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                                                                  主营业务:sunbet下载 / 申博亚洲备用网址 / suncity客户端

                                                                  实业公司经营范围

                                                                  当前位置:洛阳晟光实业有限公司 > 实业公司经营范围 > sunbet下载

                                                                  sunbet下载_基于MSP430单片机的低功耗主动式RFID标签计划

                                                                  发布时间:2018-01-08 13:04 作者:sunbet下载 来源:网络整理 点击:77 字号:

                                                                    射频辨认(RFID)技能连年来在海表里获得了敏捷成长。对付必要电池供电的便携式体系,功耗也越来越受到人们的重视。本文将详细叙述基于MSP430F2012和CC1100低功耗计划理念的双向主动式标签的软硬件实现要领。

                                                                  低功耗计划

                                                                    低功耗概述

                                                                    功耗根基界说为能量耗损的速度,可分为瞬态功耗僻静均功耗两类。两者意义差异,有差异的应用配景和优化计策,凡是被笼统地归纳综合为低功耗计划。现实研究中可按照差异环境区分为:

                                                                    (1)瞬态功耗优化:方针是低落峰值功耗,办理电路靠得住性题目。

                                                                    (2)均匀功耗优化:方针是低落给按时刻内的能量耗损,首要针对电池供电的便携电子装备,以延迟电池寿命或减轻装备重量。

                                                                    功耗的物理来历

                                                                    芯片电路的功耗首要来自两方面:动态功耗和静态功耗。动态功耗首要是电容的充放电和短路电流。静态功耗首要是泄电流,包罗PN结反向电流和亚阈值电流,以及穿透电流。假如事变时序及软件算法计划有缺陷,会低落体系事变服从、延迟事变时刻,也会直接增进体系能量的耗损。

                                                                    低功耗计划计策

                                                                    算法级功耗优化:在电路计划的开始,就要举办算法的选择,应该只管选择功耗服从高的算法。起首,从实现算法所需逻辑的巨细来看,算法中操纵的数量、所必要的带宽、存储操纵、端口操纵越少,此算法应用到的电路功耗越低。在现实的计划中,必要凭证应用的要求举办总体机能和功耗的平衡。同时,算法中必要的协处理赏罚必需思量,算法所需的协处理赏罚越简朴、协作模块越少、实现算法所必要的功耗就越小。另外,算法中姑且变量少、姑且变量有用的时刻短、轮回的公道运用城市低落算法所需的功耗。

                                                                    体系级功耗计划与打点:体系级的功耗打点首要是动态功耗打点。凡是的做法是处于空闲状态的时辰,运作于就寝状态,只有部门装备处于事变之中;当发生一其间断时,由这其间断叫醒其余装备。现实上,这一部门必要硬件的支持,如:电源体系的低功耗技能;体系软硬件的分别,在于抉择哪些成果模块由软件来实现功耗较小,哪些成果模块由硬件实现功耗较小;低功耗处理赏罚器的选择。

                                                                  基于MSP430单片机的低功耗主动式RFID标签打算

                                                                  体系硬件计划

                                                                    综合思量体系功耗来历与低功耗计划计策,,硬件计划选择具有低功耗特征的单片机及射频收发芯片,并只管简化电路镌汰功耗开支。

                                                                    首要芯片的选择

                                                                    MSP430系列单片机的布局完全以体系低功耗运举动焦点,电源回收1.8~3.6V 低电压,勾当模式耗电250μA/MIPS,RAM数据保持方法下耗电仅0.1μA。因为体系在90%以上的时刻内都是处于休眠或低功耗状态,因此泄电流成为影响体系功耗的另一个重要身分,其I/O输入端口的泄电流最大仅为50nA。加上有奇异的时钟体系计划,包罗两个差异的时钟体系:根基时钟体系和锁频环(FLL和FLL+)时钟体系或DCO数字震荡器时钟体系。由时钟体系发生CPU和各成果模块所需的时钟,而且这些时钟可以在指令的节制下打开或封锁,从而实现对总体功耗的节制。因为体系运行时行使的模块差异,即回收差异的事变模式,芯片的功耗会有明明的不同。在体系中共有一种勾当模式(AM)和五种低功耗模式(LPM0~LPM4)。其它,MSP430系列单片机回收矢量间断,支持十多其间断源,并可以恣意嵌套。用间断哀求把CPU叫醒只必要6μs,通过公道编程,既可以低落体系功耗,又可以对外部哀求做出快速相应。

