基于MSP430的极低功耗系统设计
基于MSP430的低功耗煤气表系统设计
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８・
《 测控技术） ２ ０ １ ４ 年第 ３ ３卷第 ２ 期
基于 Ｍ Ｓ Ｐ ４ ３ ０的低功耗煤 气表 系统设计
林旭梅
（ 青岛理工大学 自动化工程学院 ， 山东 青岛 ２ ６ ６ ５ ２ ０ ）
摘要： 以煤 气表 充 值 为 研 究 对 象， 设 计 了 一 套 基 于 红 外 遥 控 的 低 功 耗 充 值 系 统 。 该 系 统 以 ＭＳ Ｐ ４ ３ ０ Ｇ ２ ５ ５ ３超低 功耗 单 片机 为核心 ， 从硬 件 和软 件 两个 方 面设 计 了降低 功耗 方 法 ， 主要 完成 了安 全 充值 、 数 据 显示 ， 以及 煤 气表 的 流量测 量 、 剩余 价格 的显 示 、 余 量的 显 示和漏 气等报 警 功能 。 实验 结 果验 证 了系统设计 的合 理性 。该 系统 功耗低 、 操 作 方便 、 计量 准 确 ， 同时 可根 据 用户 需要 增 加 支持 中文短 信 的Ｇ Ｓ Ｍ模块， 能够及 时 、 方便地 进行 远距 离报 警 ， 提 高煤 气的安 全使 用。 关 键词 ： 煤 气表 ； 红外遥 控 ； 低 功耗 ； 流 率低 、 劳动强度大 、 不便管 理等问题 ； 随着计算机技术的发展 ， 出现了 自动抄表 系
统以及各种 的智 能式燃气表 ， 有效 解决抄表难 、 收费 难、 管理 难等 问题 。
MSP430系列16位超低功耗单片机原理与实践
MSP430系列16位超低功耗单片机原理与实践MSP430系列单片机采用了哈佛结构，具有16位的数据宽度，可以实现更高的数据处理速度。
它的主频范围从1MHz到25MHz，能够满足不同应用的需求。
同时，MSP430系列单片机具有多种低功耗模式，例如待机模式、休眠模式和独立模式，可以有效地降低功耗，延长电池寿命。
MSP430系列单片机具有丰富的外设接口，包括多个串口通信接口、通用输入输出口、模拟输入输出口以及定时器和计数器等。
这些外设接口使MSP430系列单片机可以与其他外部设备进行通信，实现数据的输入和输出。
此外，MSP430系列单片机还具有多个中断源，可以实现实时中断处理，提高系统的响应能力。
使用MSP430系列单片机进行开发，首先需要选择合适的开发板和编程工具。
德州仪器公司提供了MSP430 LaunchPad开发板，可以方便地进行程序的编写和调试。
同时，德州仪器还提供了MSP430编程工具链，包括编译器、调试器和仿真器等，在开发过程中能够提高开发效率。
在实际开发中，可以利用MSP430系列单片机的低功耗特性，实现一些需要长时间运行的应用。
例如，可以将MSP430系列单片机用于物联网中的传感器节点，采集和传输环境数据。
由于MSP430系列单片机的低功耗特性，可以通过电池供电，从而实现长时间的无线监测。
此外，MSP430系列单片机还可以用于电力管理系统、家庭自动化系统和医疗设备等领域。
它的低功耗特性和丰富的外设接口使其具有很高的适用性，能够满足各种不同应用的需求。
总结起来，MSP430系列单片机是一款16位超低功耗单片机，具有高性能和丰富的外设接口。
