（安徽省消防电子工程技术研究中心；蚌埠依爱消防电子有限责任公司研发部安徽蚌埠233006）
摘要：本文主要讲述某型号产品的低功耗设计方法。
关键词：探测器；低功耗
MSP430系列单片机是一种超低功耗的微控制器系列，可使用电池长时间工作。数字控制振荡器使所有低功耗模式从唤醒到运行模式的唤醒时间小于6us。之所以具有超低的功耗，是因为其在减低芯片的电源电压及灵活可控的运行时钟方面都有独到之处。MSP430单片机的电源电压采用的是1.8V~3.3V。当在8MHz的时钟条件下运行时，芯片的电流为200~400uA，时钟关断模式的最低电流只有0.1uA。单片机中有多个时钟源：内部DCO振荡器和外部高速、低速晶体振荡器。通过系统时钟模块来产生CPU和各功能模块所需的时钟源，并且这些时钟源可以在指令的控制下打开和关闭，从而实现对总体功耗的控制。
单片机有1种活动模式和5种低功耗模式。而不同的模式是通过设置状态寄存器的CPUOFF、OSCFF、SCG0、SCG1等位来设置的。
各模式下的功耗比较和结构示意图。
各模式下的功耗比较
激活模式(AM)：所有时钟、CPU处于激活状态
低功耗模式0(LPM0)：CPU、MCLK被禁用ACLK和SMCLK仍然有效
低功耗模式1(LPM1)：CPU、MCLK被禁用ACLK和SMCLK仍然有效
如果DCO未被用作MCLK或SMCLK，则直流发生器禁止
低功耗模式2(LPM2)：CPU、MCLK、SMCLK被禁用ACLK保持激活
如果DCO未被用作MCLK或SMCLK，则自动被禁止
直流发生器有效
低功耗模式3(LPM3)：CPU、MCLK、SMCLK被禁用
DCO和直流发生器禁止ACLK保持激活
低功耗模式4(LPM4)：CPU、MCLK、SMCLK被禁用ACLK保持激活
DCO和直流发生器禁止晶体振荡器被停止
系统的主时钟由DCO提供为1MHz，定时器时钟由VLOCLK提供为12KHz，AD的时钟由其内部振荡器提供为5MHz。
程序的周期是2s，定时器比较0实现2s的定时，定时器比较1实现70ms的定时。程序的流程大概是：1、上电程序进入低功耗等待定时器比较0中断唤醒。2、进入定时器比较0，打开运放电源和使能定时器比较1中断、配置AD寄存器，CPU进入低功耗等待定时比较1唤醒。3、进入定时器比较1进行AD采样，采样结束关闭AD及运放电源进入低功耗。
从时序图及流程可以看出，CPU在一个周期内的大部分时间都处在低功耗状态，使功耗大大降低。程序设计时需要注意以下几点：
1、运放电路工作前要提前打开一段时间，这段延时大概70ms,为了降低功耗让CPU处在低功耗，增加定时器比较1来延时这70ms，这样功耗大大降低了。低功耗模式选择LPM3，只有ACLK活动其他都禁止了，ACLK为定时器的时钟12K。为了降低功耗而增加一个定时比较。
2、为了降低功耗运放的延时可以再减小，但功耗的降低与产品一致性的实验是相矛盾的。如表所示：
所以经过大量试验最后确定延时时间为70ms。
3、系统的稳定工作和低功耗是相矛盾的，所以为了找出最合理的方案，需要做大量的各种实验，既满足实验要求也符合低功耗。