MSP430 - 21ic中国电子网

当前位置：首页 > MSP430

4.3寸TFT的MSP430程序

一、TFT简介 TFT(触摸屏)Thin Film Transistor (薄膜场效应晶体管)，是指液晶显示器上的每一液晶象素点都是由集成在其后的薄膜晶体管来驱动，从而可以做到高速度高亮度高对比度显示屏幕信息, TFT触摸屏薄膜晶体管液晶显示器，是多数液晶显示器的一种在众多的平板显示器激烈竞争中，TFT触摸屏能够脱颖而出，成为新一代的主流显示器决不是偶然的，是人类科技发展和思维模式发展的必然。液晶先后避开了困难的发光问题，利用液晶作为光阀的优良特性把发光显示器件分解成两部分，即光源和对光源的控制。作为光源，无论从发光效率、全彩色，还是寿命，都已取得了辉煌的成果，而且还在不断深化之中。LCD发明以来，背光源在不断地进步，由单色到彩色，由厚到薄，由侧置荧光灯式到平板荧光灯式。在发光光源方面取得的最新成果都会为TFT触摸屏提供新的背光源。随着光源科技的进步，会有更新的更好的光源出现并为TFT触摸屏所应用。余下的就是对光源的控制，把半导体大规模集成电路的技术和工艺移植过来，研制成功了薄膜晶体管(TFT)生产工艺，实现了对液晶光阀的矩阵寻址控制，解决了液晶显示器的光阀和控制器的配合，从而使液晶显示的优势得以实现。应用领域：要应用于计算机、视频终端、通讯及仪器仪表等行业。主要应用领域有笔记本电脑、台式计算机监视器、工作站、工业监视器、全球卫星定位系统(GPS)、个人数据处理、游戏机、可视电话、便携式VCD、DVD及其它一些便携装置。二、TFT基本驱动 4.3寸TFT(Thin-Film Transistor)的读写时序和1.8、2.4大小的几乎一样(毋宁说就是一样)。数据写入模式可在16位和8位数据位选择。 MSP430使用首先配置引脚的输入输出方向，进而分配引脚。时序控制引脚的分配 LCD_RS_H时数据写入，LCD_RS_L时命令写入。 void LCD_Writ_Bus(unsigned int VH,unsigned int VL) //并行数据写入函数 { LCD_CMDOUT; LCD_DataH_Out; LCD_DataL_Out; LCD_CS_L; //LCD_RS_H; //RS=1;高写数据 LCD_WR_L; DataH_OUT = VH; DataL_OUT = VL; LCD_WR_H; LCD_CS_H; } void LCD_WR_DATA8(unsigned int VH,unsigned int VL) //发送数据-8位参数 { LCD_RS_H; //RS=1;高写数据 LCD_Writ_Bus(VH,VL); } void LCD_WR_Data(unsigned int da) { LCD_RS_H; //RS=1;高写数据 LCD_Writ_Bus(da>>8,da); } void LCD_WR_REG(unsigned int da) { LCD_RS_L; //RS=0;低写命令 LCD_Writ_Bus(da>>8,da); } LCD驱动芯片采用SSD1960,对照其Datasheet操作相关寄存器。 //初始化函数 void TFT_Init(void) { LCD_WR_REG(0x00E2); //PLL multiplier, set PLL clock to 120M LCD_WR_Data(0x0023); //N=0x36 for 6.5M, 0x23 for 10M crystal LCD_WR_Data(0x0002); LCD_WR_Data(0x0004); LCD_WR_REG(0x00E0); //PLL enable LCD_WR_Data(0x0001); delay_time(1); LCD_WR_REG(0x00E0); LCD_WR_Data(0x0003); delay_time(5); LCD_WR_REG(0x0001); // software reset delay_time(5); LCD_WR_REG(0x00E6); //PLL setting for PCLK, depends on resolution LCD_WR_Data(0x0001); LCD_WR_Data(0x0033); LCD_WR_Data(0x0032); LCD_WR_REG(0x00B0); //LCD SPECIFICATION LCD_WR_Data(0x0018); LCD_WR_Data(0x0000); LCD_WR_Data((HDP>>8)&0X00FF); //Set HDP LCD_WR_Data(HDP&0X00FF); LCD_WR_Data((VDP>>8)&0X00FF); //Set VDP LCD_WR_Data(VDP&0X00FF); LCD_WR_Data(0x0000); LCD_WR_REG(0x00B4); //HSYNC LCD_WR_Data((HT>>8)&0X00FF); //Set HT LCD_WR_Data(HT&0X00FF); LCD_WR_Data((HPS>>8)&0X00FF); //Set HPS LCD_WR_Data(HPS&0X00FF); LCD_WR_Data(HPW); //Set HPW LCD_WR_Data((LPS>>8)&0X00FF); //Set HPS LCD_WR_Data(LPS&0X00FF); LCD_WR_Data(0x0000); LCD_WR_REG(0x00B6); //VSYNC LCD_WR_Data((VT>>8)&0X00FF); //Set VT LCD_WR_Data(VT&0X00FF); LCD_WR_Data((VPS>>8)&0X00FF); //Set VPS LCD_WR_Data(VPS&0X00FF); LCD_WR_Data(VPW); //Set VPW LCD_WR_Data((FPS>>8)&0X00FF); //Set FPS LCD_WR_Data(FPS&0X00FF); LCD_WR_REG(0x00F0); //pixel data interface LCD_WR_Data(0x0003); LCD_WR_REG(0x0021); //进入图形颜色翻转模式 LCD_WR_REG(0x00BC); //重要Set the image post processor LCD_WR_Data(0x0080); //对比度Set the contrast value LCD_WR_Data(0x0080); //亮度Set the brightness value LCD_WR_Data(0x0080); //饱和度值Set the saturation value LCD_WR_Data(0x0001); //处理机允许Post Processor Enable delay_time(5); TFT_CLEAR(0X07FF); //GBLUE LCD_WR_REG(0x0029); //display on } void TFT_CLEAR(uint color) { unsigned int l=480,w; LCD_WR_REG(0x002A); LCD_WR_Data(0); LCD_WR_Data(0); LCD_WR_Data(HDP>>8); LCD_WR_Data(HDP&0x00ff); LCD_WR_REG(0x002B); LCD_WR_Data(0); LCD_WR_Data(0); LCD_WR_Data(VDP>>8); LCD_WR_Data(VDP&0x00ff); LCD_WR_REG(0x002C); while(l--) { for(w=0;w<272;w++) LCD_WR_Data(color); } }

时间：2021-04-15 关键词： 3寸TFT MSP430 驱动
基于MSP430单片机的称重式液位仪的设计

1 引言液位测控仪是属于智能化仪器仪表的一种(指采用了微处理器的仪器仪表)，其发展始于70年代[1]。它是一种集测量与控制于一体的智能化产品，适用于石油化工、冶金、电力、制药、环保等行业中各种介质的液位测量。本仪器主要针对罐体内液体进行测量并能计算其重量，适用于对各种液态物质进行静态和动态测量与监控，并具有超限报警和主-从站模式联网功能。 2 系统设计方案 2.1 液位传感器的选择一般情况下在液位测量中所采用的传感器有：压力传感器、超声波传感器、浮子式传感器等，由于系统设计中要求在测量液位的同时还要实现液体重量的检测。在液罐内，液体重量P的检测可直接利用计算得到，即P=H*S*ρ(H为液体高度CM;S为圆面积M2;ρ为液体比重)，因此只有提高液位测试的分辨率才能保证液体重量测试的精度，本系统中液位测试分辨率为1cm。另外，考虑到压力传感器接口电路相对采用超声波传感器的接口电路要简单，因此确定采用压力传感器。 2.2 MSP430单片机 MSP430单片机为低功耗16位单片机，具有典型的SOC特点，集成大量外设。尤其是其内部集成的波特率微调器，可以使MCU在不低于32768HZ的任意晶振(但不能超过MCU对晶振要求的上限)下工作时，其通信波特率的选择可不受波特率因子不能带有小数的限制，即：在波特率的允许范围内可使用任意频率的晶振[2] [3]。另外，由于MSP430 MCU内部集成了温度传感器，可以很方便的实现对测液位所用的压力传感器的温度补偿。而且MSP430系列单片机针对不同的应用而由各种不同的模块组成，这些微控制器被设计为可用电池工作，并且可以使用很长时间。 2.3 模拟信号转换技术由于系统的执行部件为电磁阀，易产生电磁干扰，因此为能够可靠的工作必须要使系统具有较高的抗干扰性。一种方法是直接利用MCU内部的A/D转换器，其特点是：无须外围电路，采样速度快，但抗干扰能力较差[4]。另一种方法是使用V/F变换器来实现A/D转换。由于V/F变换是利用积分电容的电荷平衡原理实现电压频率转换，因此该方式稳定性好，分辨率高，信号线少，便于实现光电隔离以提高系统的抗干扰性，但转换速度相对较慢。考虑到压力信号是一个缓变信号，一般无须快速采样，为使系统具有较高的抗干扰性，根据分析对比，选择采用V/F变换器来实现对压力信号的处理，计算处理较简单，在测量精度方面也能达到使用要求，并且易于做到实时控制。 3 系统总体组成结构及工作原理如图1所示，整个系统由单片机主机系统、传感器信号处理电路、液位控制电路、声光报警、键盘、液晶显示、电源模块和通信等模块组成。P1口作为系统的数据线，V/F转换电路的输出信号作为中断请求信号接至MCU的P2.4脚，P2.6和P2.7为执行部件电磁阀的控制信号，分别控制进液、出液电磁阀。声光报警电路的控制信号为P2.5。键盘接口电路通过P3.0，P3.1和P3.2接入MCU用来控制系统的6个按键。系统通过P3.0和P3.3输出信号给74HC245用做LCD汉字液晶显示器的数据接口，P3.0和P3.3用做LCD的控制信号。P3.4和P3.5为MCU的串行通信数据线，经由通信电路与从机连接，用来进行主站、从站之间的串行通信。系统的电源模块产生3.3V、+5V和-5V电压，分别为主机系统和传感器接口电路提供稳定的工作电压。图1 系统总体构成图本系统通过压力传感器进行液体压力的数据采集，经过V/F转换模块进行液位高度和液体重量的标定，实现高精度的测量。当容器内的液位值超过了设定值或警戒值时，系统自动启动报警电路进行声光提示报警。用户可以通过键盘设定液位的上、下限值和进液、出液量等参数，以便使容器内液位保持设定的液位值。系统采用大屏幕液晶汉字显示，可以显示出当前液位值、设定的液位上下限值、容器内当前液体重量和进液、出液阀门的状态等。主站控制8个从站中的任意一个，并完成主站和从站的同步通信，主站具有该系统的所有功能，并且可以对从站中的液位上下限值等进行设置，主站在巡回检测时，可以任意设定要查询的从站数目、从站号和从站容器中的液位高度。当主站、从站中的液位超过警戒限时，主站可以进行声光报警并能显示报警的从站号。同时从站也可以依据通信协议通过通讯模块将从站号、液位值和报警信号传送给主站，并且从站可以接受主站的控制信息并能自动执行，还可以自动报警和解除报警。系统中从站号可以任意设定。同时该系统还可以实时显示工作环境的温度和时间。 4 系统的主要硬件电路设计 4.1 V/F转换电路设计如图2所示，输入电压经射随器UD1A从LM331的7脚输入，电阻RD7 可以抵消6脚的偏流影响，从而减小频率误差，为了减少LM331的增益误差和由RD10、RD11、CD2引起的偏差，RD13选用51K电阻CD1为滤波电容。当6脚和7脚的RC时间常数相匹配时，输入电压的阶跃变化将引起输出频率的阶跃变化，如果CD3比CD1大的多那么输入电压的阶跃变化可引起输出频率的瞬间停止，6脚的电阻和电容可以差生滞后效应，以获得良好的线性度。图2 V/F转换电路原理图 4.2液位检测及控制电路系统通过压力传感器进行数据信号采集，采集到的信号经过运算放大器进行信号放大。放大后的信号送入V/F进行压频转换，将其输出的频率信号作为中断请求信号接至MCU的P2.4脚，由MCU对其进行处理后，将其转换成液位值，并根据液位设定值和上、下限值控制相应的电磁阀，使容器内液位高度与设定值保持一致。为便于电路的调试和观察，每个电磁阀都设有工作状态指示灯，表明当前是出液阀还是进液阀正在工作。其控制电路见图3。图3 液位测量及控制电路 4.3 声光报警电路设计声光报警电路由三极管、发光二极管、电阻、电容、蜂鸣器等组成，当所测到的液位值超过所设定的警戒值时，单片机发出报警信号，当收到报警信号后发光二极管OUT被点亮、蜂鸣器发出声音，产生声光报警。 5 系统软件设计系统的软件采用模块化结构设计，分为六大块即：系统初始化模块、LCD显示模块、按键识别及处理模块、液位检测及控制模块、主从站通信模块。时间、工作环境温度检测模块。系统通过初始化模块设置显示缓冲区、堆栈指针、操作标志和工作寄存器、各I/O端口的方向、系统定时器模块、通信模块、以及系统中断设置等。键盘模块负责按键的识别和按键处理，当有按键动作时调用相应的按键处理子程序进行处理。可实现对进出的液体量和上、下报警限进行设置，也可利用按键对各电磁阀进行手动控制。当液位超过警戒限时，调用液位检测及控制模块进行相应的控制，以使相应的电磁阀动作。在自动检测和自动控制的同时，将相关数据和控制参数，通过通信模块发送给主站。各从站在进行检测和控制的同时也在不断的侦听主站是否有命令或数据发送过来，如果有则立即处理。 6 结论本仪器可广泛应用于测量水、油、酸类、酒类、饮料等的液位高度。可根据设定的上下两个极限液位，自动控制进液和排液，并具有多台联网功能。本仪器工作性能稳定可靠，体积小，测量及控制准确灵敏，安装使用方便，功耗低。目前已在一家食品企业中投入使用。创新点采用的16位单片机MSP430具有高性能低功耗的特点，是取代8位51系列单片机的较好选择。而且测量方法非常简洁且精度高、测试范围较广，具备称重功能和主-从站模式联网功能。