它的低功耗特性使得它在物联网、电力管理、家庭自动化和医疗设备等领域具有广泛的应用前景。
通过学习MSP430系列单片机的原理和实践，可以更好地应用它在实际开发中。
基于MSP430的低成本及超低功耗数字测温器设计
陈煦斌 ，秦 立军 ， 邢 正 军 ，孔祥 雨
（ 华 北 电 力 大 学 现 摘 要 ：文 中设 计 的 测 温 装 置 主 要 是 面 向低 成 本 和低 功耗 的 应 用 需 求 ，利 用 ＭＳ Ｐ ４ ３ ０单 片 机 内嵌 的 温 度 传 感 器 以 及 简
纠正 ． 得 到 能 够 满 足 实际 需要 的 温度 值 。
关 键 词 ：ＭＳ Ｐ ４ ３ ０； 温度监测 ； 线性 回 归 ； 数据纠正 ； 超低 功 耗
中图分类号 ： Ｔ Ｐ ７ ３ ２
文 献标 识 码 ： Ａ
文 章 编 号 ：１ ６ ７ ４ — ６ ２ ３ ６ （ ２ ０ １ ３ ） １ ５ — ０ ０ ８ １ — ０ ３
电气 设 备 的 运 行 温 度 在 一 定 程 度 上 可 以反 映 该 设 备 的 当前 状 况 ． 并且 ， 事实表 明 ， 很 多事 故 发 生 的起 因 源 自设 备 的 运 行 温 度 过 高 。因 此 ， 如 果 能 实 时地 掌握 设 备 的 运 行 温 度 。 对 电气 设 备 的安 全 运 行 有 十分 积极 的 作 用 。 然而 ． 从 成本 和功耗方 面的考 虑 ． 很 多 电气 设 备 若 加 装 高 精 度 的 温度 传 感 器 。 难免显得不切 实际 。 因此 ， 设 计 一 款 低 成 本 以及 超 低 功 耗 的 测 温 装 置 ， 能 够很 好 地 完 成 一 些 传 统 测 温 装 置 无 法 胜 任 的 工 作 ， 比如 变 压 器 油 温 及 环 境 温 度 测 量 ， 线 路 故 障 指 示 器 内部 温 度 测 量 等 。 该 测 温 装 置 与 相 应 的 诊 断 模块结 合在一起 。 还能进 一步 构成温 度告警 装置 ， 从 而 实 现 更 高级的功能 。 Ｍ Ｓ Ｐ ４ ３ ０是 近 年 来 使 用 十 分 热 门 的 一 款 单 片 机 ， 它 能 通 过 软 硬 件 选 择 不 同 的 时 钟 频 率 和 时 钟 模 式 ，乃 至 满 足 一 些 超 低 功 耗 的 应 用 。并 且 ， 这 款 单 片 机 内部 集 成 了多 能 功 能 模 块 ．其 中 应 用 比 较 多 的 模 块 如 Ａ Ｄ转换模 块 ， Ｄ Ａ 转 换 模 块 以及定 时器等 ， 在 大多数 场合下 ， 内 部 集 成 的 模 块 完 全 能 够 满 足需 求 。除此 之外 ， ＭＳ Ｐ ４ ３ ０中 还 集 成 了一 个 ｔ ｅ ｍ ｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ｓ ｅ ｎ ｓ ｏ ｒ （ 温 度传感 器 ） 模块 。 它 的温度 数值 可 以 由 Ａ Ｄ 转 换 器 直接 读取 ， 然而 ， 这个模 块 由于测量 精度 不是 很 高 ， 所 以 常 常 被 人 忽 略 。但 是 ， 如 果 能 够 运 用 得 当 的方 法 对 测 量 误 差 进 行 补偿 ． 那 么完 全 可 以利 用 ＭＳ Ｐ ４ ３ ０单 片 机 设 计 出 一 款 简 易 廉 价并且 能够满 足一定 需求 的测温装 置 ， 并 且 由 于 ＭＳ Ｐ ４ ３ ０
