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　　MSP430F149 单片机的基础时钟模块主要由低频晶体振荡器（LFXT1）、高频晶体振荡器（XT2）、数字控制振荡器(DCO)等模块组成，可以提供主系统时钟（MCLK）、子系统时钟（SMCLK）及辅助时钟（ACLK）3 种时钟信号。为优化低功耗特性，在手持式RFID 读写器设计中MSP430F149 可在满足系统性能的前提下，通过软件对基本时钟系统控制寄存器BCSCTL1、BCSCTL1 及DCO 控制寄存器DCOCTL 进行编程设置DCO 的频率用作MCLK、SMCLK 的时钟源，其范围为32768Hz～8MHz。其中ACLK 可采用32768Hz 的LFXT1CLK 以提供稳定的系统时基和低功耗的备用工作时钟频率, MCU 在执行程序时所需的MCLK 由可快速启动的DCOCLK 提供，SMCLK 可采用DCOCLK 作为扩展FLASH 的时钟信号，以满足扩展FLASH 的读写操作时序要求。

　　3 低功耗的软件控制

　　在低功耗硬件的基础上，通过软件采用MSP430F149 的可编程中断结构编程来管理系统的工作模式及外围模块的开关连接，从而控制读写器降低系统功耗。

　　为充分利用MSP430F149 的低功耗功能，根据手持式RFID 读写器的工作状态将其工作模式设为射频模式、通信模式和待机模式，以尽量延长读写器的工作时间。其中射频模式应用于操作人员进行射频识别的读写操作，当射频标签进入工作区域时产生中断使MSP430F149工作模式由低功耗模式LPM3 切换到活动模式AM；通信模式应用于读写器进行USB 通信或RS232 串行通信或网络通信等操作，由键盘中断使MSP430F149 工作模式由低功耗模式LPM4切换到活动模式AM；待机模式则在系统无操作时由键盘中断或定时超时中断使MSP430F149工作模式由其他模式进行低功耗模式LPM4。

　　另外，在不同的工作状态也可通过软件将MCU 的P1~P6 连接的接口电路设置为高阻状态或将相应外围模块工作在省电工作模式，从而也可降低系统的功耗。如FM1702SLRF 收发芯片提供了Hard Power Down、Soft Power Down 及Stand by 三种省电模式，可由MCU 的IO线信号或通过软件设置FM1702SL 内部控制寄存器设置为省电模式，以实现低功耗的控制。

　　4 功耗测试及结果分析

　　为测试手持式RFID 读写器的系统功耗，按相应测试规程设计的功耗测试主程序及功耗测试中断程序的流程图分别如图2、图3 所示。系统在功耗测试主程序的控制下进行待测试状态，其中在接口初始化模块中将键盘及显示接口设置为功耗测试需要的功能，并提示用户按测试流程进行相应测试，等待操作人员进行功耗测试操作。当操作人员按预定测试规程按下相应键后调用功耗测试中断程序进行测试。在相应中断程序中可按提示信息将主系统时钟MCLK 及子系统时钟SMCLK 时钟频率设置为8MHz、1MHz、400KHz,然后选择工作模式设置为射频模式、USB 通信模式或待机模式，最后选择相应模块状态设置为连接或关闭，并经延时使系统工作稳定后提示测试功耗，最后执行中断返回命令返回主程序待进行其他条件下的功耗测试。其中射频模式下，系统中MCU 设为活动模式、RF 收发模块的发射电路连续发射载波信号、模拟及数字电路正常工作，OLED 显示标签信息，其他通信模块关闭；USB 通信模式下则是系统中MCU 设为活动模式、USB 通信工作，OLED 显示通信信息，其他模块关闭；待机模式下则是MCU 设为低功耗模式LPM4，其他模块都关闭。

　　图2 功耗测试程序流程图

　　图3 功耗测试中断程序流程图

关键词： 手持式 RFID读写器 低功耗