时间：2021-04-15 关键词：单片机称重式液位仪 MSP430
基于MSP430的超低功耗空间定向测试仪设计

0 引言空间定向测试仪是一种应用非常广泛的电子测量仪器，尤其是伴随着微电子技术的发展，空间定向测试仪在车辆、舰船、飞行器等导航领域中的应用日趋成熟。本文所研究的空间定向测试技术主要是以MSP430单片机为基础的。因为MSP430系列单片机是一种16 位超低功耗、具有精简指令集(RISC)的混合信号处理器，它能针对实际应用需求，将多个不同功能的模拟电路、数字电路模块和微处理器集成在一个芯片上。因此，笔者研究了如何用MSP430单片机控制各模块的接口电路，并且能够很好地应用于实际测量当中。 1 空间定向测试各硬件接口的设计本文主要研究的是基于MSP430 单片机的空间定向测试仪，该仪器的工作原理是将方位信息接收器接收到的数据传输给MSP430 单片机的可读存储器中，然后在经过输出端显示到液晶屏上。在这一过程中，我们需要设计一个硬件接口电路，连接信息接收器和液晶显示器，而MSP430 单片机的读写控制则需要通过语言编程来完成。基于MSP430 单片机的空间定向测试仪设计的基本思想是利用MSP430 单片机操控方便、接口简单、体积小、低能耗以及低成本等优点，将其作为嵌入式系统以便扩展空间定向测试仪的功能。由于空间定向测试仪的信息接收模块接口电路较少，但是应用范围非常广泛，因此需要设计多接口电路联接显示器、单片机等。此外，为了提高空间定向测试仪的数据处理和应用能力，需要实现PC 机与空间定向测试仪的串行通信。实现良好的人机对话，操作简单以及友好界面，有人性化的输入能力和显示能力。因此，其硬件接口模块设计如图1 所示。 MSP430 单片机是空间定向测试仪的核心部位，它不仅可以对整个仪器的内部软件模块进行协调处理，而且还能够对收集到的各种数据信息进行分类整理，计算出相应的数值。加速传感器主要使用的是ADXL203,ADXL203 是完整的高精度、低功耗、单轴/ 双轴加速度计，提供经过信号调理的电压输出，所有功能均集成于一个单芯片IC 中。这些器件的满量程加速度测量范围为±1.7 g,既可以测量动态加速度，也可以测量静态加速度。基于MSP430 单片机的空间定向测试仪的整个信号电路是对传感器的输出信号进行放大和滤波，电路的晶振频率是411.0592MHz,波特率是4800,此时设波特率的初始值为FFFAH.标定数据库主要是由AT24C16 存储器构成，其低压和标准电压为Vcc=1.8V-5.5V,拥有2048×8(4k)的存储空间，2 线串行总线，斯密特触发，噪声抑制滤波输入。Bi 方向传输协议，100kHz(1.8V,2.5V,2.7V)和400kHz(5V)兼容传输速率。硬件数据写保护引脚，8 位页写模式，允许局部页写操作，器件内部写周期最大10ms,高可靠性，1 万次的写周期，100 年的保存时间。在LCD 显示屏方面主要根据LCD 的串/ 并行数据接收模式，如果是低电平采用的是串行模式，如果是高电平则采用并行模式，此外，液晶显示屏设计为中心对称可以正反显示，方便读取数值。键盘部分采用的则是16 键盘，4×4 阵列，从PB 口低4 位引出列线，PC 低四位引出行线，然后通过电阻接+5V 电压。键盘的电源键负责开关机的控制，显示模式选择键则是控制测试仪的空间定向信息，测量方式选择键用于不同情况下方位测量的相互切换。保持按键则是将测量结果保持在显示器上方面读取。为了降低空间定向测试仪的功耗，MSP430 单片机可以根据实际情况增加高电平，发出键盘扫描信号，其他情况则可以采用能耗较低的低电平。基于MSP430 单片机的空间定向测试仪的串行输入口和串行输出口分别与MSP430 单片机相连，主要负责接收方位信息接收器传输的各种信息。基于MSP430 单片机的空间定向测试仪供电电压范围是1.8 ~ 3.0V,该测试仪的硬件平台需要使用三种电压，内核的工作电压为1.8V,存储器和外部I/O 设备的工作电压为3.3V,系统平台的工作电压则为4.2V.该仪器所使用的是宽电平输出，通过转换器进行多电平输出，并且可以通过LM317 稳压器得到稳定电压。此外，复位电路的设计也是相当重要的一个环节，复位电路主要完成测试仪的上电复位和测试仪在运行过程中用户的按键复位功能。复位电路主要由简单的RC 复位电路组成，拥有可靠的逻辑复位功能。为了保证测试仪能够有效复位，需要选择合适的参数，调整复位状态的时间。对于S3C2410X,在测试仪上电后nRESET 端必须保持低电平至少有4 个MCLK 周期，两级非门电路用于按钮去抖动和波形整形;nRESET 端的输出状态与Reset 端相反，用于高电平复位。 2 空间定向测试各接口的软件设计基于MSP430 单片机的空间定向测试仪的软件工作平台主要有内嵌式编辑器、编译器、汇编器、连接器、调试器以及函数库管理器。基于MSP430 单片机的空间定向测试仪的编程主要可以分为方位信息接收器数据输入的传统通信程序设计、LCD 数据显示输出的程序设计、下位机串口通信模块程序三大部分。 2.1 接收方位信息流程设计接收方位信息的流程如下图2 所示。首先需要设置一个串口中断，串行控制寄存器RI 表示接收中断的标志位，当RI=1 时，说明空间定向测试仪接收到数据。然后将RI 至零，判断下一组数据的信息状态。将路径字母输入缓冲区中，判断该语句是否为A(电流数据)，如果判断为A 就将所需要的语句输出到LCD 显示屏上，如果为V(电压数据)，则不进行显示。 2.2 液晶显示流程设计 MSP430单片机通过中断接收主通信控制器发来的数据，并将接收到的数据送给LCD 显示。通信参数设置为波特率为1200bps,8 个数据位，CRC 校验。对接收到的数据汉字采用16*16 的点阵、字母和数字母采用8*16 的点阵显示。由于需要显示的汉字、字母和数字是固定的，所以采用直接固化显示字模到FLASH 中的方法。这种方法占用空间少，程序实现简单，显示速度快，适合字模数据库不大的情况。液晶显示程序流程如图4 所示。 2.3 下位机串口通信流程设计首先调用初始化函数进行系统初始化，串口通信结构图如图5 所示。初始化完毕后，程序进入主循环。每次循环时，程序首先调用DoUart 处理串行通信接收缓冲区中的数据。处理完毕后，如果有需要发送给PC 机的数据，就调用SendUart 函数发送数据。如果串行通信模块收到数据，则CPU 退出低功耗模式，而进入串行接收中断程序。退出中断程序后，CPU 不再进入低功耗模式，并执行跳转语句，进行下一轮循环，再次调用DoUart 和SendUart 函数。若没收到数据，则CPU 会一直处于低功耗模式。 3 调试 IAR C-SPY 高级调试器与IAR Embedded Workbench的工作环节能够很好的匹配在一起，可以形成一个拥有较强功能的高级语言交互调试器，可以对汇编语言或者C 语言进修调试。能够设置断点，进修单步运行，并且支持如Stepin,Step over 等多种单步运行方式，可以观察寄存器以及内存的数值，查看变量。在这里，笔者使用硬件仿真调试Flash EmulationTool 模式。主要通过JTAG 接口与MSP430单片机的硬件系统相连接，然后下载程序。MSP430单片机接外围电路并且模拟硬件系统的真实环境进行调试，验证应用程序是否有错误，同时检验目标系统的硬件设计是否足够完善。 4 结束语综上所述，单片机是将计算机、微电子以及现代通讯融合在一起的高新技术，在工业控制以及测量领域的应用非常广泛。本文研究的MSP430 单片机的主要特点是可靠性高、操作简单、维护方便。基于MSP430 单片机的空间定向测试仪有超低的功耗，而且在降低芯片的电源电压和灵活而可控的运行时钟方面都有其独到之处。因此在车辆、舰船、飞行器等导航领域中有着非常广泛的发展和应用前景。本文主要介绍了基于MSP430 单片机的空间定向测试仪的结构设计，对其硬件结构设计以及软件结构设计进行了细致的分析研究，从而能够满足实际应用对基于MSP430 单片机的空间定向测试仪在性能以及可靠性方面的需求，为基于MSP430 单片机的空间定向测试仪未来的发展提供更加广阔的空间。