基于TIMSP430芯片的多通道低功耗语音采集系统
◎６ ＠ ＠ 可＠＠ 响 圊⑥０ ⑥ 回
基于 Ｔ Ｉ ＭＳ Ｐ ４ ３ ０芯 片 的 多通 道 低 功耗 语 音 采 集 系 统
陈 立春
・ 系 统 设 计 ・
（ 哈 尔滨铁 路 局 站 场调 速 技 术 研 究 所 ， 黑龙江
哈 尔 滨 １ ５ ０ ０ ０ １ ）
２ ． １ 语 音采集前 级 电路
Ｕ Ｓ Ｂ ２ ． ０引擎 的 Ｓ Ｏ Ｃ芯片。在 Ｕ Ｓ Ｂ ２ ． ０高速模式下 ， 其
语音采集前级电路包括传声器 、 滤波和预放电 路。传声器采用表面贴装 Ｍ Ｅ Ｍ Ｓ 传声器 Ｓ Ｐ Ｑ ０ ４ １ ０ ， 其
灵 敏度范 围 为 一４ ５～ 一３ ９ ｄ Ｂ ， 体积仅为 ３ ． ７ ６ ｉ ｎ ｉ ｎ×
２ ． ２ 主控 和存储 电路
３ 软 件设 计 和 实现
对应系统 硬件的结构 ， 系统的软件也 由两大部分 组成 ： 语音 采 集 和存 储 部 分 实现 多 路 语 音 的实 时 采
集、 处理和存储 ； 而Ｕ Ｓ Ｂ回传部分则实现 了数据 向
Ｐ Ｃ机 的上传 。总体 软件流程如 图 ２所示 。
模 拟的语 音 信 号 经 过 前级 电路 滤 波 放 大 后 ， 进 入 主控制器 Ｍ Ｓ Ｐ ４ ３ ０的 Ａ ／ Ｄ中 ， 转换成数 字信号 。为 支持 语音信 号的采 集 ， 将 采样 率 设 为 １ ６ ｋ Ｈ ｚ ， 采 样 精 度为 １ ６ ｂ ｉ ｔ 。每 路 Ａ ／ Ｄ都集 成 了独立 的硬 件 自动 增 益 控制 （ Ｐ Ｇ Ａ） ， 增益 范 围为 ０— ９ ６ ｄ Ｂ， 单 步 增益 变 化 为６ ｄ Ｂ， 可通 过 Ｐ Ｇ Ａ对输 入信号 的大小进行 控制 ＿ ３ Ｊ 。 Ａ Ｄ变换后 的数 据暂 存在 缓存 空 间 ， 存 满后 通 过 中断通知 内核进行 处 理 。内核 对数 据进 行 处理 后存 储到 Ｆ Ｌ Ａ Ｓ Ｈ存储 器 中。Ｆ Ｌ Ａ Ｓ Ｈ存储 器选 用 的是 ｓ ａ —
基于MSP430F149的温度记录仪的低功耗设计
Ａｂ ｔａ ｔ Ｔ ｍｐ ｒ ｔ ｒ ａａ ｌ ｇ ｅ ｓｗ ｄ ｌ ｓ ｄ ｔｉ ａｗ ｙ ｅ ｕ ｒ ｄ ｔ ｏ ｋ ｆｒａ ｌｎ ｉ ．Ｔ ｅ ｅｏ ｅ ｓ ｔ ｈ ａｔ ｒ — ｓ ｒ ｃ ： ｅ ｅ ａｕ ｅ ｄ ｔ—ｏ ｇ ｒｉ ｉ ｅｙ ｕ ｅ ．Ｉ ｓ ｌ ａ ｓｒ ｑ ｉ ｏ ｗ ｒ ｏ ｇｔ ｅ ｏ ｍｅ ｈ ｒｆ ｒ ，ａ ｏｔ ｅ ｂ ｔ ｙ ｅ ｐ ｗ ｒ ｄ ｄ ｔ — ｇ ｅ ，ｔ ｅ ｓ ｓ ｍ ｌｗ— ｏ ｅ ｅ ｉｎ ｉ ｏ ｅ ｏ ｅ ｋ ｙ ｏ ａ ｓ ｃ ｅ ｓｕ ｅ ｉｅ Ｄｅ ｉ ｅ ｅ ｅ ａｕ ｅ ｄ ｔ— ｇ ｅ ｏ ｅ ｅ ａａ ｌ ｇ ｒ ｈ ｙ ｔ ｏ ｐ ｗ ｒｄ ｓｇ ｓ ｎ ｆｔ ｅ ｓ ｔ ｕ ｃ ｓｆ ｌ ｄ ｖｃ ． ｏ ｅ ｈ ｓｇ ｄ ａ ｔｍｐ ｒ ｔ ｒ ａａ ｌ ｇ ｒ ｎ ｏ
