MSP430F123单片机基于RFID的导盲系统研究设计(5)
2.1.4 对各功能模块的特殊要求
在本次研究中除了标签，其他各功能模块均安装在导盲杖中，但导盲杖最大重量不宜超过2kg,盲人室外行走，各模块必须保持充足的电量，基于以上几点功能模块在选择时均应重点考虑其低功耗、小型化、质量轻、便携带等特点。
2.2 单片机的选择
本研究主要针对视力残疾者利用基于RFID技术的导盲系统进行室外活动，所以充电及其不方便，只能使用便携式电源，由于盲人的行进速度比正常人慢，花费在路途中的时间比正常人多，故系统结构的各部分都应额外注重低功耗的性能。
MSP430系列单片又名混合信号处理器，是美国德州仪器（TI）推向市场的一种16位超低功耗具有精简指令集的混合信号处理器，该系列单片机处理能力强，运算速度快，片内资源丰富。
2.2.1 低功耗
MSP430系列单片机采用的电源为1.8-3.6V，可以使系统在1MHZ的频率下正常运行，MSP430系列单片机在活动模式时耗电250 μA/MIPS，因电源在1.8-3.6V之间，故总体每秒百万指令损耗的功率较小。而89C51单片机在正常运行的情况下的耗电为24mA/MIPS，而且电压为5V，功耗远远大于MSP430系列单片机。在RAM的保持模式下，电流可低至0.1 μA，而89C51单片机在RAM的保持模式下的电流为50μA，仍远远高于MSP430系列。作为一个应用系统，功耗是整个系统的功耗而不仅仅是处理器的功耗，对于一个多输入系统而言，处理器输入漏电流的功耗对整个系统功耗影响较大，MSP430系列单片机的漏电流仅为50nA,远低于其他系列单片机（一般为1-10μA）。MSP430系列单片机堪称目前世界上功耗最低的单片机，其应用系统可以做到一枚电池使用10年。
2.2.2 处理能力强，运算速度快
MSP430单片机是采用了精简指令集结构的16位单片机，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），27条简洁的内核指令和大量规模指令。众多的寄存器以及片内数据存储器都可参加多种运算。这些内核指令均为单周期指令，功能强，运行的速度快。C51单片机指令是集中指令集的，存在三字节指令，这样用在工业级的抗干扰性能就不如精简指令集的，三字节指令会出现程序跑飞。
25MHZ的晶体驱动可以实现40ns的指令周期，MSP430系列单片机一个周期可以执行一条指令，而传统的MCS51单片机12个时钟周期执行一条指令，速度远远小于MSP430系列单片机。40ns的指令周期、16位数据宽度、硬件乘法器、硬件乘加（积之和）功能相结合大大增强了数据处理能力和运算速度。
2.2.3 片内资源丰富
MSP430系列单片机集成了看门狗、模拟比较器A、定时器（Timer_A和Timer_B）、
48条I/O口线、两个多功能串口等丰富的片内外设。
MSP430系列的FLASH型单片机在系统设计、开发调试及实际应用上都具有显著优势，使应用程序和代码改进上都更加方便，成为国内应用的主流机型。FLASH的主要优点是结构简单、集成密度大、电可擦写、成本低。由于FLASH可以局部擦除，且写入、擦出次数可上万次，从而使开发微控制器不再需要昂贵的专用仿真器。MSP430系列单片机的FLASH型主要有MSP430F122和MSP430F123两种型号。本研究采用的是MSP430F123，如图2-2所示。
图2-2 MSP430F123单片机接口连接图
2.3 阅读器的选择
虽然因频率范围通信协议和数据传输方法的不同，各种阅读器在一些方面会有很大的差异，但阅读器通常都应具有下述功能：
①以射频方式向电子标签传输能量；
②从电子标签读出数据或向电子标签写入数据；
③完成对电子标签数据信息的处理并实现应用操作。