时间：2021-04-15 关键词：超低功耗空间定向测试仪 MSP430
根据MSP430微处理器和GSM移动通信的血糖监护系统设计策

根据MSP430微处理器和GSM移动通信的血糖监护系统设计策略 1 血糖监护系统概述　　糖尿病是危害人类健康的四大主要疾病之一，目前没有根治的办法，只能通过血糖监测对糖尿病加以控制。血糖仪的出现，大大方便了糖尿病患者自行监测血糖。为了能更好地利用无线网络资源，方便用户随时随地的测量，开发了一种基于移动通信的血糖监护系统。

时间：2020-09-10 关键词：微处理 MSP430
基于MSP430的倒车雷达设计

　　2010年网络与移动设备打破了原先记录，而在2011年此趋势将继续保持。例如，2011年有7200万人在线观看长篇电视剧，同时他们希望拥有快速、可靠的高清服务。2010年有人预测电视收视率约占收视高峰期总带宽的37%，而在线收视率的持续增长使得此言论黯然失色。思科(Cisco)预计在2013年，全球网络流量将达到767千兆兆字节。模拟这种大量数据是有难度的，因为该数据量比覆盖在地球上所有沙粒的数量还要多100多倍。　　而在移动电话方面，美国电话运营商Berizon在2010年12月推出了其4G LTE网络，号称性能比其3G网络的性能要高10倍之多。随着当前市场畅销产品如iPhone 4的推出，网络带宽也出现了飙升。用户关注的永远只有速率与性能。只要工程师们能够研发出新的设备，运营商们将在第一时间采用这些新设备来提高其服务。　　同时，在一些发展地区，部署2G网络的成本将持续降低;2011年在新兴市场的网络扩展将持续加速。　　因此，2011年对于光通讯行业来说，首要任务就是支持更快数据速率、更强大的转换以及更智能的网络框架，从而能够处理一些无法预测的、瞬息万变的数据流量模式并提高成本效益。　　随着电信市场而生的光学市场将继续转向其他已有的新的领域;行业将会研发出新的产品和技术。能够将产品创新与优化供应链结合起来的供应商在所有这些领域中，无疑会占领绝对优势。　　现在，让我们进一步详细讨论2011年光通讯的发展趋势。　　光通讯行业已经效率化，但是仍然期待着更完善的供应链　　低迷期前后网络设备厂商(NEMs)的合并将在2011年获取利润，因为届时将会有更少的大型企业能够获取网络行业的利润。阿尔卡特朗讯与华为将互相争夺2011年通讯行业的领先位置;同时Ciena通过其成功收购北电(Nortel)而持续缩小与其余两个领头羊(阿尔卡特朗讯与华为)之间的距离。　　2011年网络设备厂商将坚持从少数光电供应商获取元件的策略，简化供应链。小器件供应商很可能会遭遇挑战，除非他们能够提供特殊定向产品。　　光学器件供应商们在2011年将继续面对供应链中需求波动的挑战。所有的供应商都意识到了有必要减少回收时间、提高预测性、实施战略库存持有。即使是需求增长趋势强烈，生产过程的改善将在来年减少大部分主要产品的生产周期至一到两个星期。　　感知型网络的出现　　2011年将研发出能为网络传输物理层添加智能的元件与系统。研发这些新的光学器件的目的是为了创建感知型网络;这些感知型网络拥有一个灵活的光子层，能够适应持续改变的流量模式、新的应用以及突发的带宽波动。　　三个行业的流行术语--- 任何波长(colorless)，任何方向( direcTIonless)以及任何竞争(contenTIonless)很形象的描述了感知型网络的重要特点。这些特点赋予了在任何方向任意类型的网络波长都能达到任何通信目的地的能力。　　目前正在研发复杂的光学转换器件，来构建网络与节点体系结构，进而提供灵活而且自动端对端波长、收发器以及路由器。这些新器件以及体系结构将建立在波长选择开关(WSS)的基础上并完善WSS。　　网络设备厂商将加速采用把更多光学功能和硬件融入小型封装的光学电路包。这种智能设备线路卡已被证明能通过在子模块层面的融合提供成本与密度优势。　　有望在2013年与2014年向包含上述光学元素的感知型网络转型。

时间：2020-09-09 关键词：倒车雷达 MSP430
串口通信车载GPS嵌入式汉显与语音实现

　　在设计播送声响系统时需求时，对器件作如下几个方面的精心的思索与选择：　　（1）系统设备配套的思索：系统的主要设备、接线分配箱和分区切换器、楼层分线箱、音量调理器、扬声器、衔接导线。　　（2）扬声器的布置：扬声器的布置方式：集中式布置、分散式布置；扬声器的设置间隔：有两种预算办法，一种是当运用3W扬声器时，距离间隔为（3-3.5）倍楼层高度或保证扬声器的电功率密度为0.025-0.05W/m2第二种办法是按从任何部位到最近一个扬声器的步行间隔不超越15m，走廊末端最后一个扬声器箱间隔不大于8m的规范来布置。　　（3）扬声器的功率选择：大楼的走廊、大厅、餐厅等公共场所运用的扬声器，假如无特别请求的话，通常的额定功率应不小于3W;而在文娱场所和车库、通风机房等环境噪声较大的场所，应按播音的声压级高于背景噪声15dB的请求来选择扬声器的功率，或恰当减小各扬声器的装置间隔以到达所需的播音效果。室内声压级取决于扬声器辐射的直接声及房间反射而产生的扩散声。在供声面的大局部区域影响声压级普通为85dB. 　　（4）紧急播送分区切换器的设计：紧急播送分区切换器是由切换开关和相应的电路组成。当按下相应饿开关时，切换器立刻向相应的楼层分线箱发出控制信号，使功率放大器的输出不用再经过声响调理器而直接加到扬声器，使之全功率发声以满足播送的需求。在设计紧急播送分区切换器时有几个要素必需思索：切换器的切换开关必需与播送分区号相对应；切换器向相应楼层分线箱送出的控制信息不用经音量调理器；电梯轿厢中所运用的扬声器直接与功率放大器衔接，不用经过楼层的分线箱。

时间：2020-09-08 关键词：嵌入式汉显 gps定位车载gps MSP430
基于MSP430和CC1100的有源RFID设计

　　射频识别（Radio Frequency IdenTIficaTIon，RFID）技术是一种利用无线射频通信实现的非接触式自动识别技术，与目前广泛采用的条形码技术相比，RFID具有容量大、识别距离远、穿透能力强、抗污性强等特点。RFID技术已经发展得比较成熟并获得了大规模商用。随着RFID便携式设备的提出，功耗就成为一个需要重点考虑的问题。本文将具体阐述基于MSP430F2012和CC1100低功耗设计理念的双向有源标签的软硬件实现方法。　　1. 低功耗设计　　1.1 低功耗概述　　功耗基本定义为能量消耗的速率，可分为瞬态功耗和平均功耗两类。两者意义不同，有不同的应用背景和优化策略，通常被笼统地概括为低功耗设计。实际研究中可根据不同情况区分为：　　（1）瞬态功耗优化：目标是降低峰值功耗，解决电路可靠性问题。　　（2）平均功耗优化：目标是降低给定时间内的能量消耗，主要针对电池供电的便携电子设备，以延长电池寿命或减轻设备重量。　　1.2 功耗的物理来源　　芯片电路的功耗主要来自两方面：动态功耗和静态功耗。动态功耗主要是电容的充放电和短路电流。静态功耗主要是漏电流，包括PN结反向电流和亚阈值电流，以及穿透电流。如果工作时序及软件算法设计有缺陷，会降低系统工作效率、延长工作时间，也会直接增加系统能量的消耗。　　1.3 低功耗设计策略　　算法级功耗优化：在电路设计的开始，就要进行算法的选择，应该尽量选择功耗效率高的算法。首先，从实现算法所需逻辑的大小来看，算法中操作的数目、所需要的带宽、存储操作、端口操作越少，此算法应用到的电路功耗越低。在实际的设计中，需要按照应用的要求进行总体性能和功耗的均衡。同时，算法中需要的协处理必须考虑，算法所需的协处理越简单、协作模块越少、实现算法所需要的功耗就越小。此外，算法中临时变量少、临时变量有效的时间短、循环的合理运用都会降低算法所需的功耗。　　系统级功耗设计与管理：系统级的功耗管理主要是动态功耗管理。通常的做法是处于空闲状态的时候，运作于睡眠状态，只有部分设备处于工作之中；当产生一个中断时，由这个中断唤醒其它设备。实际上，这一部分需要硬件的支持，如：电源系统的低功耗技术；系统软硬件的划分，在于决定哪些功能模块由软件来实现功耗较小，哪些功能模块由硬件实现功耗较小；低功耗处理器的选择。　　2. 系统硬件设计　　综合考虑系统功耗来源与低功耗设计策略，硬件设计选择具有低功耗特性的单片机及射频收发芯片，并尽量简化电路减少功耗开支。　　

时间：2020-09-06 关键词： RFID cc1100 MSP430
怎样使用MSP430来构建触摸按键

　　阿尔卡特朗讯日前宣布推出一套全新的解决方案，帮助企业的通信系统向云架构迁移。这样可以为移动员工提供应用型的通信服务，帮助他们运用更经济高效的业务模型。　　云技术为企业赋予了安全，高级通信和协作功能的能力，这种能力不仅能提高员工生产力，而且具有经济高效性。基于此，阿尔卡特朗讯推出其第三款产品：OpenTouch？ Suite for Cloud，在其获奖的创新性OpenTouch架构上为大中型企业和中小型企业打造了这套功能强大的应用软件。它能帮助这些企业满足目前由智能电话、平板电脑和自带设备（BYOD）趋势所带来的办公环境对通信的高期望。　　这款新产品包括三个产品方案：Enterprise Cloud、Office Cloud和Personal Cloud。OpenTouch Enterprise Cloud SoluTIon目前已经上市，它能帮助服务提供商、系统集成商和渠道实现统一通信即服务（UCaaS），为员工带来他们期望的协作体验。当与阿尔卡特朗讯的OmniPCX Enterprise组合使用，OpenTouch Enterprise Cloud解决方案可将语音、视频、即时消息、呈现和Web协作整合起来，提供基于云架构的丰富对话体验。产品本身是一套软件，与硬件无关，通过虚拟化技术可方便部署和使用。其架构优势使其实现真正的云部署，或在最小化中断操作下实现对目前所有的CPE层面的语音基础架构的覆盖。　　阿尔卡特朗讯的OpenTouch Enterprise Cloud的前三家战略性合作伙伴分别是美国的Icon Networks、英国的Switch CommunicaTIons和澳大利亚的UXC Connect。这三家合作伙伴将率先为他们的客户提供安全、经济高效、创新性的解决方案，使他们可以在任何设备上获得协作体验。基于创新性的灵活的RTU（使用权）弹性软件许可证，阿尔卡特朗讯企业的业务合作伙伴目前可以在灵活的SaaS云模型上提供OpenTouch Enterprise Cloud解决方案，使用户使用广泛的终端设备在企业内外进行协作。　　OpenTouch的设计具有多态性，可轻松实现虚拟化，为IT部门和云服务提供商部署服务时提供一个高效、灵活的环境。该解决方案可适应企业的需求和企业内的架构状况，使企业更容易将通信解决方案部署在云的数据中心。　　引文：　　Ovum的企业实践团队领导人Evan Kirchheimer表示：“越来越多的企业都在认真考虑从云端访问UC服务。我们的研究告诉我们，ICT决策制定者在进行新的UC投资时，更多考虑使用专用云和公用云选项，而不是难以管理的用户层面的协作解决方案。虽然UCaaS仍需要进一步完善，但仍有越来越多的提供商推出云UC解决方案。我们深信企业会采用UCaaS，并且知道目前市场上已经出现了大量切实可行、功能强大的解决方案，它们提供经济方便的方式让用户来使用高级UC和协作工具。” 　　阿尔卡特朗讯企业通信业务副总裁兼总经理Eric Penisson表示：“OpenTouch Suite for Cloud的推出为企业和我们的合作伙伴带来了很多使用UCaaS的新机会，无论其业务规模如何。这款新产品基于下一代多态架构OpenTouch，它提供的技术既能部署在用户企业内部，也能部署在云中，或者进行组合部署。我们看到我们的合作伙伴已经具备了高度的兴趣，我们正在努力向我们所说的其它市场进一步扩展。”

