本次设计的锂电池保护系统以模块化方式分块设计，通过将设计分成各个独立的模块，分步完成相应模块，最终将各个模块整合到一起，完成设计，最终进行总体调试。系统结构框图如图2。1所示。

图2。1 系统结构框图

2。2 单片机的选型来自优O尔P论R文T网WWw.YoueRw.com 加QQ7520`18766

MSP430F149单片机[6]是美国德州仪器（TI）推出的一种16位超低功耗的混合信号处理器（Mixed Signal Processor），主要是针对实际应用需求，把许多模拟电路、数字电路和微处理器集成在一个芯片上，以提供“单片”混合信号处理的解决方案。MSP430F149是一个16位的、具有精简指令集的、超低功耗的混合型单片机，具有可靠性高、功耗低、扩展灵活、体积小、价格低和使用方便等优点，广泛应用于仪器仪表、专用设备智能化管理及过程控制等领域，有效地提高了控制质量与经济效益，已成为众多单片机系列中一颗耀眼的新星。

MSP430F149单片机有以下的特点：

（1）处理能力强

MSP430F149单片机是一个16位的混合信号处理单片机，采用了精简指令集（RISC）结构，具有丰富的寻址方式（7种源操作数寻址、4种目的操作数寻址）、简洁的27条内核指令以及大量的模拟指令；大量的寄存器以及片内数据存储器和模拟信号处理模块可以实现多种数据运算；还有高效的查表处理指令；这些特点保证了MSP430F149单片机强大且高效率的处理能力。

（2）运算速度快

MSP430F149 系列单片机能在25MHz晶体的驱动下，实现40ns的指令周期。16位的数据宽度、40ns的指令周期以及多功能的硬件乘法器（能实现乘加运算）相配合，能实现数字信号处理的某些算法（如FFT等）。 

（3）超低功耗

MSP430F149单片机之所以有超低的功耗，是因为其在降低芯片的电源电压及灵活而可控的运行时钟方面都有其独到之处。 

首先，MSP430F149单片机的电源电压采用的是1。8~3。6V电压。因而可使其在1MHz的时钟条件下运行时，芯片的电流会在200~400uA左右，时钟关断模式的最低功耗只有0。1uA。 

其次，独特的时钟系统设计。MSP430F149单片机有两个不同的系统时钟系统：基本时钟系统和锁频环（FLL和FLL+）时钟系统或DCO数字振荡器时钟系统。有的使用一个晶体振荡器（32。768KHz），有的使用两个晶体振荡器。由系统时钟系统产生CPU和各功能模块所需的时钟。并且这些时钟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。 

由于系统运行时打开的功能模块不同，即采用不同的工作模式，芯片的功耗有着显著的不同。在系统有一种活动模式（AM）和五种低功耗模式（LPM0~LPM4）。在等待方式下，耗电为0。7uA，在节电方式下，最低可达0。1uA。 

上电复位后，首先由DCOCLK启动CPU，以保证程序从正确的位置开始执行，保证晶体振荡器有足够的起振及稳定时间。然后软件可设置适当的寄存器的控制位来确定最后的系统时钟频率。如果晶体振荡器在用做CPU时钟MCLK时发生故障，DCO会自动启动，以保证系统正常工作；如果程序跑飞，可用看门狗将其复位。

MSP430F149可以满足系统开发需要，而且使用普遍，开发编程环境容易实现，与其他系统兼容性强，开发成本低，较STC89C52RC、AVR和FPGA具有明显的价格优势，超强抗干扰能力、超低功耗、价格低廉等优点，所以将其选择作为系统控制芯片。论文网

2。3 显示模块的选型

本设计采用的是LCD1602[7]作为最终的显示器输出信息的器件。该显示器与传统的LED数码管的显示相比较，该LCD1602显示模块具有显示内容丰富、功耗低等优点。而且不需要外加驱动电路，在该设计中该显示器的显示内容为锂离子电池充放电状态的开与关。LCD1602可以显示2行16个西文字符和数字。