基于MSP430的极低功耗系统设计

基于MSP430的极低功耗系统设计基于MSP430的极低功耗系统设计摘要:MSP430是TI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。(1)电源电压在使用时应该尽可能地选择最低的电源电压。对于MSP430而言,可用的最低电压是很低的,最低可达1.8V。我们使用TI公司推荐使用的3V。通常的电源只提供5V电压,因此,需要将5V电压由一个3V的稳压管降压后给CPU供电,也可以直接锂电池供电。3V不是标准的TTL电平,因此,在使用时需要用接口电路使CPU的非TTL标准电平能与TTL标准电平的器件连接。这些接口电路应该也是低功耗的,否则会造成一方面使用低电压降低了功耗,另一个方