2.1.2超低功耗单片机的特点

超低功耗单片机具有普通单片机的优点，除此之外还有电压低、功耗小以及可低频运行等一些优点，适用于机电一体化设备，智能化仪器仪表以及现代家用电器的控制核心，如电到控制的洗衣机、录像机等[7]。

超低功率单片机的特点归纳如下：

（1）超低功耗设计。超低功耗单片机耗电非常小，每秒执行百万条命令耗电仅为数百微安，工作电流与工作电压均较低。

（2）高集成度的完全单片化设计。超低功耗单片机将很多外围模块集成到了MCU芯片中，增大了硬件冗余。内部以低功耗低电压的原则设计，这样的系统不仅功能强、性能可靠、成本低，而且便于进一步微型化和便携化[7]。源[自[优尔``论`文]网·www.youerw.com/

（3）内部电路可选择性工作。超低功耗单片机可以通过特殊功能寄存器，选择使用不同的功能电路，即依靠软件选择其中不同的外围功能模块，对于不使用的模块使其停止工作，以减少功耗。

（4）具有高速与低速两套时钟。系统运行频率越高，电源功耗就会相应增大。为了更好地降低功耗，超低功耗单片机可采用几套独立的时钟源，如高速主时钟。低频时钟（如32.768kHz）和DCO片内时钟[8]。其可在满足功能需要的情况下按一定比例降低MCU主时钟频率，以降低电源功耗。在不需要高速运行的情况下可选用辅助时钟低速运行，进一步降低功耗[4]。通过软件相对应功能寄存器进行设置，可改变CPU的时钟频率，或进行主时钟和辅助时钟切换。

（5）具有多种节能工作模式。超低功耗单片机具有多种节能模式，为其功耗管理提供了极好的性能保证。

2.2  MSP430单片机的发展与特点

2.2.1  MSP430系列单片机的发展

1996年，TI公司推出了MSP430系列单片机，该系列单片机具有极低的功耗、丰富的片内外设和方便灵活的开发手段，可以方便的构成各种超低功耗的单片机应用系统[8]。MSP430系列单片机的发展大致可以分为四个阶段:

第一代:这一阶段以1996年推出的MSP430系列和到2000年初首先推出的33X、32X、31X等几个系列为代表，其主要的技术特征是实现了低电源电压供电，范围在2.5～5.5V之间，有5种节电模式，采用了16位RISC结构，使用了外部单一32.768kHz晶体，集成了LCD液晶驱动和A/D转换等，有利于提高系统的集成度。EPROM型的价格昂贵，运行环境温度范围狭窄，主要用于样机开发。这也表明了这几个系列的开发模式，即用户可以用EPROM型开发样机，用OTP型进行小批量生产，而ROM型适应大批量生产。接着又推出了11X、11X1系列，MSP430的11X/11X1系列采用20脚封装，内存容量、片上功能和I/O引脚数比较少，价格比较低廉[10]。

这个时期的MSP430已经显露出它的超低功耗等一系列技术特点。其中，33X系列具备片内串行通信接口、硬件乘法器、足够的I/O引脚等，32X系列具有片内高精度A/D转换器。用户可以更具需要选择合适的芯片。

第二代：这一阶段以2000年7月推出的F13X/F14X系列为代表，其主要技术特征是增加了Flash储存器，同时又拓展了I/O接口。在2001年7月到2002年TI公司又相继推出了F41X、F43X、F44X单片机[13]。F41X单片机是目前应用比较广的单片机，它有48个I/O接口，96段LCD驱动。F43X、F44X系列是在13X、14X的基础上，增加了液晶驱动器，将驱动LCD的段数由3XX系列的最多120段增加到160段，并相应的调整了显示存储器在存储区内的地址，为以后的发展开拓了空间。这种以Flash技术与FET开发工具相结合开发方式，具有方便、廉价、使用等优点，给用户提供了一个较为理想的样机开发方式。另外，2001年TI公司又公布了BOOTSTRAP技术，利用它可在烧断熔丝以后只要几根线就可更改并运行内部程序。这位系统软件的升级提供了又一方便手段。BOOTSTARAP具有很高的保密性，口令可达32个字节数[13]。