时间：2020-09-04 关键词：触摸按键 MSP430
德州仪器推出业界最灵活的触觉及电容式触摸组合解决方案

　　增强人机接口（HMI）体验，可充分满足游戏、移动及计算机附件以及工业控制面板与消费类电子的需求　　2013 年 12 月11 日，北京讯——德州仪器（TI）宣布推出业界最灵活的单芯片触觉及电容式触摸组合解决方案，进一步壮大其丰富的电容式触摸解决方案阵营。最新 MSP430TCH5E 是支持触觉功能的微控制器，允许用户为移动计算及游戏设备、智能电视遥控器、摄像机、打印机、工业控制面板、销售点终端以及玩具上的所有电容式触摸按钮、滑块与滚轮添加振动反馈功能。MSP430TCH5E MCU 提供 Immersion TouchSense® 2200 软件许可证，可帮助开发人员便捷地添加和调节 122 种不同的触觉效果，包括效果链与音频转触觉功能。TI 与 Immersion 公司进行了密切合作，可提供业界领先的触觉技术作为能够与电容式触摸等其它应用集成的目标代码。　　最新 MSP430TCH5E MCU 可通过 TI 开源 MSP430™ 电容式触摸软件库进一步配置。此外，开发人员还可利用基于 PC 的最新 MSP430 电容式触摸 Pro 图形用户界面（GUI）工具实时评估、诊断和调节电容式触摸按钮、滑块与滚轮设计。它为用户提供可配置的测距、记录及打印选项。　　为了帮助开发人员快速为设计添加触觉功能，Element14 还创建了将 MSP430TCH5E 触觉 MCU 与 TI DRV2603 触觉驱动器整合在常见游戏控制器封装中的 HapTouch™ BoosterPack。最新 BoosterPack 可插入 TI MSP430 Value Line LaunchPad 评估套件，演示配置可提供音频转触觉反馈功能的电容式触摸按钮的简便性。最新 BoosterPack 是各种专业工程设计、业余爱好者及大学项目的理想选择，可立即通过 Element14 订购。此外，我们还提供全面可编程软件开发套件（SDK）。　　TI 最新高灵活触觉技术的特性与优势：　　· 包含业界领先的 Immersion TouchSense 2200 触觉软件的许可证；　　· 120 多种针对各种按钮、警报与手势效果的触觉效果，包括音频转触觉与效果链等高级功能；　　· 通过 HAPTOUCH 软件开发套件（SDK）实现自定义 HMI 开发；　　· 支持线性谐振致动器（LRA）与偏心旋转质量（ERM）致动器，可提高触觉设计灵活性；　　· 与支持优化致动器驱动器的 TI DRV2603 触觉驱动器及 MSP430TCH5E MCU 配套提供的参考设计易于实施，可帮助开发人员开展实验，加速产品上市进程。　　供货情况　　最新 MSP430TCH5E MCU 供货在即。HapTouch BoosterPack 只通过 Element14 提供。　　查看有关 TI 电容式触摸及触觉解决方案与支持的更多详情：　　· TI 电容式触摸解决方案产业环境：http://www.ti.com.cn/ww/touch_screen_controllers_and_haptics/buttons_sliders_wheels.htm 　　· 观看 MSP430 电容式触摸产业环境视频：http://www.ti.com.cn/ww/touch_screen_controllers_and_haptics/touch_product_videos.htm 　　· 立即开始采用电容式触摸 BoosterPack 进行评估：http://www.ti.com.cn/tool/cn/430boost-sense1 　　· 通过 TI 触觉驱动器增添逼真的触觉反馈：http://www.ti.com.cn/ww/touch_screen_controllers_and_haptics/haptics.htm 　　· 转而使用 TI MCU：www.ti.com/maketheswitch 　　TI 在线技术支持社区　　德州仪器在线技术支持社区 www.deyisupport.com 可为工程师提供强大的技术支持，在这里您可以直接向 TI 专家咨询问题。

时间：2020-09-03 关键词：德州仪器 MSP430
德州仪器Meta Watch可穿戴蓝牙智能手表开发系统设计

　　Texas Instruments Meta Watch™ Bluetooth®可穿戴手表开发系统具有数字或模拟和数字显示屏，能够快速开发“连接手表”应用。 TI Meta Watch具有数字或模拟和数字显示屏，可使开发人员快速而轻松地将设备和应用程序接口扩展到手腕上。 Meta Watch平台采用嵌入式蓝牙技术，可连接到智能手机、平板电脑和其他电子设备。 Meta Watch SDK/API使手表能够方便显示来自移动应用或互联网服务的信息。 TI Meta Watch 可穿戴手表开发系统包括一个3 ATM防水不锈钢外壳、皮表带、矿物玻璃水晶、振动电机，三轴加速计和环境光传感器。 Meta Watch平台优化用于低功率运行，是基于TI MSP430™超低功耗微控制器和CC2560蓝牙主机控制器接口解决方案。框图　　特点　　带两个16x80白色OLED显示屏的模拟/数字（MSP-WDS430BT1000AD）　　带96x96反射/始终开启显示技术的数字（MSP-WDS430BT2000D）　　蓝牙无线技术　　3 ATM防水　　加速计　　环境光传感器　　充电电池　　不锈钢外壳和皮表带　　优点　　能够快速开发“连接手表”应用　　可连接到智能手机、平板电脑和其他电子设备　　方便显示来自移动应用或互联网服务的信息　　　　

时间：2020-09-03 关键词：德州仪器智能手表可穿戴设备 MSP430
家用便携式医疗设备的市场分析与设计方案对比

　　受惠于中国政府医疗改革以及居民对健康保健的重视，中国便携医疗电子市场规模从2006年的80亿元迅速扩大到2011的280亿元！面对如此诱人的市场，本土医疗电子业者却面临诸多难题：外国医疗电子巨头中国布局已经完成、本土医疗电子缺乏准入门槛、缺乏相关标准以及认证机构、缺乏核心技术、缺乏有效创新体系等等。那么，本土医疗电子企业该如何分食便携医疗电子这块诱人的蛋糕？　　一、中国便携式医疗电子产品市场现状与未来　　“医疗电子产业是永远的朝阳产业！”中国医疗器械行业协会专家委员会委员王晓庆博士这样评价医疗电子行业，“其他领域很少有价值十几亿的单件产品，但是在医疗电子领域有！全球先进技术都是首先应用于军事技术，其次就应用在医疗领域。” 　　赛迪顾问半导体研究中心总经理李树翀则从数据分析了医疗电子产业的发展，他表示赛迪顾问在研究时将便携式医疗电子产品分为家用便携和医用便携两大类，家用便携包括便携式电子血压计、便携血糖仪和数字体温计产品等。医用便携产品包括便携心脏除颤器、动态脑电图、多参数便携监护仪、便携式超声诊断仪等。根据赛迪顾问的研究，从2006年到2008年，便携式医疗电子产品市场呈现出加速增长的势态，而且没有受到金融危机的影响，2008年市场的总量达到127亿的规模。　　　　图1 中国便携式医疗电子产品市场规模　　他特别指出便携式医疗电子产品市场的抗风险能力比较强，主要原因是：　　1、市场处于普及的初级阶段，所以不存在市场饱和所谓的受金融危机影响。　　2、目前整个便携式医疗电子市场需要面对的是中国内需市场，目前基本上没有受到金融危机的影响。　　3、国人健康意识的提升。　　　　图2 2008年中国便携式医疗电子产品市场结构　　他的研究发现，在便携式医疗电子市场中，家用电子市场达到65.4%的份额，而且市场呈现加速增长的态势，2008年市场的增长速度达到28%！该市场中的电子血压计、便携式血糖仪和电子助听器占据了90％以上的销售份额。由于目前市场普及率还不高，加之中国人口基数比较大，所以他认为家用便携式医疗电子产品前景非常好。　　　　图3 2008年中国家用便携式电子产品结构　　他指出由于上述三类产品超过90%的份额，也从另一个层面说明目前许多家用电子医疗产品在中国市场上还没有开始普及。也说明中国家用便携医疗电子市场的潜力非常之大。　　中国医用便携医疗电子市场规模整体的增长速度比家用产品的增长速度要慢一些，从已有的数据来看，多参数便携式监护仪和智能输液棒的增长速度非常快，增速在10%-15%之间。在这个市场中，便携式多参数监护仪、便携式超声诊断仪占据了50％以上的市场。　　　　图4 中国医用便携式医疗电子产品市场结构