ｃ ｌｔ ｎ ｈ ｏ ｋ ｎ ｅ ｕ ｎ ｙ ｏ Ｐ ３ Ｆ ４ ｈ ｃ ｐ ｉ ｚ ｄ ｔｅ ｐ ｗ ｒｏ ｈ ｙ ｔｍ ｎ ａ ｐ ｒ ｃ ｌ ｋ ｗ ｓ ｐ ｏ ｉｅ ． ｕ ａｉ ，ｔ ｅ ｗ ｒ ｉｇ￣ ｑ ｅ ｃ ｆＭＳ ４ ０ １ ９ ｗ ｉ ｈ ｏ ｔ ｏ ｍｉｅ ｈ ｏ ｅ ｆ ｅ ｓ ｓｅ ｉ ａｔ ｕ ａ ｔ ａ ｒ ｖｄ ｄ ｔ ｉ ｒ ａ ｓ
１ 设 计 思 路
温度记录仪在气 温监测 ， 货物 运输 、 储存 等应 用 中起 到重 要 的作用 ， 它能在无人的情况下长时间 自动记 录环境或被测 对 象 的温度 ， 把数据保存 在非易 失性储存 介质 中 ， 读取并 进行 供 分析 。一个通用 的温度记 录仪需要 符合 以下 几个条 件 ： 轻巧 ， 不增加储存和运 输 的成 本和复 杂度 ； 低功耗 ， 电池供 电能进 靠 行长时间记录 ； 工作温度范围广 ， 满足其通用性。 微处理器的选择很 大程度上决定 了系统 的总体性 能 ， １ 表 中对 比了 ３款典 型微处理器 在温度记 录仪应用 中涉 及到 的功
基于单片机MSP430的低功耗船舶航迹记录仪设计
数据记 录仪 （ Ｄ ） 记 录数据全面 ， ＶＲ ， 数据保 存可
靠性 极高 ， 合 相 关 国 际标 准 符 。但 这 些 仪 器
不太适 用 于渔 政监 管 ， 主要 有 以下 几点 原 因 ： １ （）
一ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
般依 赖 于船 只 自身 的 电源 供 电 ， 易 被 人 为 停 容
止工作 ；２ 航迹的记录数据可被修改， 以保证 （） 难
从 Ｇ ｓ接 收 模 块 获取 渔船 位 置信 息 经 整 理 和 变换 格 式 后 储 存 在 Ｆ Ａ Ｈ 存 储 芯 片 中 ， 为 记 录航 迹 ， 可 以 Ｐ ＬＳ 作 并 通 过 无 线 方 式 实现 数 据 的 非接 触 读 写 ， 行 航 迹 数据 读 取 ， 写距 离 可 达 ８ ０ｉ。在 采 用 多种 降 低 功 耗 措 施 进 读 ０ ｎ
根据指令 信息 的 内容做 出相应 动作 ， 如修 改读 取 Ｇ Ｓ数据 时 间 间 隔 ， 出某 段 时 间 内 的 航 迹 Ｐ 输 记 录信息 等。系统 采用 电池供 电方式 ， 必依 不
赖 外 部 电源 。
（） ４ 具有无线 数据传输功 能， 当有渔政监督 船只 上的读取设备发出读取指令后 ， 能够通过无线传
输 方式 将 记 录的数 据 发 送 到 渔 监 船 ， 现 非 登 临 实
数据读取设备 由无线数据传输模块构成的非
接触数据读出单元和计算机组成。无线数据传输 模块在电路上通过串 口与计算机连接 ， 通过 串口
收 稿 日期 ：０ １０ －５ 修 回 日期 ：０ １１－８ ２ １ －８１ ２ １ ．０ ０ 基金项 目： 国家 “６ ” ８３ 高技术研发计划项 目（０ ７ ０２ ０ ） 中央级公益性科研院所基本业 务费专项资金 （０ ８ ９ ２０ ＡＡ ９ ２ ２ ； ２ ０ Ｍ１ ） 作者简 介： 阳（９ ９ ） 男 ， 戴 １６ 一 ， 副研究员 ， 博士 ， 主要从事海洋仪器与遥感 探测方 面研究 。Ｅ ｍ ｉ ａ ａ ｇ９ ６ ．ｏ － ａｌ ｉ ｎ６ ＠１３ ｃｒ ：ｄ ｙ ｎ
基于MSP430的低功耗通用实验装置的研制
