單片機系統(tǒng)的低功耗設計策略:摘要嵌入式系統(tǒng)的低功耗設計需要全面分析各方面因素，統(tǒng)籌規(guī)劃。在設計之初，各個因素往往是相互制約、相互影響的，一個降低系統(tǒng)功耗的措施有時會帶來其他方面的“負效應”。因此，降低系統(tǒng)整體功耗，需要仔細分析和計算。本文從硬件和應用軟件設計兩個方面，闡述一個以單片機為核心的嵌入式系統(tǒng)低功耗設計時所需考慮的一些問題。關鍵詞低功耗設計 硬件設計 應用軟件設計 低功耗模式 在嵌入式應用中，系統(tǒng)的功耗越來越受到人們的重視，這一點對于需要電池供電的便攜式系統(tǒng)尤其明顯。降低系統(tǒng)功耗，延長電池的壽命，就是降低系統(tǒng)的運行成本。對于以單片機為核心的嵌入式應用，系統(tǒng)功耗的最小化需要從軟、硬件設計兩方面入手。 隨著越來越多的嵌入式應用使用了實時操作系統(tǒng)，如何在操作系統(tǒng)層面上降低系統(tǒng)功耗也成為一個值得關注的問題。限于篇幅，本文僅從硬件設計和應用軟件設計兩個方面討論。
標簽： 單片機系統(tǒng) 低功耗設計 策略
上傳時間： 2013-11-21
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MSP430系列超低功耗16位單片機原理與應用TI公司的MSP430系列微控制器是一個近期推出的單片機品種。它在超低功耗和功能集成上都有一定的特色，尤其適合應用在自動信號采集系統(tǒng)、液晶顯示智能化儀器、電池供電便攜式裝置、超長時間連續(xù)工作設備等領域。《MSP430系列超低功耗16位單片機原理與應用》對這一系列產(chǎn)品的原理、結構及內(nèi)部各功能模塊作了詳細的說明，并以方便工程師及程序員使用的方式提供軟件和硬件資料。由于MSP430系列的各個不同型號基本上是這些功能模塊的不同組合，因此，掌握《MSP430系列超低功耗16位單片機原理與應用》的內(nèi)容對于MSP430系列的原理理解和應用開發(fā)都有較大的幫助。《MSP430系列超低功耗16位單片機原理與應用》的內(nèi)容主要根據(jù)TI公司的《MSP430 Family Architecture Guide and Module Library》一書及其他相關技術資料編寫。 《MSP430系列超低功耗16位單片機原理與應用》供高等院校自動化、計算機、電子等專業(yè)的教學參考及工程技術人員的實用參考，亦可做為應用技術的培訓教材。MSP430系列超低功耗16位單片機原理與應用 目錄 第1章 MSP430系列1.1 特性與功能1.2 系統(tǒng)關鍵特性1.3 MSP430系列的各種型號??第2章 結構概述2.1 CPU2.2 代碼存儲器?2.3 數(shù)據(jù)存儲器2.4 運行控制?2.5 外圍模塊2.6 振蕩器、倍頻器和時鐘發(fā)生器??第3章 系統(tǒng)復位、中斷和工作模式?3.1 系統(tǒng)復位和初始化3.2 中斷系統(tǒng)結構3.3 中斷處理3.3.1 SFR中的中斷控制位3.3.2 外部中斷3.4 工作模式3.5 低功耗模式3.5.1 低功耗模式0和模式13.5.2 低功耗模式2和模式33.5.3 低功耗模式43.6 低功耗應用要點??第4章 存儲器組織4.1 存儲器中的數(shù)據(jù)4.2 片內(nèi)ROM組織4.2.1 ROM表的處理4.2.2 計算分支跳轉(zhuǎn)和子程序調(diào)用4.3 RAM與外圍模塊組織4.3.1 RAM4.3.2 外圍模塊--地址定位4.3.3 外圍模塊--SFR??