时间：2020-09-02 关键词：德州仪器便携设备便携医疗 MSP430
实现物联网无线连通性 MSP430微控制器有新招

　　物联网（IOT）的早期阶段已经开始改变我们的生活方式、商业模式和决策方法。随着控制器、处理器、传感器和发射器成本的降低，任何组装有电子电路和必须与其它系统进行远程通信的的器件都有希望成为一款“智能器件”。这包括传感器、仪表、恒温器、开关、医疗监视器、电机、家用电器、车辆、工具、甚至是衣服和厨房用具。你随便说出任何一种事物，它都有可能很快成为这一快速增长的IoT中的一部分。　　由于IoT要求日常产品具有更多连通性，MSP430TM微控制器（MCU）的主要用途就是通过超低功耗架构来实现IoT应用。这其中包括针对最低待机功耗、有源处理功率、外设功率、以及存储器读取和写入的设计。MSP430 MCU在所有IoT应用中为那些真正关心低功耗（以及超低功耗）的开发人员提供最佳功效。MSP430 MCU具有一个可升级平台，以支持目前消费类、工业、健康和健身应用的需要。　　TI的超低功耗MSP430 MCU具能够在具有多种系统架构的无线应用中发挥作用。这篇白皮书介绍了4款不同的IoT架构，并且强调了如何用MSP430 MCU轻松设计无线连通性解决方案，从而开始IoT设计。　　无线MCU解决方案　　超低功耗MSP430 MCU被设计成在4种不同的连通性架构中运行。如下图所示，第一个架构为在单芯片上运行网络堆栈和主机应用程序的无线MCU解决方案。TI的CC430系列就是非常适合于这一架构的无线MCU。这个解决方案提供MCU内核、外设、软件和sub-1 GHz RF收发器之间的紧密集成，从而创建出一款易于使用的无线MCU解决方案。TI的CC2541是另外一个功率经优化的无线MCU示例。它可以用低物料清单（BOM）成本来实现Bluetooth® 低功耗（BLE）和专有2.4GHz网络节点。CC2541是领先RF接收器的性能与8051 MCU的综合体。　　这个配置非常适合于小型到中型RF协议栈，其中的存储器空间可被平均分配至RF物理层、RF协议和顶层应用程序。紧密集成可为物理与协议层之间的处理实现高度优化代码和性能。　　在硬件方面，这个配置是物理层尺寸为优先考虑因素的应用的理想选择。这个配置免除了对于数个外部组件的需要，所有这些组件已经集成在器件内部。此外，可以进一步减少两芯片解决方案内的MCU和射频所需要的组件数量，这是因为无线MCU配置中可以共用这些组件。更少的组件数量有助于简化印刷电路板（PCB）路由走线和布局布线考虑因素，为RF布局布线和组件或传感器放置位置的优化提供了更大的自由度，考虑到印刷电路板上的尺寸限制，这些才是影响应用的实际问题。最后，这些优势全都有助于最大限度地减少物料清单（BOM）和物理板级空间，以满足空间受限和成本优化的无线应用的需要。　　这种架构的一个示例就是eZ430-ChronosTM 智能手表。这是一款高度集成的无线开发系统，为创建无线智能手表应用的开发人员提供完整的参考设计。Chronos是很多应用的基准平台，诸如无线手表系统、针对个人局域网的显示、用于远程数据搜集的无线传感器节点、以及很多其它应用。CC430可实现高度集成，特有Sub-1 GHz射频前端、一个96段的LCD显示屏、一个温度传感器、一个电池电压监视器、一个集成压力传感器和用于运动感觉控制的3轴加速计，所有这些器件均集成在一个适合于手表小外形尺寸的小型PCB内。Sub-1 GHz射频使得Chronos可以作为附近无线传感器（诸如计步器和心率监视器）的中央集线器。在软件方面，这个应用特有SimpliciTITM，一款针对低功耗无线应用（具有可升级至255个节点的星形拓扑）的简单和灵活RF协议。　　　　1、MCU运行堆栈和应用　　第2个连通性架构是诸如MSP430F5xx系列的强大MCU，用于运行主机应用和网络堆栈，从而实现TI的SimpleLink Bluetooth CC2564双模式解决方案等无线连通性器件，以提供同类产品中最佳的RF性能。　　在这个配置中，MCU具有对RF协议和应用层的完全控制权，从而使应用能够具有到RF和物理层更直接的访问权限和可视性。这是针对MCU和RF收发器的最传统配置。赋予MCU智能性可以实现简单且稳健耐用的射频功能，而这也是MCU所最擅长的：发送和接收无线数据。由于MCU通常在存储器、处理能力以及数字和模拟集成方面具有最多资源，这个配置最大限度地发挥了MCU的多用途这一特性，使其能够利用和优化所有资源，以适应和融入不同类型的无线协议和应用当中。　　例如，这个架构常见于超低功耗无线传感器网络中，诸如常见的MSP430 MCU与Simplelink CC2500 2.4GHz RF收发器的配对使用。MSP430 MCU通常在小型到中型网络中使用，它能够用较少的内存占用来运行相对小型且尺寸经优化的无线协议，它支持星形拓扑，有时也支持网状拓扑。这类架构中的器具经常具有针对功率进行优化的特性，诸如睡眠终端节点，支持访问点信标的时间同步，数据包存储和转发等。这些特性对于实现超低功耗、能量采集、以及无电池应用十分关键。　　这个架构也见于近场通信（NFC）应用中。TRF7970A NFC收发器能够与MSP430F5xx/6xx器件配对使用，其原因是它们都具有多个SPI端口、内置USB和I2C接口。在最简单的配对水平上，这个组合能够将自动化、控制、和身份验证添加到很多现有的MCU应用中。例如，在MCU的帮助下，一个NFC标签能够取代门锁钥匙。MCU包含整个NFC堆栈、安保身份验证软件、以及控制外设（其中包括伺服器、电机和LED）的应用层。进一步讲，这个组合在连接切换应用中提供省电功能和便利性，比如一个IoT网关，在这个网关上，用户可以充分利用Wi-Fi网络内器件的简单、一键设置/配置功能。　　2、MCU运行应用　　在第3个架构中，无线连通性解决方案包含与SimpleLink Wi-Fi® CC3000模块内相类似的网络堆栈，以及类似于MSP430G2xx超值系列（Value Line） MCU等运行主机应用的单独处理器。从软件的角度出发，这个配置可实现MCU上的最小RF开销。　　它非常适合于功能齐全且不会经常发生变化的RF协议。这通常是指定义明确且完全成熟的RF技术，其中包括Wi-Fi或GPS（以及某些Bluetooth）。除非绝对必要，这种情况有助于最大限度地减少RF堆栈的现场更新或重新编程。它还有助于简化代码开发工作，其原因是开发人员能够依靠打好包的RF堆栈来进行开发并专注于MCU中的高级应用。RF堆栈与应用层的隔离使得MCU能够将尽可能多的硬件资源和带宽用于应用。本文选自《嵌入式技术特刊》，更多优质内容，马上下载阅览

时间：2020-08-30 关键词：低功耗物联网 MSP430
物联网时代产品设计如何实现低功耗

　　随着科学技术不断的发展，嵌入式系统应用领域越来越广泛。在产品性能体验上，更多的厂商越来越重视低功耗设计，而电路与系统的低功耗设计也一直都是电子技术人员设计时需要考虑的重要因素。特别是最近两年很火爆的穿戴产品，智能手表等都是锂电池供电，如果采用同样容量大小的锂电池进行测试，不难发现电子产品低功耗做的好的，工作时间越长性能越好。　　那么如何考虑低功耗设计？从大体方向来看，目前的低功耗设计主要从芯片设计和系统设计两个方面考虑：　　一是随着半导体工艺的飞速发展和芯片工作频率的提高，芯片的功耗迅速增加，而功耗增加又将导致芯片发热量的增大和可靠性的下降。因此，功耗已经成为深亚微米集成电路设计中的一个重要考虑因素。　　二是在嵌入式系统设计主要应用于便携式和移动性较强的产品中，而这些产品不是一直都有充足的电源供应，往往是靠电池来供电，所以设计人员从每一个细节来考虑降低功率消耗，从而尽可能地延长电池使用时间。　　事实上，从全局来考虑低功耗设计已经成为了一个越来越迫切的问题。因此，低功耗设计排在电子产品设计的重要地位。经专家认真分析总结，将低功耗设计的方法总结如下：　　其一，要明白功耗分为工作时功耗和待机时功耗，工作时功耗分为全部功能开启的功耗和部分功能开启的功耗。对于一个电子产品，总功耗为该产品正常工作时的电压与电流的乘积，这就是低功耗设计的需要注意事项之一。　　其二，是模块工作的选择控制，一般选择具有休眠功能的芯片。比如在设计一个系统中，如果某些外部模块在工作中是不经常使用的，可以使其进入休眠模式或者在硬件电路设计中采用数字开关来控制器工作与否，当需要使用模块时将其唤醒，这样我们可以在整个系统进入低功耗模式时，关闭一些不必要的器件，以起到省电的作用，延长了待机时间。　　其三，选择具有省电模式的主控芯片。现在的主控芯片一般都具有省电模式，通过以往的经验可以知道，当主控芯片在省电模式条件下，其工作电流往往是正常工作电流的几分之一，这样可以大大增强消费类产品电池的使用时间。　　其四，功耗的测试。功耗测试分为模块功耗和整机功耗，模块功耗需要测试休眠时功耗和工作时功耗。整机功耗分为最大负荷工作时功耗和基本功能时功耗和休眠时功耗。　　为了使产品更具竞争力，工业界对芯片设计的要求已从单纯追求高性能、小面积转为对性能、面积、功耗的综合要求。而微处理器作为数字系统的核心部件，其低功耗设计对降低整个系统的功耗具有重要的意义。　　关于FPGA低功耗设计，可从两方面着手：一是算法优化; 二是FPGA资源使用效率优化。　　算法优化可分为两个层次说明：实现结构和实现方法。首先肯定需要设计一种最优化的算法实现结构，设计一种最优化的结构，使资源占用达到最少，当然功耗也能降到最低，但是还需要保证性能，是 FPGA设计在面积和速度上都能兼顾;另一个层面是具体的实现方法，设计中所有吸收功耗的信号当中，时钟是罪魁祸首。虽然时钟可能运行在 100 MHz，但从该时钟派生出的信号却通常运行在主时钟频率的较小分量。此外，时钟的扇出一般也比较高。这两个因素显示，为了降低功耗，应当认真研究时钟。　　资源使用效率优化是介绍一些在使用FPGA内部的一些资源如BRAM，DSP48E1时，可以优化功耗的方法。FPGA动态功耗主要体现为存储器、内部逻辑、时钟、I/O消耗的功耗。其中存储器是功耗大户，如xilinx FPGA中的存储器单元Block RAM，因此在这边主要介绍对BRAM的一些功耗优化方法。　　如何进行低功耗设计，大家肯定想到MSP430，MSP430的特长就是进行低功耗。使用这片芯片，能使得产品的大脑——微控制器的功耗更低。但是，进行这样的处理就能得到低功耗的产品或设计了吗？一个产品的低功耗设计，并不仅仅只是采用一个低功耗的MCU就能解决的问题。产品的低功耗，不久取决于MCU的低功耗，也取决于低功耗的外围硬件电路。　　一、低功耗系统的电源电路。对于在电池不同的电压时，分别要进行升压或者降压的电路，可以使用低功耗的升降压稳压电路，如TI的TPS630，可以在1.8V~5.5V电压范围内，稳定地输出3.3V电压。当然，这种电路比低功耗LDO的功耗要略高，它静态功耗为30~50uA。另外，当产品不需要一直待机时，可以采用受程序控制进行断电的电源开关电路。让产品在不使用时自动断电，从而功耗更低。　　二、外部电路的电源管理。采用带关断功能的器件。对于不需要一直工作的当外围器件，当不工作时，尽量关断该部分电源，以达到更低的功耗。对某些没有关断管脚的电路，可以采用MOS管、CMOS驱动器等电路实现电源开关，对局部的电路进行电源管理。当然，如果能采用零功耗的外围电路就是更理想的了。　　三、避免IO口漏电流。当外围电路没有电源时，IO口仍然可能会是潜在的电源输出。所以当外围电路断电后，IO状态应设置为输入状态或者输出低电平状态，避免漏电流。　　四、低功耗的信号调理电路。对于各种传感器，大量信号调理电路被采用。而非常多的经典的信号调理电路却并没有考虑功耗问题。对于低功耗产品设计，应该采用低功耗的信号调理电路。比如采用低功耗运放，TLV2241等每运放功耗仅1uA。低功耗的同向放大器或反向放大器，低功耗的I/V变换电路，低功耗的仪表放大器等等。　　总的来说，低功耗设计是物联网时代发展需求，对产品性能的提升具有重要的意义。为此，电子发烧友网举办2015第二届物联网大会，将评估IoT各领域的商业机会，并关注IoT重要技术节点以及关键创新产品的发展现状，探讨完善的产品创新解决方案，同时将针对业界面临的诸多挑战举办专题研讨会，讨论物联网时代下各种解决方案以创造IoT长远发展。

