MSP430极低功耗系统的设计
  MSP430具有工业级16位RISC,其I/O和CPU可以运行在不的时钟下。CPU功耗可以通过开关状态寄存器的控制位来控制:正常运行时电流160μA,备用时为0.1μA,功耗低, 为设计低功耗系统提供了有利的条件。
  图1是我们设计的以MSP430为CPU的“精密温度测试仪”(下面简称测试仪)。该产品使用电池供电,体积小巧,携带方便。
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8条回答
i1mcu
2019-08-05 23:24
(3)低功耗软件控制
  MSP430的工作模式通过模块的智能化运行管理和CPU的状态组合以先进的方式支持超低功耗的各种要求。CPU内状态寄存器SR中的SCG1、SCG2、OscOff与功耗有关.可由软件组合成6种工作模式.
  ①活动模式——AM
  正常的工作模式,这时CPU消耗的电能最大.
  ②低功耗模式0——LPM0
  CPUOff置位,CPU停止活动,但外围模块继续工作,ACLK和MCLK信号保持活动,MCLK的锁频坏控制正常工作.有关控制位设置为:SCG1=0,SCG0=0,S
  CG0=0,OscOff=0,CPUOff=1。
  ③低功耗模式1——LPM1
  CPUOff置位,CPU停止活动,但外围模块继续工作,MCLK的锁频环控制停止工作,ACLK与MCLK保持活动,有关控制位设置为:SCG1=0,SCG0=1,OscOff=0,CPUOff=1。
  ④低功耗模式2——LPM2
  CPUOff置位,CPU停止活动,但外围模块继续工作,MCLK的锁频环控制停止,ACLK活动,MCLK停止,有关控制位设置为:SCG1=1,SCG0=0,OscOff=0,CPUOff=1。
  ⑤低功耗模式3——LMP3
  CPUOff置位,CPU停止活动,但外围模块继续工作,MCLK的锁频环控制和MCLK停止工作,DCO的DC发生器关闭,但ACLK信号仍保持活动,有关控制位设置为:SCG1=1,SCG0=1,OscOff=0,CPUOff=1。
  ⑥低功耗模式4——LPM4
  CPUOff置位,CPU停止活动,但外围模块继续工作,MCLK的锁频环控制和MCLK停止工作,晶振停止,有关控制位设置为:SCG1=X,SCG0=X,OscOff=1,CPUOff=1。

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