第5章 16位CPU?5.1 CPU寄存器5.1.1 程序計數(shù)器PC5.1.2 系統(tǒng)堆棧指針SP5.1.3 狀態(tài)寄存器SR5.1.4 常數(shù)發(fā)生寄存器CG1和CG2?5.2 尋址模式5.2.1 寄存器模式5.2.2 變址模式5.2.3 符號模式5.2.4 絕對模式5.2.5 間接模式5.2.6 間接增量模式5.2.7 立即模式5.2.8 指令的時鐘周期與長度5.3 指令集概述5.3.1 雙操作數(shù)指令5.3.2 單操作數(shù)指令5.3.3 條件跳轉(zhuǎn)5.3.4 模擬指令的簡短格式5.3.5 其他指令5.4 指令分布??第6章 硬件乘法器?6.1 硬件乘法器的操作6.2 硬件乘法器的寄存器6.3 硬件乘法器的SFR位6.4 硬件乘法器的軟件限制6.4.1 硬件乘法器的軟件限制--尋址模式6.4.2 硬件乘法器的軟件限制--中斷程序??第7章 振蕩器與系統(tǒng)時鐘發(fā)生器?7.1 晶體振蕩器7.2 處理機時鐘發(fā)生器7.3 系統(tǒng)時鐘工作模式7.4 系統(tǒng)時鐘控制寄存器7.4.1 模塊寄存器7.4.2 與系統(tǒng)時鐘發(fā)生器相關的SFR位7.5 DCO典型特性??第8章 數(shù)字I/O配置?8.1 通用端口P08.1.1 P0的控制寄存器8.1.2 P0的原理圖8.1.3 P0的中斷控制功能8.2 通用端口P1、P28.2.1 P1、P2的控制寄存器8.2.2 P1、P2的原理圖8.2.3 P1、P2的中斷控制功能8.3 通用端口P3、P48.3.1 P3、P4的控制寄存器8.3.2 P3、P4的原理圖8.4 LCD端口8.5 LCD端口--定時器/端口比較器??第9章 通用定時器/端口模塊?9.1 定時器/端口模塊操作9.1.1 定時器/端口計數(shù)器TPCNT1--8位操作9.1.2 定時器/端口計數(shù)器TPCNT2--8位操作9.1.3 定時器/端口計數(shù)器--16位操作9.2 定時器/端口寄存器9.3 定時器/端口SFR位9.4 定時器/端口在A/D中的應用9.4.1 R/D轉(zhuǎn)換原理9.4.2 分辨率高于8位的轉(zhuǎn)換??第10章 定時器?10.1 Basic Timer110.1.1 Basic Timer1寄存器10.1.2 SFR位10.1.3 Basic Timer1的操作10.1.4 Basic Timer1的操作--LCD時鐘信號fLCD?10.2 8位間隔定時器/計數(shù)器10.2.1 8位定時器/計數(shù)器的操作10.2.2 8位定時器/計數(shù)器的寄存器10.2.3 與8位定時器/計數(shù)器有關的SFR位10.2.4 8位定時器/計數(shù)器在UART中的應用10.3 看門狗定時器11.1.3 比較模式11.1.4 輸出單元11.2 TimerA的寄存器11.2.1 TimerA控制寄存器TACTL11.2.2 捕獲/比較控制寄存器CCTL11.2.3 TimerA中斷向量寄存器11.3 TimerA的應用11.3.1 TimerA增計數(shù)模式應用11.3.2 TimerA連續(xù)模式應用11.3.3 TimerA增/減計數(shù)模式應用11.3.4 TimerA軟件捕獲應用11.3.5 TimerA處理異步串行通信協(xié)議11.4 TimerA的特殊情況11.4.1 CCR0用做周期寄存器11.4.2 定時器寄存器的啟/停11.4.3 輸出單元Unit0??