时间：2020-08-28 关键词： FPGA 低功耗物联网 MSP430
基于MSP430的医疗电子设计方案汇总分析

MSP430系列单片机是美国德州仪器（TI）1996年开始推向市场的一种16位超低功耗、具有精简指令集的混合信号处理器。称之为混合信号处理器，是由于其针对实际应用需求，将多个不同功能的模拟电路、数字电路模块和微处理器集成在一个芯片上，以提供“单片机”解决方案。该系列单片机多应用于需要电池供电的便携式仪器仪表中。该单片机功耗超低，且片内功能丰富，运算速度快，处理能力强，所以适用范围很广。本文主要介绍MSP430单片机在医疗产业方面的应用。基于MSP430与DTMF技术的医院呼叫对讲系统设计医院呼叫对讲系统是提高医院的护理水平的重要设备之一，其基本功能就是通过一种简便的途径使护理对象与医护人员达成沟通。16位的MSP430单片机的集成度很高，片内资源丰富，主要的突出特点是低功耗，可以实现长时间的稳定工作，应用到该系统后，性能得到很好的优化，可以提高医护人员的工作效率和降低他们的劳动强度，病人也能得到及时的护理和医疗，可以显著提高医院的服务水平和医疗质量。基于MSP430的心肺听诊技能训练系统的设计从结构方面看，该系统可以分成模型人和遥控器两部分。模型人主要有内部无线接收装置和控制装置以及人体表面的专用装置。遥控器上有液晶显示屏、键盘以及相关说明。考核者可以很方便地向模型人内部的无线接收装置发出指令信号，无线接收装置以收到的指令来确定是什么疾病类型，从而控制模型人身上各位置点应该发出什么声音，当听诊器接触到模型人身上相应的位置点时，相应的装置会给控制单元一个位置信号，然后控制单元将这个信号通过多路模拟开关控制相应的喇叭闭合发出所在点的心肺听诊音，被考核者通过听诊器将此声音传到人耳朵里，这就完整模拟了一次真实的听诊过程。基于MSP430的高性能便携型电子血压计设计在研究国内外已有产品或设计构思的基础上，使用先进的信号处理技术与智能控制技术，尽量消除脉搏提取处理中的噪声干扰与非线性失真，提高血压测量的准确性与稳定性，并提高了测量的自动化和智能化。本设计采用Motorola公司的MPX53GC硅压式传感器和TI公司MSP430F149单片机为主要器件，构成电子血压计。系统由MCU、传感器、LCD液晶显示器、操作面板、充放气控制电路、气泵和气阀、蜂鸣器、存贮器、电源等部分构成。基于MSP430的十二导联同步心电图机系统设计本十二导联同步心电图机采用德州仪器公司的MSP430系列的MSP430FG4616作为控制核心，可方便地实现心电信号的采集、处理、显示以及传输。系统主要由五部分组成：前置放大电路部分用来放大各导联心电信号；带通滤波电路部分用来滤除心电信号频率范围以外的噪声；陷波电路用于滤除50Hz工频干扰和35Hz肌电干扰；生物电信号数据采集电路部分用来采集放大后的各导联心电信号并将数据发送给单片机；右腿驱动电路部分不仅可以抑制50Hz工频干扰，还可根据检测到的心电信号适当调整人体电平，便于ADC采样；数据处理显示部分用来采用滤波算法处理采集的数据并实时显示心电波形；网络传输部分用来将采集的心电数据传输至医院或疾病控制中心，便于随时了解病人的状况。基于MSP430的低功耗便携式心电仪的设计低功耗便携式心电仪由MSP430F169、心电信号采集调理电路、液晶显示模块、数据存储模块、按键输入模块等组成，通过以标准导联方式I和人体相连的电极取得的心电信号，因为环境中存在各种干扰(人体自身的肌电干扰，外部的工频干扰等)，所以必须经过模拟放大电路的放大、滤波等调理之后才可进入MSP430F169单片机，利用单片机内部的A/D模块对模拟信号进行模数转换，然后存储数据，并在液晶屏上显示，观察者可以直观地看到心电信号波形和每分钟心跳的次数。基于MSP430的光电微损法血糖监测系统本设计采用由数千根光纤组成的光纤束来发送和接收光，并增加一路参考光路，组成三探头的光纤束传感器。整个光纤传感探头采用了同心圆的结构，两路发射光纤束为内圆，并对其进行随机均匀分布排列，而外环为接收光纤束。在测量光纤和参考光纤足够多的情况下，两种波长的光照射到物体上的光斑面积近似相等。这种光纤探头无间隙紧密排列，光纤尺寸、光路相同，易于做成带状，能自动补偿光源强度和反射率以及环境等因素变化对测量精度的影响。基于MSP430F449的电子血压计设计本系统主控电路主要由MSP430F449芯片、JTAG接口电路、时钟发生电路、时钟输出电路、复位电路、PWM波输出电路、供电电路等组成。其中JTAG用于下载和调试程序，PWM波输出电路用于控制气泵。当测量血压时，先充气至200mmHg高，再慢慢以每秒约下降5mmHg的速度放气。实现自动测量血压。基于MSP430的无极性恒流电刺激器的设计本文提出了一种双极性恒流电刺激器的设计方案，并给出了具体的实现方法，该刺激器可用于合成多种信号调幅的无极性指数脉冲，不仅能满足治疗效果，还兼顾了刺激的安全性。系统硬件结构包括MSP430F4270主控芯片、信号合成模块以及信号输出模块.调幅信号产生方式采用了数字式波形发生器方式，预先把所需要的调幅信号产生的波形以某一采样率数字化成为波形数据，存储到MSP430的FLASH中，刺激开启时，再把这一波形所对应的数据根据刺激参数以一定的频率送到片内的12位数-模转换电路，输出的就是需要的调幅信号。基于MSP430F149和nRF905的无线血氧指夹的设计本无线血氧指夹以MSP430F149微控制器为主控芯片，用单片机的I／O接口来驱动发光二极管。系统采用迈瑞公司生产的手指端血氧指夹，指夹的输出量为电流信号，可用于反映透射光光强。该电流信号经过电流一电压转换、放大、滤波等信号调理后，可转换为脉搏波信号，最后由MSP430F149内置的12位ADC采样进入单片机进行处理，并通过计算得到血氧饱和度值，将该值打包后由单片机发送到nRF905模块，然后通过天线发送出去。基于MSP430的颅内出血检测设备设计方案设备以MSP430单片机为控制核心．其输出脉冲信号驱动特定波长的LED产生近红外光．近红外光源透过颅脑组织，由检测探头中的光电传感器采集含有脑组织血氧信息的光信号，光电转换后将电信号传送给单片机，经过处理后的信号可以保存在EEPROM中也可通过LCD显示。还可以将信号通过USB口传送给计算机进行进一步处理或存储。基于MSP430微处理器和GSM移动通信的血糖监护系统设计基于MSP430单片机的血糖测试仪主要由酶电极传感器、信号处理、单片机数据采集处理以及单片机与手机的串行通讯几部分组成.酶电极传感器采用三电极系统，分为参比电极、对极和工作电极。前置信号处理采用模拟开关对电极接入电路情况进行控制，从而为系统提供不同的工作状态，信号处理采用放大器和低通滤波，将传感器的电流信号转换放大滤去高频干扰，为后续电路的数据采集提供质量较高的信号，血糖浓度的数据采集处理和串口数据通讯，采用TI公司的MSP430系列单片机为主控单元完成。基于MSP430设计的微型家用心电图机本文介绍了一种微型家用心电图机。该仪器具有强大的功能：显示监测、存储、回放、打印、记录管理、电源报警、电话或者互联网络传输。与其他心电图机的突出不同之处在于，本系统采用新型低功耗的16位单片机--MSP430 F135作为整个系统的控制核心，并配备相应的16位低功耗存储器AT29LV1024和液晶显示模块LMS0192A，从而简化了系统硬件电路，同时也大大降低了系统成本，因而该家用心电图机具有极为广阔的应用前景。

时间：2020-07-30 关键词： MSP430
基于高性能超低功耗MSP430的倒车雷达系统设计

随着人们对汽车辅助驾驶系统智能化要求的提高和汽车电子系统的网络化发展，新型的倒车雷达应能够连续测距并显示障碍物距离，并具有通信功能，能够把数据发送到汽车总线上去。以往的倒车雷达设计使用的元器件较多，功能也较简单。本文介绍的基于新型高性能超低功耗单片MSP430F2274的倒车雷达可以弥补以往产品的不足。 TI 公司的16位单片机MSP430F2274功耗极低，片上资源丰富，同时利用JTAG 接口技术，可以对片上闪存方便的编程，便于软件的升级，非常适合作为倒车雷达系统的微控制器。倒车雷达系统的框图如图1所示。图1 倒车雷达系统框图电路设计系统以MSP430F2274微控制器为核心，外围电路由超声波发射电路、超声波接收电路、声光报警电路、通信接口电路、键盘液晶显示电路五部分组成，下面逐一介绍。图2 倒车雷达系统主控电路图系统的主控电路图如图2所示。本系统中选用的MSP430F2274片内有32Kb 闪存和1KbRAM，因此无须外扩存储器。外接的32.768kHz 晶振作为CPU 关闭状态Basic-TImer 的时钟源，同时也作为系统的车载时钟使用。超声波发送模块电路如图3所示，由超声波产生和发射两部分组成。超声波的产生方法有两种：硬件发生法和软件发生法。常用的硬件发生法常采用如下方案：超声波由CD4011构成的振荡器振荡产生，经升压变换推动超声波换能器而发射出去，振荡器的起振和停振由单片机来控制。本设计采用软件发生法，因为通过软件发生法既可以减少硬件的复杂程度，降低系统的成本，又具有灵活性强、容易实现、稳定性好的优点。本系统利MSP430F2274单片机的定时器功能来产生稳定的PWM（40Hz）脉冲波，并通过I/O 端口P2.3输出到超声波发射部分。在超声波发射电路中CD4049一共包括了6个非门，图3 中线路仅使用了3个，为了防止干扰或被静电击穿导致整个CD4049损坏，把没有使用的那一侧的3个非门串起来做接地处理。当控制端输出一系列固定频率脉冲时，在压电陶瓷型超声波发射换能器UCM-40-T 上就固定频率的加正电压和反电压，发出大功率的超声波，所得到的波形比其他方式效果更理想。图3 倒车雷达超声波发送模块

