MSP430G2553单片机超低功耗的研究与设计

逄淑松，程凯，刘光发，邓建

（中国海洋大学 信息科学与工程学院，青岛 266100）

引 言

美国德州仪器（TI）公司推出的MSP430系列单片机能实现极低的处理器功耗，特别适合于电池供电的应用。本文以MSP430G2553单片机为例，对其实现超低功耗的设计进行较为细致地探讨。

1 MSP430G2553单片机概述

MSP430系列单片机具有超低功耗特性，同时还拥有强大的数据处理和运算能力，高性能的模拟技术及丰富的片上模块以及方便高效的开发调试环境[1]。MSP430G2553单片机是一种混合信号微控制器，具有16位精简指令集（RISC）架构和62.5ns指令周期时间，可在不到1μs的时间里从待机模式超快速地唤醒，支持JTAG仿真调试。超低功耗方面：1.8～3.6V的低电源电压；在1MHz频率和2.2V电压条件下，有230μA／运行模式，0.5μA／待机模式，0.1μA／关闭模式（RAM 保持）；口线输入漏电流小于50nA[2]。

MSP430系列开发工具方便先进，本文基于MSP430G2553型号单片机进行超低功耗研究，相关实验采用MSP430LaunchPad开发板，其单片机采用20引脚PDIP封装，编译工具使用Code Composer Studio v5.1.1，软件编程采用C语言。

2 MSP430G2553单片机超低功耗设计原则

MSP430系列单片机是超低功耗单片机的代表，它有灵活的时钟系统、多种深度的低功耗模式、高度自动化的智能外设，其充分利用MSP430G2553的特性和内部模块，实现理想的低功耗特性。

图1 典型低功耗系统CPU工作方式

图1为典型的低功耗系统CPU工作方式，系统的大部分时间处于空闲状态，有事件发生或定时才会处理一些工作任务，整个系统的功耗就等于平均值曲线下方的面积。降低系统功耗即空闲时选择低功耗模式，运行时使工作消耗最小。……