                                                                    射频芯片是整个RFID卡最焦点的部门,直接相关到标签的读写间隔和靠得住性,同时也直接影响到整个体系的功耗。CC1100是Chipcon公司推出的单片UHF无线发射芯片,体积小,功耗低,数据速度支持1.2~500kbps的可编程节制,其事变电压范畴为1.9~3.6V,可以事变在915MHz.、868MHz.、433MHz和315MHz四个波段,还可通过措施设置在全部频段提供-30~10 dBm输出功率内置地点解码器、先入先出仓库区、调制处理赏罚器、时钟处理赏罚器、GFSK滤波器、低噪声放大器、频率合成器,功率放大器等成果模块。它具有两种低功耗事变模式:关机模式和空闲模式,在关机模式下事变电流小于200nA。本文中CC1100事变在433MHz的频率上,回收FSK调制方法,数据速度为100kbps,信道隔断为200kHz。

                                                                    电路计划

                                                                    为简化体系布局,本体系仅由必需的微处理赏罚器单位、射频收发单位、天线及电池单位构成。省去电池到器件之间的稳压电路,直接由电池给体系供电。节减了稳压电路所带来的静态电流耗损,使电池寿命进一步延迟。为防备发射状态较大的电流造成电池电压瞬态低落,行使较大容量电容与电池并联。MSP430F2012内部集成的零功耗欠压复位(BOR)掩护成果,可以在电压低于安详操纵范畴时执行完全复位,很好地办理了单片机复位不完全而发生的随机错误操纵题目。

                                                                  软件计划

                                                                    只管用软件来取代硬件也是低功耗体系计划经常采纳的法子。本次措施开拓综合思量了时序调治和事变服从两方面题目,以低落体系的功耗。

                                                                    公道计划事变时序

                                                                    因为CPU的运行时刻对体系的功耗影响极大,应尽也许收缩其事变时刻,较长地处于空闲方法或掉电方法是软件计划低落单片机体系功耗的要害。措施运行流程图如图2(a)、(b)所示,当体系上电完成初始化操纵立刻进入低功耗模式,只在体系吸取到正确信息发生间断时才会叫醒单片机进入事变模式,只管在短时刻内完成对信息或数据的处理赏罚,当处理赏罚竣事当即返回低功耗模式守候下一其间断到来。

                                                                  基于MSP430单片机的低功耗主动式RFID标签打算

                                                                    进步事变服从

                                                                    用宏界说来取代子措施挪用。由于CPU进入子措施时,会起首将当前CPU寄存器推入仓库(RAM),在分开时又将CPU寄存器弹出仓库,这样至少带来两次对RAM的操纵,以是读RAM会比读Flash带来更大的功耗。用宏界说来取代子措施挪用,无疑会低落体系的功耗。

                                                                    只管镌汰CPU的运算量,将一些运算的功效预先算好,放在Flash中,用查表的要领更换及时的计较,镌汰CPU的运算事变量,可以有用低落CPU的功耗;不行停止的及时计较,精度够了就竣事;只管行使短的数据范例:如只管行使字符型的8位数据更换16位的整型数据,只管行使分数运算而停止浮点数运算等。

                                                                    让I/O模块间歇运行,不消的I/O模块或间歇行使的I/O模块要实时关掉,以节减电能。不消的I/O引脚要配置成输出或配置成输入,用上拉电阻拉高。若引脚没有初始化,也许会增大单片机的泄电流。

                                                                  基于MSP430单片机的低功耗主动式RFID标签打算

                                                                  结论

                                                                  相关文章Related Articles