第12章 USART外圍接口--UART模式?12.1 異步操作12.1.1 異步幀格式12.1.2 異步通信的波特率發(fā)生器12.1.3 異步通信格式12.1.4 線路空閑多處理機模式12.1.5 地址位格式12.2 中斷與控制功能12.2.1 USART接收允許12.2.2 USART發(fā)送允許12.2.3 USART接收中斷操作12.2.4 USART發(fā)送中斷操作12.3 控制與狀態(tài)寄存器12.3.1 USART控制寄存器UCTL12.3.2 發(fā)送控制寄存器UTCTL12.3.3 接收控制寄存器URCTL12.3.4 波特率選擇和調(diào)制控制寄存器12.3.5 USART接收數(shù)據(jù)緩存URXBUF12.3.6 USART發(fā)送數(shù)據(jù)緩存UTXBUF12.4 UART模式--低功耗模式應用特性12.4.1 由UART幀啟動接收操作12.4.2 時鐘頻率的充分利用與UART模式的波特率12.4.3 節(jié)約MSP430資源的多處理機模式12.5 波特率的計算??第13章 USART外圍接口--SPI模式?13.1 USART的同步操作13.1.1 SPI模式中的主模式--MM=1、SYNC=113.1.2 SPI模式中的從模式--MM=0、SYNC=113.2 中斷與控制功能13.2.1 USART接收允許13.2.2 USART發(fā)送允許13.2.3 USART接收中斷操作13.2.4 USART發(fā)送中斷操作13.3 控制與狀態(tài)寄存器13.3.1 USART控制寄存器13.3.2 發(fā)送控制寄存器UTCTL13.3.3 接收控制寄存器URCTL13.3.4 波特率選擇和調(diào)制控制寄存器13.3.5 USART接收數(shù)據(jù)緩存URXBUF13.3.6 USART發(fā)送數(shù)據(jù)緩存UTXBUF??第14章 液晶顯示驅(qū)動?14.1 LCD驅(qū)動基本原理14.2 LCD控制器/驅(qū)動器14.2.1 LCD控制器/驅(qū)動器功能14.2.2 LCD控制與模式寄存器14.2.3 LCD顯示內(nèi)存14.2.4 LCD操作軟件例程14.3 LCD端口功能14.4 LCD與端口模式混合應用實例??第15章 A/D轉(zhuǎn)換器?15.1 概述15.2 A/D轉(zhuǎn)換操作15.2.1 A/D轉(zhuǎn)換15.2.2 A/D中斷15.2.3 A/D量程15.2.4 A/D電流源15.2.5 A/D輸入端與多路切換15.2.6 A/D接地與降噪15.2.7 A/D輸入與輸出引腳15.3 A/D控制寄存器??第16章 其他模塊16.1 晶體振蕩器16.2 上電電路16.3 晶振緩沖輸出??附錄A 外圍模塊地址分配?附錄B 指令集描述?B1 指令匯總B2 指令格式B3 不增加ROM開銷的指令模擬B4 指令說明B5 用幾條指令模擬的宏指令??附錄C EPROM編程?C1 EPROM操作C2 快速編程算法C3 通過串行數(shù)據(jù)鏈路應用\"JTAG\"特性的EPROM模塊編程C4 通過微控制器軟件實現(xiàn)對EPROM模塊編程??附錄D MSP430系列單片機參數(shù)表?附錄E MSP430系列單片機產(chǎn)品編碼?附錄F MSP430系列單片機封裝形式?
