MSP430的低功耗特性在蓝牙产品中的应用

MSP430 系列单片机特性及应用领域介绍
MSP430 系列单片机是德州仪器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，给人们留下的最大的亮点是低功耗而且速度快，汇编语言用起来很灵活，寻址方式很多，指令很少，容易上手。

主要是由于其针对实际应用需求，把许多模拟电路、数字电路和微处理器集成在一个芯片上，以提供“单片”解决方案。

其迅速发展和应用范围的不断扩大，主要取决
于以下的特点：
特性
1、强大的处理能力，采用了精简指令集（RISC）结构，具有丰富的寻址方式（7 种源操作数寻址、4 种目的操作数寻址）、简洁的27 条内核指令以及大量的模拟指令；大量的寄存器以及片内数据存储器都可参加多种运算；还有高效的查表处理指令；有较高的处理速度，在8MHz 晶体驱动下指令周期为125ns。

这些特点保证了可编制出高效率的源程序。

2、在运算速度方面，能在8MHz 晶体的驱动下，实现125ns 的指令周期。

16 位的数据宽度、125ns 的指令周期以及多功能的硬件乘法器（能实现乘加）相配合，能实现数字信号处理的某些算法（如FFT 等）。

• 59•伴随着快节奏时代的到来，人们对高品质生活的追求在无形之中加大了自身的压力，便引发了人们较为普遍的恐慌感和焦灼情绪。

情绪焦虑已经在人们日常生活中不可缺少，想缓解心理压力却没有一个合适的方法.相比于去医院找心理医生进行心理压力舒缓，我们团队基于心灵安抚来研发的可佩戴式的智能手环，在很大程度上解决了大部分人们没有时间看心理医生进行心理辅导的压力。

该智能手环在生活中可便携佩戴，及时通过脉搏传感器、语音收集器，对身边产生压力的信息进行收集，反馈到MSP430芯片由核心算法来快速计算，准确的通过智能手环的一系列调节来对使用者经行心理压力的舒缓。

1 基于心灵安抚的基础设备产品介绍（1）心灵安抚基础设备顾名思义是一种只能提供心灵缓解的设备，我们设计初衷只是让心情不好的人并不想起到治疗的作用，可能在对于患者的治疗中可以起到辅助治疗的作用。

关于设备的使用材料目前采用仿真皮肤硅胶人体硅胶制作手环的表带。

（2）关于设备使用，设备可以直接通过情绪变化时心率的变化或直接从麦克风采集语音的方式与使用者进行互动，设备直接从数据库中选择与其相适合的音乐。

也可以通过采集当事人发生的事件，自我拾取信息，并在要求的情况下，适当播放相关故事，让当事人可以从故事中找到心理慰藉，更好的调节情绪。

手环提供心率传感器，检测心率。

手环与手机适配，同样支持蓝牙5.0。

设备设置USB 插口，以便于对设备进行充电。

在后期还支持设备的固件升级与软件算法的更新，使设备能满足更多人的需求。

2 结构介绍2.1 核心信息处理器MSP430与外围功能模块电路相连接，MSP430一款16位的低功耗单片机，海口经济学院 郭庆峰 张 河 方廷源 王凯博 邢博理 杨亚洲单片机MSP430设计的心灵安抚智能手环采用RISC 结构，具有丰富的寻址方式、27条强大内核指令，拥有较高的运算和处理速度，具有超低的功耗。

MSP430单片机拥有丰富的外围功能，通过这些模块的组合，可满足不同的功能需求，极大的提高了芯片的使用效率。

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和蓝牙技术的数据传输系统孙红军（江门职业技术学院电子与信息技术系，广东江门529090）[摘要]提出一种基于MSP430系列单片机和蓝牙技术的数据采集传输系统设计,详细论述了系统的硬件设计方案及软件的工作流程。

该系统整体的功耗很低,且运行稳定可靠、操作方便、抗干扰能力强，实现数据采集和无线传输功能，利于智能家用水表、电表等的使用和管理。

[关键词]MSP430F413；蓝牙技术；数据传输[中图分类号]TP399[文献标识码]A[文章编号]1673－4718（2009）04－0044－03收稿日期：2009－04－07作者简介：孙红军（1980－），男，湖北孝感人，硕士，主要从事嵌入式系统研究工作．0引言为实现水表、电表等使用和管理的智能化、信息化，本研究结合TI 公司MSP430F413单片机以及爱立信公司蓝牙模块rok101008的特点和使用，构建了一种数据无线采集传输的系统，并最大限度地降低系统功耗，较好的便携性和移动性，实现点对点或者一点对多点的无线数据和信息的采集传输。

1系统设计该系统通过微处理器上的蓝牙芯片发送采样频率、采样等信息给数据采集模块，数据采集模块接收指令信息，采集数据并以无线方式传输给PC 主机，PC 主机接收数据后显示，并进行各种处理。