关键 词 ：ＭＳ ４０单 片机 ；外 围功 能模 块 ；端 口复 用 ；抗 干扰 Ｐ３ 中图分 类号 ： Ｐ ６ ． Ｔ ３ ８１ 文献标 志码 ： Ａ 文章 编号 ： ０ ９２ ５ （０ ００ ．０ ５０ １ ０ —８ ４２ １ ）２０ ３ ．４ 目前 ，高 校单 片机 实验 室大 多 采用传 统 实验 箱 ，存在 着 以下 一些 问题 ：一 是价格 一般 比较 昂贵 ，功耗
收 稿 日期 ：２ １ ． Ｉ ０ ０ ０Ｏ ． ：修 订 日期 ：２ １ ．２ ｉ ２ ０ ００ 一７
作 者简 介 ：贾 巍（９８ ） １６一 ，女，湖北 襄 樊人 ， 樊学 院物 理 与电 子。 程学 院剐 教授 襄 １ ：
第 ３ 卷第 ２期 １
襄樊学院学报
２１ ０ ０年第 ２ 期
图 ３ 矩 键 键 盘 电路
过高 ；二是主要以 ５ １单片机为主 ，功能有限，其他类型单片机较少涉及 ；三是系统体积较大 ，接 口灵活 性较 低 ，不便 于维修 ．针对 这 些不 足 ，本文 设计 出基 于 ＭＳ ４ ０单 片机 的低 功 耗通用 实验 装置 ，具有体 积 Ｐ３ 小、 功能强、功耗低 、 重复利用率高 、 维修方便的特点．
２ １ ２月 ０ ０年 第 ３ 卷 第 ２期 １
襄樊学院学Байду номын сангаас
Ｊ ｕ ａ ｆ ａ ｇ ａ ｉ ｅ ｓｔ ｏ ｒ ｌ Ｘｉｎ ｆｎ Ｕｎ ｖ ｒｉ ｎ ｏ ｙ
Ｆ ｂ．Ｏｌ ｅ ２ ０
、０ ，Ｉ Ｎｏ ２ ３Ｉ
基 于 ＭＳ ４ ０的低 功耗 通 用 实 验 装 置 的 研 制 Ｐ３
贾 巍
（ 樊学 院 物 理与 电子 工程 学院，湖 北 襄樊 ４ １５ ） 襄 ４０３ 摘 要 ：设 计 出一套 基 于低 功耗 单 片机硬 件 电路 的综合 实验 装 置 ，本 装置 以 ＭＳ ４ ０单 片机 为 Ｐ３
基于MSP430F413的低功耗数字温度测量系统设计
摘
要： 分析 了 ＭＳ４０ ４ ３和 Ｔ Ｐ ０ Ｐ ３Ｆ １ Ｍ １０数 字温度 传 感 器 的特 点 ， 用这 两种 芯 片的 优 越 性 能 ， 计 出一 利 设
种采用单一 ３ Ｖ电池供 电的低功耗 温度测量 系统。
关 键 词 ： Ｐ３Ｆ１； ＭＳ ４ ０ ４ ３ 温度 测量 ；ＭＰ ０ Ｔ １０
１ ＭＳ ４ ０ ４ ３及 Ｔ Ｉ ０数 字 温 度 Ｐ３ Ｆ１ ＭＰ Ｏ 传 感 器 的 特点
１１ Ｍ Ｐ ３ Ｆ１ ． Ｓ ４ ０ ４ ３的特点
Ｍ Ｐ３ Ｆ １ Ｓ ４０ ４ ３是 ， Ｉ １公司 的 ＭＳ４０超 低 功耗 类 Ｐ３ 型单 片机 系列 中的 一款 。ＭＳ ４ ０系列 单 片 机 将 大 Ｐ３
中图分类号 ： Ｐ １ ． ｌ 文献标 识码 ： 文章 编号 ：０ ８８ ８ （ ０ ６ ０ －０ ５０ Ｔ ２２ １ Ａ １０ －３ ５ ２ ０ ）２０ ３ －２
在现代 化 的工 业生 产 过 程 中 ， 度 是 一个 ： 通过传感器把 温度信号变换为电压信号 ， 再把电压信号放大和滤 波后 ， 送到 Ａ Ｄ转换器 ， ／ 把模拟信号转化为数字信 号输 出显 示 【 。这 种 温 度 测 量 方 法 的局 限性 是 测 ｌ ｊ 量精度 不高 。为提 高 测量 精 度 ， 文设 计 了一 种 采 本 用 Ｍ Ｐ３ Ｆ １ Ｓ ４ ０ ４ ３及 Ｔ １０的温 度 检 测 系 统 ， 全 ＭＰ ０ 且 部数字 化 ， 抗干 扰能力 明显增 强 。 其