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MSP430系列flash型超低功耗16位單片機MSP430系列單片機在超低功耗和功能集成等方面有明顯的特點。該系列單片機自問世以來，頗受用戶關注。在2000年該系列單片機又出現(xiàn)了幾個FLASH型的成員，它們除了仍然具備適合應用在自動信號采集系統(tǒng)、電池供電便攜式裝置、超長時間連續(xù)工作的設備等領域的特點外，更具有開發(fā)方便、可以現(xiàn)場編程等優(yōu)點。這些技術特點正是應用工程師特別感興趣的。《MSP430系列FLASH型超低功耗16位單片機》對該系列單片機的FLASH型成員的原理、結構、內(nèi)部各功能模塊及開發(fā)方法與工具作詳細介紹。MSP430系列FLASH型超低功耗16位單片機 目錄 第1章 引 論1.1 MSP430系列單片機1.2 MSP430F11x系列1.3 MSP430F11x1系列1.4 MSP430F13x系列1.5 MSP430F14x系列第2章 結構概述2.1 引 言2.2 CPU2.3 程序存儲器2.4 數(shù)據(jù)存儲器2.5 運行控制2.6 外圍模塊2.7 振蕩器與時鐘發(fā)生器第3章 系統(tǒng)復位、中斷及工作模式3.1 系統(tǒng)復位和初始化3.1.1 引 言3.1.2 系統(tǒng)復位后的設備初始化3.2 中斷系統(tǒng)結構3.3 MSP430 中斷優(yōu)先級3.3.1 中斷操作--復位/NMI3.3.2 中斷操作--振蕩器失效控制3.4 中斷處理 3.4.1 SFR中的中斷控制位3.4.2 中斷向量地址3.4.3 外部中斷3.5 工作模式3.5.1 低功耗模式0、1（LPM0和LPM1）3.5.2 低功耗模式2、3（LPM2和LPM3）3.5.3 低功耗模式4（LPM4）22 3.6 低功耗應用的要點23第4章 存儲空間4.1 引 言4.2 存儲器中的數(shù)據(jù)4.3 片內(nèi)ROM組織4.3.1 ROM 表的處理4.3.2 計算分支跳轉(zhuǎn)和子程序調(diào)用4.4 RAM 和外圍模塊組織4.4.1 RAM4.4.2 外圍模塊--地址定位4.4.3 外圍模塊--SFR4.5 FLASH存儲器4.5.1 FLASH存儲器的組織4.5.2 FALSH存儲器的數(shù)據(jù)結構4.5.3 FLASH存儲器的控制寄存器4.5.4 FLASH存儲器的安全鍵值與中斷4.5.5 經(jīng)JTAG接口訪問FLASH存儲器39第5章 16位CPU5.1 CPU寄存器5.1.1 程序計數(shù)器PC5.1.2 系統(tǒng)堆棧指針SP5.1.3 狀態(tài)寄存器SR5.1.4 常數(shù)發(fā)生寄存器CG1和CG25.2 尋址模式5.2.1 寄存器模式5.2.2 變址模式5.2.3 符號模式5.2.4 絕對模式5.2.5 間接模式5.2.6 間接增量模式5.2.7 立即模式5.2.8 指令的時鐘周期與長度5.3 指令組概述5.3.1 雙操作數(shù)指令5.3.2 單操作數(shù)指令5.3.3 條件跳轉(zhuǎn)5.3.4 模擬指令的簡短格式5.3.5 其他指令第6章 硬件乘法器6.1 硬件乘法器6.2 硬件乘法器操作6.2.1 無符號數(shù)相乘(16位×16位、16位×8位、8位×16位、8位×8位)6.2.2 有符號數(shù)相乘(16位×16位、16位×8位、8位×16位、8位×8位)6.2.3 無符號數(shù)乘加(16位×16位、16位×8位、8位×16位、8位×8位)6.2.4 有符號數(shù)乘加(16位×16位、16位×8位、8位×16位、8位×8位)6.3 硬件乘法器寄存器6.4 硬件乘法器的軟件限制6.4.1 尋址模式6.4.2 中斷程序6.4.3 MACS第7章 基礎時鐘模塊7.1 基礎時鐘模塊7.2 LFXT1與XT27.2.1 LFXT1振蕩器7.2.2 XT2振蕩器7.2.3 振蕩器失效檢測7.2.4 XT振蕩器失效時的DCO7.3 DCO振蕩器7.3.1 DCO振蕩器的特性7.3.2 DCO調(diào)整器7.4 時鐘與運行模式7.4.1 由PUC啟動7.4.2 基礎時鐘調(diào)整7.4.3 用于低功耗的基礎時鐘特性7.4.4 選擇晶振產(chǎn)生MCLK7.4.5 時鐘信號的同步7.5 