系统主要设计数据采集传输部分，即蓝牙从机部分。

1．1硬件设计系统的数据采集传输单元是基于数据采集部分、无线传输单元、LCD 显示单元、存储部分等构成。

数据采集传输单元由电池电源供电，安装在现场，可脱离系统按指令自动完成数据的采集。

该系统硬件的原理框图见图1。

系统的实现有两个关键部分：一是核心处理器的选择；二是蓝牙模块的选择。

核心处理器需要提供足够的处理能力、两个串口控制器和LCD 控制器，适合低功耗模式运行，选择了TI 公司MSP430系列处理器。

TI 公司MSP430系列单片机是一种超低功耗的混合信号控制器，它们具有16位RISC 结构，CPU 的16个寄存器和常数发生器使MSP430微控制器能达到最高的代码效率。

MSP430单片机的原理与应用1. 简介MSP430单片机是德州仪器公司（Texas Instruments）推出的一款低功耗、高性能的16位单片机，广泛应用于各种嵌入式系统和物联网设备中。

本文将介绍MSP430单片机的基本原理和常见应用场景。

2. 基本原理MSP430单片机采用哈佛结构的架构，拥有16位的CPU，8到256KB的闪存和0.5到16KB的RAM。

其低功耗特点使得它在电池供电的嵌入式设备中得到广泛应用。

MSP430单片机的工作原理可以简单概括为以下几个步骤： - 程序存储器中的指令被取出并送入指令译码器。

- 指令译码器将指令解码，并执行相应的操作。

- 执行的结果被存储器读写单元读取或写入。

- 控制单元协调整个系统的操作，包括时钟、中断、输入输出等。

3. 应用场景3.1 智能家居MSP430单片机在智能家居领域中具有广泛的应用。

通过连接传感器、执行器和通信模块，MSP430单片机可以实现对温度、湿度、光照等环境参数的监控与控制。

并且，MSP430单片机能够通过无线通信和云平台实现智能家居设备的远程控制和监测。

3.2 工业自动化在工业自动化领域，MSP430单片机能够通过连接传感器和执行器实现对生产过程的监测和控制。

它能够实时采集温度、压力、流量等参数，并根据设定的逻辑进行自动控制。

同时，MSP430单片机的低功耗特性使得它适合在工业现场长时间运行。

3.3 物联网设备随着物联网的快速发展，MSP430单片机在物联网设备中的应用越来越广泛。

它可以用于连接各种传感器、执行器和通信模块，实现对环境、设备等的监测和控制。

而且，MSP430单片机的低功耗特性使得它非常适合在物联网设备中使用，能够延长电池寿命。

3.4 医疗设备在医疗设备领域，MSP430单片机能够实现对患者的生理参数的监测和控制。

它可以连接各种传感器，如心电传感器、体温传感器等，实时采集患者的生理数据，并可以根据需要进行报警和控制操作。

MSP430低功耗运行模式原理分析及应用MSP430系列是一款具有精简指令集的16位超低功耗混合型单片机。

它包含冯诺依曼结构寻址方式（MAB）和数据存储方式（MDB）的灵活时钟系统，由于含有一个标准的地址映射和数字模拟外围接口的CPU，MSP430为混合信号应用需求提供了解决方案。

1、MSP430优点与熟知的采用复杂指令集的8位51系列单片机相比，16位精简指令集的MSP430系列单片机的功能更强，运行速度更快。

（1）灵活的时钟系统时钟系统是为电池供电的应用而特别设计的。

一个低频率时钟直接由32kHz的晶振驱动（ACLK）。

整合的高速数控振荡器（DCO）作为用于CPU和高速外围设备的主时钟源。

DOC的建立保持时间小于6s。

基于MSP430的高性能16位RISC处理器设计可以在很短的距离实现高效率的数据传输。

（2）嵌入仿真MSP430设备本身具有专用仿真逻辑电路，通过JTAG口可以进行嵌入式仿真，不需要附加任何外围电路，优点如下：支持全速执行、在线调试、设立断点和单步跟踪;在线调试设计与最终应用具有相同的特性;保护混合信号的完整性，并且不受线路干扰。

（3）地址空间MSP430冯诺依曼体系结构可以与特殊功能寄存器（SFRs）共享一个地址空间。

代码段存于偶地址，数据段访问单位为字节或字，可扩展寻址空间到64KB。

2、MSP430低功耗运行模式原理TI的MSP430是一个特别强调低功耗的单片机系列，尤其适用于采用电池供电的长时间工作的场合。

2.1、运行模式MSP430系列为超低功耗应用软件设计，其工作模式状态如图1所示，基本时钟系统操作模式如表1所列。

运行模式要考虑到三个不同的需求：低功耗;速度和数据的吞吐量;单个外围设备电流消耗的最小限度。

MSP430典型电流消耗如图2所示。

在状态寄存器中，用CPUOff、OSCOff、SCG0和SCG1位配置低功耗方式0～4。

含以上方式控制位的优点是在中断服务程序中，当前工作状态可以保存在堆栈之上。

MSP430的低功耗特性在蓝牙产品中的应用2008-01-20摘要：在介绍MSP430F447单片机和LBMx-2002蓝牙模块的特点和功能的基础上，着重介绍了单片机和蓝牙系统的各种低功耗工作特性，并充分利用其节能特性实现MSP430F447单片机在便携式蓝牙产品中的应用。