进行 操作 。 １ ２ Ｔ １０数 字温 度传 感器 的特 点 ． ＭＰ ０
Ｔ Ｐ０ Ｍ １０是具有 ＩＣ总线 的数 字温 度传 感 器 ， 其 内部集 成的 Ａ Ｄ转换器 的转换位 数可 由用 户 自己设 ／ 定 ， 定 范 围从 ９～１ 设 ２位 ， 高 温 度 分 辨 率 为 最 ００ ２ ｏ Ｔ １０有 两 个 地 址线 Ａ Ｄ ．６ ５Ｃ；ＭＰ０ Ｄ ０和 Ａ Ｄ ， Ｄ １ 可 通过设置 ０ １ 、 或悬空三种 不 同的方式设 置其地址 。 Ｔ １０数字 温 度 传 感 器 应 用 范 围 广 泛 ， 测 ＭＰ０ 其 温范围是 一 ５ ～＋１５ ， ５℃ ２ ℃ 且具有一次工作模式。 这 种一 次工 作模式 能使 Ｔ １０除 串行接 口以外 的 ＭＰ ０ 所有 电路掉 电 ， 而 节 约 电能 。在 单 １Ｃ总线 上 可 从 ２ 连接 多达 ８个 Ｔ １０数 字 温度传 感器 。 ＭＰ ０ Ｔ Ｐ０ Ｍ １０的 ２个 温度 寄 存 器 是 只读 寄存 器 ， 用 于储存最新转换 的温度数值 ， 中的 ｌ 其 ２位用于表示 温度 ， 位 全 部 充 零 ， 电复 位 后 ， 数 值 为 零 。 其余 上 其 用 户可 通过设 置配 置寄 存器 中 的相应 位 获 得 ９ １ 、 、０ １ 和 ｌ 的分 辨 率 ， 使 用 ９ １ １ ２位 在 、０和 １ １位 的分 辨 率时 ， 高位 和没有 使 用 的低 位 全 部充 零 。通 过 向指 针 寄存 器写适 当的数值 就 可访 问 Ｔ １０的特 定 寄 ＭＰ０ 存器 ， 其方 法是 首先发 送 ＩＣ总线 的从地 址字 节 ， 并 使其 中 的 Ｒ Ｉ 位 为 低 ， 写 有效 ， 后 再 发送 指 针 即 然 寄存 器 的值 。当对 Ｔ Ｉ０中的某 一 寄存 器进行 写 ＭＰ Ｏ 操作 时 ， 须 更 换 指 针 寄 存 器 中 的 数 值 。 当 从 必 Ｔ Ｐ０ Ｍ １０读数 据 时 ， 由写 操 作 而 存 储 在 指 针 寄 存 器 中的值决 定是 读哪个 寄存 器 。当读操 作需 要 改变 寄 存器 的指针 时 ， 必须 向指 针寄 存器 写新 的数值 ， 方 其 法是 首先 发送 ＩＣ总 线 的 从 地 址字 节 ， 使其 中 的 并 尺Ｉ 位为 低 ， 即写有 效 ， 后发 送 指 针 寄存 器 的值 ， 然 主机就 产生开 始 状 态 ， 发 送 １ 并 ２ Ｃ总 线 从 地 址 字节
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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。
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。
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。
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，另一个方面使用额外的接口电路又增加了系统的功耗。
或者直接使用支持3V电压的外围芯片。
图1 （2）时钟频率
从低功耗的角度看，需要较低的频率，但是在实时应用中为了快速响应外部事件