基礎時鐘模塊控制寄存器7.5.1 DCO時鐘頻率控制7.5.2 振蕩器與時鐘控制寄存器7.5.3 SFR控制位第8章 輸入輸出端口8.1 引 言8.2 端口P1、P28.2.1 P1、P2的控制寄存器8.2.2 P1、P2的原理8.2.3 P1、P2的中斷控制功能8.3 端口P3、P4、P5和P68.3.1 端口P3、P4、P5和P6的控制寄存器8.3.2 端口P3、P4、P5和P6的端口邏輯第9章 看門狗定時器WDT9.1 看門狗定時器9.2 WDT寄存器9.3 WDT中斷控制功能9.4 WDT操作第10章 16位定時器Timer_A10.1 引 言10.2 Timer_A的操作10.2.1 定時器模式控制10.2.2 時鐘源選擇和分頻10.2.3 定時器啟動10.3 定時器模式10.3.1 停止模式10.3.2 增計數(shù)模式10.3.3 連續(xù)模式10.3.4 增/減計數(shù)模式10.4 捕獲/比較模塊10.4.1 捕獲模式10.4.2 比較模式10.5 輸出單元10.5.1 輸出模式10.5.2 輸出控制模塊10.5.3 輸出舉例10.6 Timer_A的寄存器10.6.1 Timer_A控制寄存器TACTL10.6.2 Timer_A寄存器TAR10.6.3 捕獲/比較控制寄存器CCTLx10.6.4 Timer_A中斷向量寄存器10.7 Timer_A的UART應用 第11章 16位定時器Timer_B11.1 引 言11.2 Timer_B的操作11.2.1 定時器長度11.2.2 定時器模式控制11.2.3 時鐘源選擇和分頻11.2.4 定時器啟動11.3 定時器模式11.3.1 停止模式11.3.2 增計數(shù)模式11.3.3 連續(xù)模式11.3.4 增/減計數(shù)模式11.4 捕獲/比較模塊11.4.1 捕獲模式11.4.2 比較模式11.5 輸出單元11.5.1 輸出模式11.5.2 輸出控制模塊11.5.3 輸出舉例11.6 Timer_B的寄存器11.6.1 Timer_B控制寄存器TBCTL11.6.2 Timer_B寄存器TBR11.6.3 捕獲/比較控制寄存器CCTLx11.6.4 Timer_B中斷向量寄存器第12章 USART通信模塊的UART功能12.1 異步模式12.1.1 異步幀格式12.1.2 異步通信的波特率發(fā)生器12.1.3 異步通信格式12.1.4 線路空閑多機模式12.1.5 地址位多機通信格式12.2 中斷和中斷允許12.2.1 USART接收允許12.2.2 USART發(fā)送允許12.2.3 USART接收中斷操作12.2.4 USART發(fā)送中斷操作12.3 控制和狀態(tài)寄存器12.3.1 USART控制寄存器UCTL12.3.2 發(fā)送控制寄存器UTCTL12.3.3 接收控制寄存器URCTL12.3.4 波特率選擇和調(diào)整控制寄存器12.3.5 USART接收數(shù)據(jù)緩存URXBUF12.3.6 USART發(fā)送數(shù)據(jù)緩存UTXBUF12.4 UART模式，低功耗模式應用特性12.4.1 由UART幀啟動接收操作12.4.2 時鐘頻率的充分利用與UART的波特率12.4.3 多處理機模式對節(jié)約MSP430資源的支持12.5 波特率計算 第13章 USART通信模塊的SPI功能13.1 USART同步操作13.1.1 SPI模式中的主模式13.1.2 SPI模式中的從模式13.2 中斷與控制功能 13.2.1 USART接收/發(fā)送允許位及接收操作13.2.2 USART接收/發(fā)送允許位及發(fā)送操作13.2.3 USART接收中斷操作13.2.4 USART發(fā)送中斷操作13.3 控制與狀態(tài)寄存器13.3.1 USART控制寄存器13.3.2 發(fā)送控制寄存器UTCTL13.3.3 接收控制寄存器URCTL13.3.4 波特率選擇和調(diào)制控制寄存器13.3.5 USART接收數(shù)據(jù)緩存URXBUF13.3.6 USART發(fā)送數(shù)據(jù)緩存UTXBUF第14章 比較器Comparator_A14.1 概 述14.2 比較器A原理14.2.1 輸入模擬開關14.2.2 輸入多路切換14.2.3 比較器14.2.4 輸出濾波器14.2.5 參考電平發(fā)生器14.2.6 