时间：2020-07-29 关键词：汽车电子倒车雷达 MSP430
关于TIDA-00373智能照明的设计方案分享

MSP430超低功耗（ULP）FRAM平台集成了独特的嵌入式FRAM和全面的超低功耗系统架构，让创新者能够以较低的能量预算提高性能。FRAM技术整合了SRAM的速度、灵活性和耐久性与闪存的稳定性和可靠性，大幅降低了功耗。 MSP430 ULP FRAM产品系列包含丰富的器件，具有FRAM、ULP 16位MSP430 CPU和面向各种应用的智能外设。ULP架构展示了7种低功耗模式，能够延长电池寿命。 MSP430FR5969主要特性嵌入式微控制器时钟速率高达16MHz的16位RISC架构宽电源电压范围：1.8V~3.6V（最低电源电压受SVS电平限制）优化的超低功耗模式活动模式：约100µA/MHz 待机（带有VLO的LPM3）：0.4µA（典型值）实时时钟（LPM3.5）：0.25µA（典型值）（3.7pF晶体为RTC定时）关断（LPM4.5）：0.02µA（典型值）超低功耗铁电RAM（FRAM） 64KB非易失性存储器超低功耗写入以每个字125ns的速度快速写入（4ms内，64KB）统一存储器=单个空间内的程序+数据+存储耐久性：1015写周期耐辐射和非磁性物智能数字外设 32位硬件乘法器（MPY） 3通道内部DMA 具有日历和报警功能的实时时钟（RTC） 5个16位定时器，每个都具有7个采集/比较寄存器 16位循环冗余校验器（CRC）高性能模拟 16通道模拟比较器具有内部参考和采样保持的12位模数转换器（ADC），外部输入通道多达16条多功能输入/输出端口所有引脚均支持电容触摸功能，无需外部元件可以按位、字节和字（成对）访问从所有端口上的LPM唤醒所有端口上的可编程上拉和下拉代码安全与加密 128位或256位AES安全加密与解密协处理器随机数发生算法的随机数种子增强型串行通信 eUSCI_A0和eUSCI_A1支持具有自动波特率检测功能的UART IrDA编码和解码速率高达10Mbps的SPI eUSCI_B0支持具有多重从寻址功能的I2C 速率高达8Mbps的SPI 硬件UART和I2C引导加载程序（BSL）灵活的时钟系统具有10个可选工厂校准频率的固定频率DCO 低功耗、低频内部时钟源（VLO） 32kHz晶体（LFXT）高频晶体（HFXT）开发工具和软件采用EnergyTrace++技术的免费专用开发环境开发套件（MSP-TS430RGZ48C） MSP430FR5969应用计量传感器管理能量采集传感器节点数据采集可穿戴电子图1 MSP430FR5969功能框图 TIDA-00373智能照明参考设计该系统能够根据周围环境中的环境光来动态调整背光亮度，从而节约了电力，延长了背光元件的使用寿命。背光亮度调节还为用户实现了更加舒适的观赏体验。可以通过睡眠或待机模式进一步节约电力和延长背光使用寿命。接近唤醒特性可以检测人在靠近，从而唤醒系统。德州仪器生产的可见光传感器具有良好的人眼光谱匹配能力，能在被人眼注视时让系统将背光亮度调节到最舒服的水平。背光被激活时，一个很简单的算法即可确定理想的背光亮度。接近唤醒由德州仪器的电容-数字转换器实现。电路板边沿附近的电容传感器在电路板周围提供了360度检测场。靠近器件正面时，接近检测的效果最好。 TIDA-00373智能照明参考设计主要特性利用铜PCB材料或其它导电材料检测人体接近良好的人眼光谱匹配能力动态调节背光亮度用于户外的UV滤波器湿度和温度传感器该子系统通过了测试，包含硬件文件、固件、演示和入门指南 TIDA-00373智能照明参考设计特性应用楼宇自动化接近检测智能恒温器智能照明控制面板面向无线接近方案的连接器图2 TIDA-00373智能照明参考设计框图背光和智能照明控制参考设计具有下列器件 OPT3001：单芯片照度计，测量人眼能够看到的光强度，具有IR抑制功能 FDC1004：面向电容感应解决方案的4通道电容-数字转换器 HDC1000：数字温湿度传感器 MSP430FR5969：具有64KB FRAM、2KB SRAM和40个I/O的16MHz ULP微控制器 TLV71333P：具有出色的线路和负载瞬变性能的低静态电流LDO LM3630A：高效率、双串白光LED驱动器 TPD2E2U06：双通道、超低电容ESD保护器件图3 TIDA-00373智能照明参考设计ISE4024外形图（正面）图4 TIDA-00373智能照明参考设计电路图表1 TIDA-00373智能照明参考设计材料清单

时间：2020-07-17 关键词：德州仪器 LED 智能照明 MSP430
如何快速设计红外体温检测仪？TI来支招！

　　体温检测是我们居家，出入社区或工作场所以及出行中的必要监测。红外体温检测仪通过非接触式测温有助于减少接触传染。在这里我们来和大家谈谈这个系统和主要的设计方案。　　MSP430系列单片机是德州仪器（TI）公司1996年开始推向市场的一种16位超低功耗RISC混合信号处理器，基于该系列产品开发出来的应用不计其数，数不胜数，尤其是面向传感与检测类终端应用，因其在片上集成有高性能ADC、LCD驱动、串口通讯、PWM输出等模块，成为了红外体温检测仪厂商的不二之选。配合TI提供的丰富的线上软硬件设计资源，使得开发人员可以大大简化设计流程，快速开发红外体温检测仪原型机，同时节省电路板空间从而降低成本。　　下图提供了基于MSP430单片机和TI电源管理、放大器及温度传感器器件的红外温度检测仪系统解决方案。　　　　　　图 1 红外体温检测仪系统框图　　MSP430系列单片机作为方案的主控MCU，可为测温仪系统设计方案提供以下功能和特性：　　丰富的外设满足测温仪设计需求：　　1、MSP430片上集成的逐次逼近式SAR ADC或高分辨率Sigma-Delta ADC配合TI的TLV333放大器对模拟型红外温度传感器采集到的高精度信号量进行采样并转换数字温度量，同时可以对电池电压进行实时监控；　　2、MSP430片上集成的LCD驱动模块，可以帮助开发人员为测温仪快速实现LCD显示的设计。MSP430FR4133内置的高达 4×36 段或 8×32 段 LCD 驱动模块，更是支持LCD的Segment和COM管脚的灵活配置，可以简化开发人员的PCB设计；　　3、I2C串口通讯接口可以满足高精度数字温度传感器或数字型红外温度传感器、数字型接近传感器等辅助传感元件的信号采集和输入；　　4、片上集成的定时器模块可以输出多路PWM信号以驱动测温仪指示灯、蜂鸣器等装置；　　5、GPIO在超低功耗模式下的中断使能，可以为电池供电的测温仪系统提供待机模式下的快速按键响应。　　超低功耗设计助力测温仪的长续航和高使用频次：　　MSP430系列单片机从1996年推出至今，一直以超低功耗作为产品的家族基因，为产品的低功耗设计提供丰富的低功耗智能外设。因为高频次使用，红外体温检测仪对设备电池供电的续航和使用频次要求颇高，因此测温仪的低功耗运行便成为系统设计的关键挑战。　　丰富的产品系列提供了灵活的内存选择：　　MSP430系列单片机提供片上16KB以上存储器可以满足绝大多数测温仪产品的内存需求。该系列丰富的产品家族更是提供高达512KB的多种内存选择，用户选择不同内存大小的同时无需过多的工作量便可以快速迁移现有设计。可为测温仪推荐的产品型号有：　　　表1红外体温仪MCU产品型号推荐　　图1的方案中同时包括了TI丰富的电源管理、信号链和传感器产品。　　TPS61099 系列芯片是专门针对需要超低功耗应用的升压芯片，首先，静态功耗仅仅为800nA，而且输入电压低至0.7V，可以完美支持单节干电池供电，同时在输入1.5V，输出3.3V/10uA条件下可达到80%的效率。TPS61099x系列芯片提供输出可调版本和输出固定版本两种供客户选择，固定版本支持1.8V～5.0V几乎各种常见输出电压。　　TPS62170降压转换器提供低IQ，有助于延长系统的电池寿命，尤其是在不使用系统时。此外，它还支持在 2 MHz 以上的切换频率下实现高效率，以帮助设计人员减少所需电感器的大小，从而减小整个解决方案的大小。　　TLV333运放是TI的零温漂运放系列产品，具有高精度低功耗的特点。一方面，该运放的超低输入失调电压（15 µV max）和低温漂（0.02μV/℃）利于最小化温度检测误差，其轨到轨输入/输出性能帮助最大化动态范围。另一方面，低静态电流（28 µA max）、低电压（1.8V to 5.5V）和小尺寸封装（最小SC70封装），加上-40℃ 至+125℃的工作温度范围，非常适合手持式或电池供电的医疗设备。此外，该运放系列也有双通道（TLV2333）和四通道（TLV4333）的选择。　　在某些系统中可能需要更快的建立时间和更低的噪声来帮助加快温度测量。对于这些情况，OPA388是替代TLV333的不错选择。OPA388将提供较低的输入失调电压（最大值为5μV），较低的噪声（7 nV / rt（Hz））和更快的建立时间（2μs），所有这些都将有助于最小化建立时间和所需的平均采样数量达到指定的温度分辨率。　　TI具有多种运算放大器，可用于模拟传感元件和ADC之间的信号接口。下表列出了其他可以适用于此设计的放大器，所有放大器均采用双重封装。　　表2用于信号接口的运算放大器推荐　　TI提供了多种温度传感器，我们的高精度数字传感器TMP117x在-20°C至50°C范围内的精度为±0.1°C。该器件集成了16位分辨率ADC，可通过I2C或SMBus与设计人员的数字控制器进行通信。该器件专为电池供电的系统而设计，因为它在停机时仅具有150nA的Iq消耗，并且每1Hz转换周期只需要3.5µA。对于在MCU中具有集成ADC的系统，TI还提供了模拟温度传感器和热敏电阻。LMT70提供与温度相对应的电压输出，在20°C至42°C之间的最大准确度为±0.13°C。对于成本敏感型系统，TMP61线性热敏电阻提供1%的温度容差、并简化了使用传统的NTC的校准过程。对于更具成本敏感性的数字温度感测应用，可以使用TI的TMP1075，它在−25°C至+ 100°C的范围内具有±1°C（最大值）的精度。对于在MCU中集成了ADC的系统，TI还提供了模拟温度传感器， TMP23x提供了广泛的设计灵活性，因为设计人员可以在±0.5°C至±6°C的精度和增益范围内进行选择。　　为了给ADC和感应元件供电设计通常需要一个低噪声，灵敏的电压轨。低压差稳压器（LDO）易于使用，并且能够为敏感的模拟电源轨提供干净，低噪声的电源，因此这是一种常见的选择。对于这种特定的需求，TPS7A20的超低噪声（6 µVRMS），高纹波抑制（85db @ 1 kHz）和低静态电流（典型值为6 µA，停机模式下为150nA ）让它成为最佳选择。这为ADC和传感元件提供了所需的低噪声轨（在过滤DC / DC纹波的同时还产生了很小的固有输出噪声），同时还为电池供电的应用提供了低静态电流（延长了电池寿命）。对于电池电源系统，TPS7A02是另一个不错的选择，因为它提供了纳瓦级IQ（25nA，停机模式下为3nA），同时还提供了较高的PSRR，可用于后置DC / DC调节。 TPS7A02还具有出色的瞬态响应，这对于占空比负载至关重要。　　市场上有一些高端产品也包括低功耗蓝牙（BLE）通信模块。如果有兴趣将其添加到系统中，CC2640R2F IC或CC2650MODA模块则是非常适合。TI的SimpleLink™ 软件能帮助设计人员尽快的完成开发过程。　　为了减少电流的消耗，还可以使用诸如TPS2051x这样的具有集成故障的负载开关，或者具有超低漏电流的TPS22916xx，都可以用于将BLE模块与电池电源或任何其他直流电源断开。这样可以延长产品的电池使用时长，同时为用户增加其他功能。　　本文中详细介绍的TI器件将助力设计人员快速设计红外体温仪。TI高度重视客户在我们遍布全球的生产基地的支持下设计和制造这种终端设备的工作，同时会持续提供高质量的设计帮助和出色的客户支持。

