基于MSP430的微功耗数据采集系统的开发应用
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2020-10-19
17:56:35
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基于基于MSP430的微功耗数据采集系统的开发应用的微功耗数据采集系统的开发应用
本文介绍了一种基于微功耗单片机MSP430F1611和CF卡的水下微功耗数据采集系统的设计与实现，总功率仅
150mW。相比传统的以DSP为处理器、IDE硬盘为存储介质的数据采集系统，功耗大大降低。
引言引言
以电池作为电源的水下数据采集系统，若要长时间工作必然要为其配备大量的电池作为电源，如果能降低系统的功耗，那么将
减少电池的数量，不仅能降低系统的成本而且能大大缩小系统的体积和重量，也更有利于水下数据采集系统的布放。本文介绍
了一种基于
1 系统总体构成系统总体构成
本系统是应用在矢量水听器噪声测量试验中，要求实时采集并存储矢量水听器4通道信号，每通道采样率为10kHz，在水下不
间断工作7小时。
鉴于本系统采样率不高，7个小时总的数据量不超过2个G，所以没必要采用功耗和体积都比较大的IDE硬盘，采用容量为2G的
CF卡完全可以满足系统要求。CF卡的全称为Compact Flash，兼容3．3V和5V工作电压，工作时没有运动部件，其体积小、
耗电量小、容量大，具有很高的性价比。目前，CF卡的容量可高达12GB，CF卡由控制芯片和闪存模块组成，闪存用于存储
信息，控制芯片用于实现与主机的连接及数据的传输。CF卡可工作在TRUEIDE模式下，并且与普通IDE硬盘接口完全兼容，
所以很容易进行开发使用。
系统对采集的数据只存储而不做信号处理，在处理器的选取上也就不必一味追求高速度，本系统采用TI公司的超低功耗单片机
MSP430F1611作为系统的处理器，负责AD的采集，并把采集的数据写入CF卡。这是一款高性价比的单片机，具有以下特
点：丰富的片内外设；超低功耗，在电压3．3V主频1MHz时工作电流仅600μA；强大的处理能力，在8MHz晶体驱动下，指令
周期为125ns，完全满足系统的处理需求。系统总的结构图如图1所示。
2 硬件设计硬件设计
2．1 CF卡接口设计
CF支持三种基本工作模式：PC Card Memory模式、PCcard I／O模式以及True IDE模式。在本文的设计中，使用True IDE模
式，它可以在CF卡上电时自动进入。在插入CF卡之前，保证CF卡插槽的／OE管脚为低电平，即可以让CF卡进入True IDE模
式。单片机与CF卡的接口电图如图2所示。
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