比較器A中斷電路14.3 比較器A控制寄存器14.3.1 控制寄存器CACTL114.3.2 控制寄存器CACTL214.3.3 端口禁止寄存器CAPD14.4 比較器A應用14.4.1 模擬信號在數(shù)字端口的輸入14.4.2 比較器A測量電阻元件14.4.3 兩個獨立電阻元件的測量系統(tǒng)14.4.4 比較器A檢測電流或電壓14.4.5 比較器A測量電流或電壓14.4.6 測量比較器A的偏壓14.4.7 比較器A的偏壓補償14.4.8 增加比較器A的回差第15章 模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC1215.1 概 述15.2 ADC12的工作原理及操作15.2.1 ADC內(nèi)核15.2.2 參考電平15.3 模擬輸入與多路切換15.3.1 模擬多路切換15.3.2 輸入信號15.3.3 熱敏二極管的使用15.4 轉(zhuǎn)換存儲15.5 轉(zhuǎn)換模式15.5.1 單通道單次轉(zhuǎn)換模式15.5.2 序列通道單次轉(zhuǎn)換模式15.5.3 單通道重復轉(zhuǎn)換模式15.5.4 序列通道重復轉(zhuǎn)換模式15.5.5 轉(zhuǎn)換模式之間的切換15.5.6 低功耗15.6 轉(zhuǎn)換時鐘與轉(zhuǎn)換速度15.7 采 樣15.7.1 采樣操作15.7.2 采樣信號輸入選擇15.7.3 采樣模式15.7.4 MSC位的使用15.7.5 采樣時序15.8 ADC12控制寄存器15.8.1 控制寄存器ADC12CTL0和ADC12CTL115.8.2 轉(zhuǎn)換存儲寄存器ADC12MEMx15.8.3 控制寄存器ADC12MCTLx15.8.4 中斷標志寄存器ADC12IFG.x和中斷允許寄存器ADC12IEN.x15.8.5 中斷向量寄存器ADC12IV15.9 ADC12接地與降噪第16章 FLASH型芯片的開發(fā)16.1 開發(fā)系統(tǒng)概述16.1.1 開發(fā)技術16.1.2 MSP430系列的開發(fā)16.1.3 MSP430F系列的開發(fā)16.2 FLASH型的FET開發(fā)方法16.2.1 MSP430芯片的JTAG接口16.2.2 FLASH型仿真工具16.3 FLASH型的BOOT ROM16.3.1 標準復位過程和進入BSL過程16.3.2 BSL的UART協(xié)議16.3.3 數(shù)據(jù)格式16.3.4 退出BSL16.3.5 保護口令16.3.6 BSL的內(nèi)部設置和資源附錄A 尋址空間附錄B 指令說明B.1 指令匯總B.2 指令格式B.3 不增加ROM開銷的模擬指令B.4 指令說明（字母順序）B.5 用幾條指令模擬的宏指令附錄C MSP430系列單片機參數(shù)表附錄D MSP430系列單片機封裝形式附錄E MSP430系列器件命名
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時鐘和低功耗模式片內(nèi)集成有PLL(鎖相環(huán))電路。外接的基準晶體+PLL(鎖相環(huán))電路共同組成系統(tǒng)時鐘電路。有關引腳：XTAL1/CLKIN：外接的基準晶體到片內(nèi)振蕩器輸入引腳；如使用外部振蕩器，外部振蕩器的輸出必須接該腳。XTAL2：片內(nèi)PLL振蕩器輸出引腳；CLKOUT/IOPE0：該腳可作為時鐘輸出或通用IO腳；可用來輸出CPU時鐘或看門狗定時器時鐘；由系統(tǒng)控制狀態(tài)寄存器（SCSR1)中的位14決定。
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結合單片機技術及其它相關技術的新進展，研究了便攜式智能儀器儀表的實用低功耗技術。對便攜式智能儀器儀表的低功耗設計具有指導作用。功耗問題一直是便攜式電子系統(tǒng)發(fā)展的主要障礙。現(xiàn)在，電子系統(tǒng)的低功耗設計作為綠色電子的基本要求，成為現(xiàn)代電子系統(tǒng)的普遍追求。電子系統(tǒng)的低功耗設計可實現(xiàn)電子終端產(chǎn)品便攜、節(jié)能、可靠的愿望。LSI 和VLSI 技術的發(fā)展與應用，有賴與可靠性技術和低功耗技術的發(fā)展。便攜式智能儀器儀表在許多領域有重要而廣泛的應用。單片機是便攜式智能儀器儀表的核心。在一定意義上講，便攜式智能儀器儀表是一個單片機應用系統(tǒng)。單片機技術及其它相關技術的迅速發(fā)展，為便攜式智能儀器儀表的低功耗設計提供了必要的條件。長壽命、高速度、低電壓與低功耗、低噪聲與高可靠性、多品種、低價格等是單片機技術發(fā)展的特點，并已取得很大進展[1]。本文將結合單片機技術及其它相關技術的新進展，討論便攜式智能儀器儀表的實用低功耗技術。這對便攜式智能儀器儀表（以下簡稱“智能儀表”）的低功耗設計具有較好的指導作用。
