基于MSP430的极低功耗系统设计摘要430是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430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430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=2，其中为系统的负载电容，为电源电压，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。
下面对公司新出430来具体探讨这个问题。
2基于430极低功耗系统的设计430具有工业级16位，其和可以运行在不的时钟下。
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160μ,备用时为01μ，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430为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430而言，可用的最低电压是很低的，最低可达18。
我们使用公司推荐使用的3。
通常的电源只提供5电压，因此，需要将5电压由一个3的稳压管降压后给供电，也可以直接锂电池供电。
3不是标准的电平，因此，在使用时需要用接口电路使的非标准电平能与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3电压的外围芯片。
第 2 章MSP430 单片机原理与 C 语言基础MSP430系列超低功耗单片机有200多种型号，TI公司用3~ 4位数字表示其型号。
其中第一位数字表示大系列，如MSP430F1xx系列、MSP430F2xx系列、MSP430F4xx系列、MSP430F5xx系列等。
在每个大系列中，又分若干子系列，单片机型号中的第二位数字表示子系列号，一般子系列越大，所包含的功能模块越多。
最后1~2 位数字表示存储容量，数字越大表示RAM 和ROM 容量越大。
430 家族中还有针对热门应用而设计的一系列专用单片机。
如SP430FW4xx 系列水表专用单片机、MSP430FG4xx 系列医疗仪器专用单片机、MSP430FE4xx 系列电能计量专用单片机等。
这些专用单片机都是在同型号的通用单片机上增加专用模块而构成的。
最新的MSP430型号列表可以通过TI公司网站下载。
在开发单片机应用系统时，第一步就是单片机的选型，选择合适的单片机型号往往就能事半功倍。
单片机选型基本方法是选择功能模块最接近项目需求的系列，然后根据程序复杂程度估算存储器和RAM 空间，并留有适当的余量，最终决定选用的单片机型号。
本章节以MSP430F249单片机为学习目标，介绍单片机的基本结构和工作原理，读者可以举一反三、触类旁通，而不必每种型号都去学习却无法深入掌握。
2.1 MSP430F249单片机基本结构与原理2.1.1MSP430F249的主要结构特点供电电压范围1.8V~3.6V 。
超低功耗：活动状态270uA（1MHz，2.2V）;待机模式0.3uA;关机模式0.1uA。
16位RISC精简指令集处理器。
时钟系统：多种时钟源，可灵活使用。
时钟频率达到16MHz ;具有内部振荡器;可外接32kHz 低频晶振;外接时钟输入。
12位A/D转换器，内部参考电压，采用保持电路。
16位定时器A，3个捕获/比较寄存器。
16 位定时器B，7 个捕获/比较寄存器。
单片机芯片配以必要的外部器件，一般包括电源供入及电源开关、复位电路、晶振、输入输出电路等就能构成最小系统。
MSP430F149芯片是美国TI公司推出的超低功耗微处理器，有60KB+256字节FLASH，2KBRAM，包括基本时钟模块、看门狗定时器、带3个捕获／比较寄存器和PWM 输出的16位定时器、带7个捕获／比较寄存器和PWM输出的16位定时器、2个具有中断功能的8位并行端口、4个8位并行端口、模拟比较器、12位A／D转换器、2个串行通信接口等模块。
MSP430F149芯片具有如下特点：1)功耗低：电压2．2V、时钟频率1MHz时，活动模式为200μA；关闭模式时仅为0．1A，且具有5种节能工作方式。
2)高效16位RISC-CPU，27条指令，8MHz时钟频率时，指令周期时间为125ns，绝大多数指令在一个时钟周期完成；32kHz时钟频率时，16位MSP430单片机的执行速度高于典型的8位单片机20MHz时钟频率时的执行速度。
3)低电压供电、宽工作电压范围：1．8～3．6V；4)灵活的时钟系统：两个外部时钟和一个内部时钟；5)低时钟频率可实现高速通信；6)具有串行在线编程能力；7)强大的中断功能；8)唤醒时间短，从低功耗模式下唤醒仅需6μs；9)ESD保护，抗干扰力强；10)运行环境温度范围为-40～+85℃，适合于工业环境。
MSP430系列单片机的所有外围模块的控制都是通过特殊寄存器来实现的，故其程序的编写相对简单。
编程开发时通过专用的编程器，可以选择汇编或C语言编程，IAR公司为MSP430系列的单片机开发了专用的C430语言，可以通过WORKBENCH和C-SPY直接编译调试，使用灵活简单。
1 系统总体设计最小系统是由保证处理器可靠工作所必须的基本电路组成的，主要包括电源电路、时钟电路、复位电路、通信接口电路、数据存储电路组成，其硬件框图如图1所示。
查看原图（大图）1．1 电源电路本系统需要使用+5V和+3．3V的直流稳压电源，其中MSP430Fl49及部分外围器件需要+3．3V电源，另外部分需要+5V电源。
