MSP430在冲击波测试系统中的应用

　　1　测试系统工作原理

　　1·1　存储测试原理简介

　　存储测试系统视为完成存储测试目的而设计的物理系统,它工作在高温、高压、强冲击振动、高过载等恶劣环境下,自动完成被测信息的实时采集与存储记忆。它将传感器,适配电路,数字化存储记录电路,通讯接口,控制指示单元和电源集成为一体,构成一个小型化的,可安装在被测体内(相对)独立工作的测试系统的一种技术。由于存储测试系统具有体积小,功耗低,可重复使用,抗干扰性好以及能适应特殊环境等特点,所以对于工程测试,特别是在野外恶劣的环境下,存储测试系统提供了一个很好的解决方案。

　　1·2　系统工作原理

　　无线冲击波测试系上电以后使电路以及单片机进入工作状态,上电延时20s后,通过程序启动无线传感网络使其进入工作状态,待触发信号到来之后,使系统进入采样状态,此时单片机控制无线模块电源关电,防止爆轰区电离场对测试电路的影响。15s以后启动无线模块的电源使其进入工作状态;然后单片机控制冲击波电路的OE读数,通过无线传感网络把数据发回到上位机上,实时的观察了冲击波电路的波形。框图如1所示。

　　1·3　MSP430单片机低功耗的设计

　　MSP430系列单片机有独特的时钟系统设计,包括两个不同的时钟系统:基本时钟系列和锁频环(FLL和FLL+)时钟系统或者DCO数字振荡器时钟系统。由时钟系统产生CPU和各功能模块所需要的时钟,并且这些时钟可以在指令的控制之下打开或关闭,从而实现对总体功耗的控制。由于系统运行时使用的功能模块不同,即采用不同的工作模式,芯片的功耗有明显区别。在系统中共有一种活动模式(AM)和5种低功耗模式(LPM0~LPM4)。MSP430系列单片机各个模块运行完全是独立的,定时器,输入/输出端口,A/D转换,看门狗等都可以在主CPU休眠的状态下独立运行。当需要主CPU工作时,任何一个模块都可以通过中断唤醒CPU,从而使系统以最低功耗运行。这一点是MSP430系列单片机最突出的优点,也是与其他单片机的最大区别。

　　为了充分利用CPU低功耗性能,可以让CPU工作处于突发状态。在通常情况下,根据需要使用软件将CPU设定到某一种低功耗工作模式下,在需要时使用中断将CPU从休眠状态中唤醒,完全工作之后又可以进入相应的休眠状态。MSP430F1611IPM如图2所示。单片机的45引脚ONA/主要通过编程控制无线模块的电源,无线模块电源主要部分如图3所示。

　　2　状态设计理论及系统的状态分析

　　2·1　状态设计理论

　　所谓状态设计,是根据被测对象的运动规律确定存储测试系统状态组织结构的过程。它是实现功能设计的关键一环,是硬件设计的依据,也是建立基型存储测试系统的有效手段。状态设计可以使设计思想清晰地贯穿于设计和调试的始终,可以不同程度的简化原本复杂的设计过程。