上傳時間： 2013-10-11
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本文介紹了一個以嵌入式USB 主機接口芯片SL811HS 為核心，采用U 盤為存儲介質(zhì)的單片機低功耗海量存儲系統(tǒng)。該系統(tǒng)實現(xiàn)了儀器的便攜化，從而，為便攜儀器或嵌入式系統(tǒng)的外掛式海量存儲的發(fā)展開拓了新思路。近幾年，隨著Flash Memory 非易失存儲技術的發(fā)展，基于USB 接口的閃存即U 盤現(xiàn)已得到廣泛應用。從理論上講，以U 盤作為便攜式采集存儲系統(tǒng)的存儲載體完全能夠滿足長時間采集海量數(shù)據(jù)的要求。但目前所面臨的問題是，U 盤主要應用于PC 機系統(tǒng)中。以單片機等微處理器為核心的嵌入式系統(tǒng)的應用中，尚缺少與U 盤的直接接口技術。因此將單片機技術與U 盤存儲技術兩者結合起來，利用單片機直接讀寫U 盤，并通過總線方式與嵌入式系統(tǒng)的其它部分實現(xiàn)命令和數(shù)據(jù)的通信，從而實現(xiàn)便攜儀器或者嵌入式系統(tǒng)的外掛式海量存儲，具有廣闊的應用前景。而以Cypress 公司的SL811HS 為代表的嵌入式USB 主機接口芯片為這種方案的實現(xiàn)提供了可能。
上傳時間： 2013-10-09
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基于PIC單片機的低功耗讀卡器硬件設計:本文提出了一個完整的基于串口的智能讀卡器子系統(tǒng)設計方案并將其實現(xiàn)。讀卡器的設計突出了小型化的要求，全部器件使用貼片封裝。為了減小讀卡器的體積，設計中還使用了串口竊電的技術，使用串口信號線直接給讀卡器供電。為此，讀卡器使用了省電的設計，采用了省電的集成電路，并大膽簡化了許多傳統(tǒng)的設計電路。關鍵字： 讀卡器， 單片機， 串口竊電 Abstract： This paper aims to put forward a complete design of Smart IC card reader based onSerial Port and propose the way of realizing it for the purpose of Network Security. SMD isadopted to make Smart IC reader smaller in this design. To reduce the volume of Smart ICreader， Serial Port powered technology is employed to get power from the signal line of Serial Port. For this reason， low-power consumption components are adopted in the design and some traditional designs are simplified to reduce the power consumption.Keywords： Card Reader； Single-chip Computer； Serial Port Powered IC 卡系統(tǒng)保存了加密算法所需要的工作密鑰，供加密算法對網(wǎng)絡上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)加密使用，是整個系統(tǒng)網(wǎng)絡安全的核心。在IC 卡子系統(tǒng)中，讀卡器是一個重要的部分。它起著管理IC卡、在IC 卡和PC或網(wǎng)絡計算機間傳遞數(shù)據(jù)的重要作用。本文以一片PIC單片機為核心完成了基于RS232 串口的讀卡器的硬件設計。