时间：2020-04-27 关键词：处理器混合信号 MCU 测温仪 MSP430
基于MSP430的驱动电路

生活中最常见的灯就是LED灯，但是很少有人知道LED灯需要LED驱动器，MSP430系列单片机以低功耗和外设模块的丰富性而著称，而针对电容触摸应用，MSP430的PIN RO 电容触摸检测方式支持IO口直接连接检测电极，不需要任何外围器件，极大的简化了电路设计，而本设计文档中使用的MSP430G2XX5 更支持多达2个IO口，可驱动24个以上的LED灯，达到理想的显示效果。下面小编带领大家来了解LED驱动器的相关知识。电容触摸实现原理 MSP430根据型号的不同支持多种电容触摸检测方式，有RC 震荡、比较器、PIN RO，本设计使用的是PIN Relaxation Oscillator 方式，原理如图，芯片管脚内部检测电路由施密特触发器、反向器，以及一个电阻组成，震荡信号经过施密特触发器变成脉冲信号，再通过反向器反馈回RC 电路，通过Timer_A对施密特触发器的输出进行记数，再通过设置测量窗口Gate 获得记数的结果。当手指触摸电极，电极上的C 产生变化，导致震荡频率改变，这样在定长的测量窗口就能获得不同的记数结果，一旦差值超过门限，结合一定的滤波算法判断就可以触发触摸事件。 PIN RO 原理图电路设计 MCU 通过一个5V 转3.3V 的LDO 给VCC 供电，使用LDO的目的是为了保证电源的稳定，让触摸电路在检测信号时不会因为电源的噪声产生过大的信号偏差。电极上串的电阻作为ESD保护器件，如果在产品结构设计合理的情况下可以省去。电路中预留了UART 口与主控系统通讯。由于每一个LED 的电流在10mA左右，24个LED如果同时亮就有240mA，无法通过MCUIO口直接驱动，在每个LED 上加一个三极管以及限流电阻，实现24路LED 的控制。以上就是小编整理的关于LED驱动器的相关知识，小编能力有限，但是在每次设计之后会继续分享设计感受。

时间：2019-07-31 关键词：电压电流电源技术解析 MSP430
MSP430及电路设计

MSP430系列单片机功率消耗低，包括多种模块，针对电容触摸应用，MSP430的PIN RO 电容触摸检测方式支持IO口直接连接检测电极，简化了电路。电容触摸实现原理 MSP430根据型号的不同支持多种电容触摸检测方式，有RC 震荡、比较器、PIN RO，本设计使用的是PIN Relaxation Oscillator 方式，原理如图，芯片管脚内部检测电路由施密特触发器、反向器，以及一个电阻组成，震荡信号经过施密特触发器变成脉冲信号，再通过反向器反馈回RC 电路，通过Timer_A对施密特触发器的输出进行记数，再通过设置测量窗口Gate 获得记数的结果。当手指触摸电极，电极上的C 产生变化，导致震荡频率改变，这样在定长的测量窗口就能获得不同的记数结果，一旦差值超过门限，结合一定的滤波算法判断就可以触发触摸事件。 PIN RO 原理图电路设计 MCU 通过一个5V 转3.3V 的LDO 给VCC 供电，使用LDO的目的是为了保证电源的稳定，让触摸电路在检测信号时不会因为电源的噪声产生过大的信号偏差。电极上串的电阻作为ESD保护器件，如果在产品结构设计合理的情况下可以省去。电路中预留了UART 口与主控系统通讯。这样的原因是由于每一个LED 的电流在10mA左右，24个LED如果同时亮就有240mA，就不可能无法通过MCUIO口直接驱动，相反在每个LED 上加一个三极管以及限流电阻，实现24路LED 的控制。对于电路设计者来说，无疑是很好的操作。

时间：2019-07-22 关键词：电容电源技术解析驱动电路 MSP430
为什么要使用MSP430？与51单片机的优劣势在哪里？

MSP430系列单片机是美国德州仪器(TI)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(Mixed Signal Processor)。称之为混合信号处理器，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。MSP430是16位单片机，51是8位单片机,MSP430采用RISC精简指令集，单个时钟周期就可以执行一条指令，相同晶振，速度较51快12倍。其它片上资源也是MSP较丰富。有很多应用领域，比如智能仪器或仪表、自动化控制设备、家用电器等，其对于运算及控制功能的要求不高，用简单的控制软件便可达到令人满意的控制效果，但是针对一些对于体积、成本及能耗有着严格要求的应用领域，一般的控制软件很难达到相应的控制要求。为满足这些应用领域的要求，经研究便产生了单片机。单片机是一种集成式电路芯片，其主要是利用具有超大规模的集成电路技术以将具有对数据进行处理能力的中央处理器CPU、RAM、ROM、I/O、中断系统及定时器等各种功能集中于一块微小的硅片上，从而得以形成一个具有完整性的微型计算机系统。 msp430系列单片机是一种新型的16位单片机，主要特点就是功耗小，速度快，主要开发语言是c。开发环境有iar集成开发环境。 msp430单片机有不同系列，有f系列，c系列。比如f系列msp40f135表示的是rom是flash型的。常用的是f系列的13系列14系列。13系列的有msp430f133和msp430f135两种。14系列的有msp430f149等。 c51单片机现在很少用了，都被s52单片机代替了。 msp430和51的区别最主要的区别是他们的内核完全不一样。 MSP430内核采用RISC精简指令结构，整个代码量较少，按照复杂程度指令在几十个到百多不等，代码的执行效率高，其操作许多是针对寄存器的读写完成对功能模块的设置和运行的。 51属于经典的CISC复杂指令结构，代码比较多，并且随着性能增加，补充指令也在增加，早先的百多到现在可能已超过2百以上了，代码执行效率不如RISC结构的。由于上述的基本结构特点造成RISC结构的在相同系统频率上，RISC结构的比CISC结构的效率高和运行速度快。 MSP430采用RISC精简指令集，单个时钟周期就可以执行一条指令，相同晶振，速度较51快12倍。其它片上资源也是MSP较丰富。总体而言，MSP430功能强大，速度快，相比51而言，这些是明显的优势。但是，MSP430作为混合信号处理器，针对许多具体应用，许多功能未必有用，如果速度要求也不是很高，51同样可以胜任的话，就可以体现出51成本低，开发资源丰富，位寻址便捷等优点。 MSP430单片机与51单片机的开发环境都是C开发环境，只是根据其外部配置及内部软件的使用而设置了相应的C开发环境。MSP430单片机与51单片机的区别主要体现在以下几方面：第一，两种单片机的位数不同。MSP430单片机的位数为16位，而51单片机的位数为8位。第二，两种单片机的优势存在很大区别。针对51单片机，其最主要的优势就是在整个系统的内部，包括硬件及软件其都具有一套完整的按位操作系统，被称为“位处理器”或是“布尔处理器”。51单片机的位处理器所处理的不是普通的字或是字节而是位，其不但可处理片内的一些具有特殊功能的寄存器的位，比如传送、清零、测试等，而且还可对位进行逻辑运算，具有相当完备的功能，方便了用户的使用。然而针对MSP430单片机，其优势不仅仅是超低功耗，而且还有运行速度快、处理能力强、片内资源丰富等其他优势。以89C51系列单片机为例，其属8位单片机，所采取的指令主要是“CISC”，这是一种非常复杂的指令集，其总共有111条指令。然而MSP430单片机是一种16位单片机，其所遵循的是“精简、透明”的原则，所采取的指令是精简指令集结构，其总共的指令只有27条，非常简洁，而其余大部分指令都是模拟指令，也称仿真指令。在进行计算时，大部分寄存器和位于片内的数据存储器都可参与，并可进行多样化的计算。这些内核指令是一种具有单周期性的指令，这些内核指令的应用不仅使得MSP430具有强大的功能，而且还可提高运行速度。此外，89C51系列单片机的电源电压为5V，而实现低功耗的方式主要有待机及掉电。通常情况下，89C51系列单片机的电流消耗量是24mA;而若处掉电状态，其耗电电流则变为3mA;在掉电状态下，89C51系列单片机的电源电压还可压低至2V，但其还需要提供50uA左右的电流以使内部RAM中的数据得以保存。然而MSP430单片机在低功耗这方面则具有更大的优势。 MSP430芯片可实现以下六种工作方式： (1)活动方式(AM)，即中央处理器CPU及外围模式已被激活而呈现活动状态; (2)低功耗0(LPM0)，即中央处理器CPU处停止活动状态，外围模式处工作状态，ACLK及SMCLC呈现有效状态，MCLK可对环路进行控制; (3)低功耗方式1(LPM1)，即中央处理器CPU处停止工作状态，外围模式处工作状态，ACLK及SMCLK呈现有效状态，而MCLK不能对环路进行控制; (4)低功耗方式2(LPM2)，即中央处理器CPU处停止工作状态，外围模式处工作状态，ACLK呈现有效状态，而SMCLK及MCLK均不能对环路进行控制; (5)低功耗方式3(LPM3)，即中央处理器CPU处停止工作状态，外围模式处工作状态，ACLK呈现有效状态，而SMCLK及MCLK均不能对环路进行控制，同时数字控制振荡器DCO的DC发生器处关闭状态; (6)低功耗方式4(LPM4)，即中央处理器CPU处停止工作状态，若系统提供了外部时期则外围模式处工作状态，ACLK处信号禁止状态且晶体振荡器处停止活动状态， SMCLK及MCLK均不能对环路进行控制，同时数字控制振荡器DCO的DC发生器处关闭状态。第三，两种单片机的模拟功能相差较大。以89C51系列单片机为例，其内部总线为8位，故其大部分内部功能模块也都是8位的，即使经研究现已加了很多功能模块，但是由于其内部总线已固定为8位，受其结构的限制，因此很难增加更多的模拟功能部件。然而MSP430系列单片机具16位基本结构，同时经转换，其内部的数据总线仍然保有8位总线;再者MSP430系列单片机的基本结构属混合型，是一种开放式的架构，因此对于MSP430系列单片机来说，不管是8位功能模块，还是16位功能模块，其都能实现。除此之外，MSP430系列单片机还可实现模数转换及数模转换，这也是MSP430系列单片机之所以能够迅速、方便增加其功能部件的主要原因之一。在对芯片进行选择的时候也要尽量保证最大化的芯片利用率，且要保证使用的便利性。因此，在实际的应用当中，对单片机进行选择时一定要仔细分析不同单片机的特点及优劣之处，结合自身的具体需求及条件，选择正确的单片机，以实现芯片利用率的最大化。无论是MSP430单片机还是51单片机，其都有着其自身的独特特点，也都有着其各自的优势。通常来说，在实际的应用当中，单片机的选择通常取决于设计任务的复杂度，为保证单片机选择的正确性，就必须要对单片机的性能及特点进行充分的了解与熟悉，以及不同单片机之间的联系与不同之处。

时间：2019-07-08 关键词： TI 51单片机 MSP430