又需要有比较快的系统时钟。
这就需要系统具有两个高低不同的频率，在需要的时候可以在两个频率之间进行切换。
为了保证切换迅速/时间延迟少，又要求低Q值振荡器，同时切换时往往造成时钟频率的不稳定，这对于要求频率稳定的系统，如实时时钟RTC而言又是不适合的。
设计一个完全达到以上要求的时钟系统是很困难的，MSP430采用了一种折衷办法，即在CPU外使用一个较低的频率为32 768Hz的钟表晶体振荡器生成辅助时钟ACLK，能够保证一些低频率应用场合的要求，对于一些低频工作的’外设而言可以直接作为信号源或时钟，而无需增加额外的分频电路；同时，在CPU内部使用结合数字控制振荡器DCO的FLL技术，将ACLK倍频升高，作为系统的主时钟MCLK。
它使得指令能够在较低晶振下获得高时钟时的运行速度，能够满足高速实时的要求。
低、高频之间的切换只需6μs。
对于149型号的芯片而言，更具有第三个频率SMCLK可供外设使用，它可外接二个晶振，当设置DCOR=0时SMCLK使用DCOCLK，当DCOR=1时SMCLK使用第二个外晶振X2。
X2的频率一般比X1要高，这样便又可以满足高速外设的要求。
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．
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，ＳCG0=0,OscOff=0,CPUOff=1。
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。
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。
，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。
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。
这些模式可以完成对晶振的关闭，ＦＬＬ关闭，还能实现对外设功耗的控制，从而进一步降低系统的功耗。
为了充分利用ＣＰＵ的低功耗功能，可以让ＣＰＵ工作于突发状态。
在通常情况下，根据需要使用软件将ＣＰＵ设定到某一种低功耗工作模式下，在需要时使用中断将ＣＰＵ从休眠状态中唤醒，完成工作之后又进入休眠状态。
ＭＳＰ４３０的可编程中断结构可以组成灵活的片上和外部中断体系，以适应实时中断驱动系统的需要。
中断可由处理机的运行状态来启动，如看门狗溢出、外部模块发生的事件等。
每个中断源泉可以用中断允许位单独关闭，而状态寄存器中的通用中断允许位ＧＩＥ可以禁止全部中断。
当中断请求发生并且相应的中断允许位和通用中断允许位（ＧＩＥ）置位时，中断服务程序按下顺序激活：
如果ＣＰＵ处于活动状态则完成当前执行指令。
如果处于省电状态，则终止低功耗模式→将指向下一条指令的ＰＣ值压堆栈→将ＳＲ压入堆栈→如果在执行上条指令时已有多个中断请求发生，则选择最高优先级者→在单一中断源标志中的中断请求标志位自动复位，多中断源标志仍保持置位以等待软件服务→通用中断允许位ＧＩＥ复位，ＣＰＵＯff位／ＯscOff位和ＳＣＧ１位复位，ＳＣＧ０不