上傳時間： 2014-04-14
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TEA1504開關電源低功耗控制芯片的應用:介紹了Philips 公司開發(fā)的Green Chip TM 綠色芯片TEA1504 的內(nèi)部結構及工作原理，該控制芯片集成了開關電源的PWM 控制、高低頻模式轉(zhuǎn)換、柵極驅(qū)動和保護等功能，同時上有瞬態(tài)響應快，啟動電流過沖小，待機功耗低等特點。關鍵詞：開關電源 TEA1504 脈寬調(diào)制低功耗1 前言開關電源以其供電效率高，穩(wěn)壓范圍大，體積小被越來越多的電子電器設備所采用，在大屏幕電視機、監(jiān)視器、計算機等電器的待機或備用（stand-by）狀態(tài)會繼續(xù)耗電，為此，Philips 公司采用BiCOMS 工藝開發(fā)出了被之為Green Chip TM(綠色芯片)的高壓開關電源控制芯片。該類集成芯片（IC）的穩(wěn)壓范圍為90～276V(AC)，能將開關電源待機功耗降至2W 以下，其本身的待機損耗小于100mW，并具有快速和高效的片內(nèi)啟動電流源；在負載功率較低時，它還能自動轉(zhuǎn)換到低頻工作模式，從而降低了開關電源的損耗。高水平的集成技術使IC 的外圍元件大大減少，以實現(xiàn)開關電源的小型化、高效率和高可靠性。本文介紹的TEA1504 是Green Chip TM 系列IC 中的重要成員之一。
上傳時間： 2013-12-27
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本章介紹dsPIC30F器件系列的看門狗定時器（WDT）和低功耗模式。dsPIC DSC 器件有兩種低功耗模式，可以通過執(zhí)行PWRSAV指令進入：• 休眠模式：CPU、系統(tǒng)時鐘源和任何依靠系統(tǒng)時鐘源工作的外設都被禁止。這是器件的最低功耗模式。• 空閑模式：CPU 被禁止，但是系統(tǒng)時鐘源繼續(xù)工作。外設繼續(xù)工作，但可以有選擇地禁止。WDT在使能時使用內(nèi)部LPRC 時鐘源工作，而且如果WDT沒有被軟件清零，它可以通過復位器件來檢測系統(tǒng)軟件的異常情況。可以使用WDT后分頻器選擇不同的WDT超時周期。WDT也可用于將器件從休眠或空閑模式喚醒。
上傳時間： 2014-02-01
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80C51單片機由于功能全面、開發(fā)工具較為完善、衍生產(chǎn)品豐富、大量的設計資源可以繼承和共享，得到廣泛的應用。我們設計的一款手持線PDA產(chǎn)品，也選擇80C51單片機作為主、輔CPU，還具備點陣液晶顯示屏、導電橡膠鍵盤、雙IC卡接口、EEPROM存儲器、實時時鐘和串行通信口。由于使用80C51單片機開發(fā)，高級語言編程，大大降低了設計的技術風險，產(chǎn)品在較短的時間內(nèi)就推向了市場。但是，同一些低速的微控制器（如4位單片機）和高速的RISC處理器相比，80C51單片機在功耗上沒有優(yōu)勢。為了在PDA類產(chǎn)品中發(fā)揮80C51單片機的上述特長，我們通過采取軟、硬件配合的一系列措施，加強低電壓、低功耗設計，取得了良好的效果。該機使用一顆3V鈕扣式鋰電池，開機時工作電池小于4mA，瞬間最大工作電流小于20mA,瞬間最大工作電流小于20mA，關機電流小于2μA。一顆電池可以使用較長的時間，達到滿意的設計指標。一、低電壓低功耗設計理論在一個器件中，功耗通常用電流消耗來表示。下式表明消耗的電池與器件特性之間的關系：Icc = C ∫ Vda ≈ ΔV · C · f （1）式中：Icc是器件消耗的電流；Δ是電壓變化的幅值；C是器件電容和輸出容性負載的大小；f是器件運行頻率。從公式（1）可以得到降低系統(tǒng)功耗的理論依據(jù)。將器件供電電壓從5V降低3V，可以至少降低40%的功耗。降低器件的工作頻率，也能成比例地降低功耗。
標簽： 80C51 便攜式產(chǎn)品 低功耗設計
上傳時間： 2013-10-13
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