关键词：MSP430 低功耗蓝牙 LBMx-2002蓝牙技术是一项新兴的计算机与通信方面的短距离（１０ｍ～１００ｍ）无线电信号传输标准，是一种面向低功耗的无线技术。

在实际应用中，尽管蓝牙功耗很小，但是蓝牙在工作时天线发射所需要的功耗相对来说仍然较大，因此在小型便携式产品中为了实现小容量电池供电?熏需要考虑如何进一步降低功耗、延长电池的使用时间。

本文介绍ＴＩ公司ＭＳＰ４３０系列中Ｆ４４７单片机以及ＬＧＩｎｎｏｔｅｋ公司Ｃｌａｓｓ２蓝牙模块ＬＢＭｘ－２００２的特点和使用，并介绍如何利用它们本身具有的各种低功耗运行方式最大限度地降低系统功耗，以较小的硬件尺寸、较好的便携性和移动性实现点对点或者一点对多点的.无线数据和信息的传输。

１系统结构典型的蓝牙应用系统如图１所示。

系统由多个可移动的蓝牙从设备（ＳＬＡＶＥ）、一个负责与蓝牙从设备建立连接的蓝牙主设备（ＭＡＳＴＥＲ）以及一台管理计算机组成。

蓝牙主设备可以通过ＲＳ－２３２、ＰＣＩ或者ＵＳＢ与计算机连接起来。

蓝牙从设备可以设计为各种便携和移动器件，例如车辆管理系统的车载装置、门禁系统的身份卡。

蓝牙主设备不断查询是否有新的蓝牙设备，再将查询到的信息通过接口发送给计算机，由计算机决定是否对其进行连接，并建立数据链路，控制各个从设备与主设备的通信。

计算机与各种蓝牙接入装置之间的各种信息通过蓝牙数据链路完成交换。

２蓝牙接入装置硬件结构以蓝牙从设备为例，蓝牙从设备的硬件结构如图２所示。

系统由ＭＳＰ４３０Ｆ４４７、ＬＢＭｘ－２００２蓝牙模块、ＲＳ－２３２接口、串行存储器、ＬＣＤ显示屏以及微带天线组成。

专业研究・Ｐｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ108 大陆桥视野·２０１６年第１６期引言随着人民生活水平的不断提高，人们对通讯的要求越来越高，表现在实时性，远程性，抗干扰性，而生活水平的提高让人们更加注重产品环保，节能的指标。

本文拟在低功耗处理器ＭＳＰ４３０５５２９硬件平台下，通过蓝牙的通讯协议，实时性的远程采集工厂车间的温度和湿度，用于工人可以远程实时监控室内温度，便利工人的操作，节省设备的功耗。

１．系统方案设计传统的车间温度检测大多采用水银温度计，或者湿度计，这样的虽然设备准确度高，但是需要工人不断的去车间来回走动，降低了工作效率，而且车间操作的时候，人员的擅自进入会涉及更多的安全性问题，这些都是对一个企业的安全保障致命的考验。

系统框图如图１所示：图１ 系统设计框图该系统分为控制部分，也就是ＭＳＰ４３０　５５２９芯片，与蓝牙模块相连接，实现数据的处理和传输，通过处理器对数据的筛选和处理获得必要的数据类型，传感器是最底层的硬件接受设备，本设计用ＤＨＴ１１作为温湿度接受设备，该传感器用Ｉ２Ｃ的传输协议，具有传输简单方便快捷，易于移植，准确度高的优点，而且同时集成了温度与湿度的采集，不需要连接两个传感器，方便连接。

２．系统主要功能的实现２．１　蓝牙模块的收发实现蓝牙模块与处理器相连接，首先需要确认蓝牙模块的地址，主机和从机通过制定的十六进制数据进行配对，配对完毕以后才能开始发送数据，ＨＣ－０６蓝牙模块使用方便便捷，无需任何蓝牙协议，内部集成常用ｕａｒｔ协议和蓝牙协议的转换，只需基本的ｕａｒｔ串口协议即可通过ＨＣ－０６发送接受数据，ＲＸ接口与处理器的ＴＸ接口相连，ＴＸ接口与ＲＸ接口相连接，通过串口发送数据到蓝牙模块，从机蓝牙模块发送给主机。

主要程序如下所示：void serial_init() {TMOD=0x20; TH1=0xfd;TL1=0xfd; //设置9600波特率SCON=0x50; //串口方式1，允许接收 TR1=1;}//串口初始化程序Void Send_Date(u8 dat) {While(TI!=0); SBUF=dat; TI=0;}//串口发送函数u 8 Recive_Date(void) {While(Ri!=0); Dat=SBUF; Ri=0;return Dat; }//串口接受函数２．２　ＭＳＰ４３０低功耗处理器的ＭＳＰ４３０系列单片机是美国Ｔｉ在１９９６开始在市场推广的１６位超低功耗、具有精简指令集（ＲＩＳＣ）的混合信号处理器（信号处理器混合）。