改变，ＦＬＬ环路控制保持原有工作状态，状态位ＶＮＺ和Ｃ复位→将相应的中断向量值装入ＰＣ，程序从该地址继续执行中断处理，中断响应从接受中断请求开始到执行相应的中断服务程序的首条指令，持续６个周期，中断处理结束的最后指令为ＲＥＴＩ→将ＳＲ从堆栈中弹出，被中断的程序回到与中断前完全相同的状态→将ＰＣ机堆栈中弹出。
因此它的中断系统也配合极低功耗的要求，一个中断事件可将系统从各种工作模式中唤醒，而ＲＥＴＩ指令又使运行返回到事件发生前的工作模式，不需额外的指令。
测试仪的主要工作就是测量并显示温度。
系统启动后首先进入低功耗的休眠模式，因为温度的测试可以间隔一段时间测量一次，设定一个触发周期，当周期的触发脉冲到来时，ＣＰＵ退出休眠，测量温度并显示，检测完之后又自动回到休眠状态。
MSP430系列微控制器的运行主要受控于存储在特殊寄存器（SFR）中的信息，不同SFR中的位可以根据需要允许中断或用来定义外围模块的工作模式，能够作到部分或全部禁止外围模块的功能，被禁止的外围模块将停止它的功能以减少电源消耗。
例如，Basic Timer1可以根据需要对输入时钟源选择MCLK、ACLK或ACLK/256之一，同时控制位包含HOLD，当HOLD=1时，可以禁止模块的所有功能，并把功耗降低到最低只有漏电流。
串口是系统与外围联系的重要手段，可以利用MSP430对帧的敏感作为启动条件。
通常情况下都应该从低功耗模式中被启动，这就需要用到UART的中断接收方式，有关代码如下：
当有多台机进行通信时，还应该充分利用线路空闲多处理机模式。
使用此模式可以使处于多机通信的CPU在接收数据之前首先判断地址，如果地址与自己软件中设定的一款，则CPU被激活接收下面的数据；如果不一致，则保持休眠状态。
这样可以最大限度地降低UART所消耗的功率。
低功耗系统必须采用LCD，MSP430有些型号中已经为我们集成了LCD驱动器，在使用时只有需要显示时才打开LCD模块，休眠状态下控制LCD的控制方式与模式寄存器中的LCDM0=0，可以关闭LCD。
LCDM1=1，高电压驱动；LCDM1=0，LCDM1=1，驱动低电压。
尽可能选择低电压驱动。
通过以上处理，LCD的功耗可以达到最少。
0的A/D也具有微功耗的模式。
当转换结束时（EOC），中断标志会自动设置进入中断例程，通知处理机一次转换已经完成。
这时CPU关闭A/D时钟，A/D通道停止工作，直到下一次SOC位置位才开启，因此，模/数的开启是可以由CPU通过控制ACTL寄存器主动进行的。
“测试仪”需要测量传感器送来的电压，使用A/D进行模/数转换，可以通过键盘输入或周期性触发脉冲选择开启A/D转换，完成后又自动关闭，以节省电流消耗。
此外在设计外设时还有一些常规原则：将不用的FETI输入端连接到VSS；JTAG 端口TMS、TCK和TDI不要连接到VSS；CMOS输入端不能有浮空的节点，将所有输入端接适当的电平；不论对于内核还是对于各外围模块，选择尽可能低的运行频率，如果不影响功能应设计自动关机。
综上所述，MSP430以其卓越的性能和极低功耗的特点，使我们有很大的余地可以设计出高性能的微功耗系统。
实践证明：使用MSP430为核心构成的便携式系统，其电池的使用寿命可以比基于一般CPU的系统延长3～5倍。
可以预见，在不久的将来基于MSP430的微功耗便携式系统将越来越多，这也正是我们讨论的意义所在。