MSP430單片機的特點及在接收機中的應(yīng)用

　　一、 引言

　　一款數(shù)據(jù)廣播編碼器和微型低功耗調(diào)頻數(shù)據(jù)廣播接收機，整套系統(tǒng)采用連續(xù)相位頻移鍵控（CPFSK）調(diào)制方式，副載波頻率為72KHz，占用帶寬約16Khz，數(shù)據(jù)傳輸速率4.8KHZ。采用CPFSK調(diào)制方式使接收機易于實現(xiàn)，與QPSK的調(diào)制方式相比對相位穩(wěn)定度要求不高，不易受外界溫度噪聲的影響，而且在信號解調(diào)處理時實現(xiàn)低功耗。硬件結(jié)構(gòu)框圖如下：

二、MSP430單片機的特點及在接收機中的應(yīng)用

　　MSP430系列單片機是美國德州儀器（TI）1996年開始推向市場的一種16位超低功耗、具有精簡指令集（RISC）的混合信號處理器（Mixed Signal Processor）。稱之為混合信號處理器，是由于其針對實際應(yīng)用需求，將多個不同功能的模擬電路、數(shù)字電路模塊和微處理器集成在一個芯片上，以提供“單片”解決方案。該系列單片機多應(yīng)用于需要電池供電的便攜式儀器儀表中。MSP430系列中的各成員集成了較多的片上外圍資源，包含：12位A/D，精密模擬比較器，硬件乘法器，2組頻率可達(dá)8MHZ 的時鐘模塊，2個帶有大量捕獲/比較寄存器的16位定時器，看門狗，2個可實現(xiàn)異步、同步及多址訪問的串行通信接口，數(shù)十個可實現(xiàn)方向設(shè)置及中斷功能的并行輸入、輸出端口等。

　　MSP430單片機的特點:處理能力強。MSP430系列單片機是一個16位的單片機，采用了精簡指令集（RISC）結(jié)構(gòu)，具有豐富的尋址方式（7 種源操作數(shù)尋址、4 種目的操作數(shù)尋址）、簡潔的 27 條內(nèi)核指令以及大量的模擬指令；大量的寄存器以及片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器都可參加多種運算；還有高效的查表處理指令。這些特點保證了可編制出高效率的源程序。運算速度快。MSP430 系列單片機能在25MHz晶體的驅(qū)動下，實現(xiàn)40ns的指令周期。16位的數(shù)據(jù)寬度、40ns的指令周期以及多功能的硬件乘法器（能實現(xiàn)乘加運算）相配合，能實現(xiàn)數(shù)字信號處理的某些算法（如 FFT 等）。超低功耗。MSP430 單片機之所以有超低的功耗，是因為其在降低芯片的電源電壓和靈活而可控的運行時鐘方面都有其獨到之處。首先，MSP430 系列單片機的電源電壓采用的是1.8-3.6V 電壓。因而可使其在1MHz 的時鐘條件下運行時，芯片的電流最低會在165μA左右，RAM 保持模式下的最低功耗只有0.1μA。其次，獨特的時鐘系統(tǒng)設(shè)計。在 MSP430 系列中有兩個不同的時鐘系統(tǒng)：基本時鐘系統(tǒng)、鎖頻環(huán)（FLL 和FLL+）時鐘系統(tǒng)和DCO數(shù)字振蕩器時鐘系統(tǒng)。可以只使用一個晶體振蕩器（32768Hz），也可以使用兩個晶體振蕩器。由系統(tǒng)時鐘系統(tǒng)產(chǎn)生 CPU 和各功能所需的時鐘。并且這些時鐘可以在指令的控制下，打開和關(guān)閉，從而實現(xiàn)對總體功耗的控制。

　　MSP430F123單片機作為CPFSK數(shù)據(jù)廣播接收機的CPU主要對基帶數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，完成數(shù)據(jù)鏈路層的工作：

三、數(shù)字通信中的同步問題

　　數(shù)據(jù)通信中，同步是非常重要的問題，通信系統(tǒng)是否可靠、接收靈敏度是否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，很大程度上依賴于同步技術(shù)的優(yōu)劣。

　　1、同步不確定性的來源

　　實際通信系統(tǒng)中，收發(fā)站之間會由于電波傳播中的多徑效應(yīng)引起碼相位、載波中心頻率相位的延遲，而且在傳輸信道中隨機噪聲的疊加引起傳輸波形的失真，連接在接收濾波器之后的判決電路也很難保證"無差錯"的恢復(fù)基帶信號?！　?、實現(xiàn)同步的幾種方法

　　按同步功用分類可分為載波同步、位同步、群同步和網(wǎng)同步。

　　按傳輸同步信息的方式可分為外同步法和自同步法。外同步法：是由發(fā)送端發(fā)送專門的同步信息，接收端把這個專門的同步信息檢測出來作為同步信號。自同步法：發(fā)送端不發(fā)送專門的同步信息，而是由接收端設(shè)法從接收信號中提取同步信息。

四、位同步

　　由于本接收機接收的碼元速率為4.8KHZ，用CPU捕捉位同步信息，然后進(jìn)行采樣，在配合RS糾錯，即可達(dá)到數(shù)據(jù)準(zhǔn)確傳輸?shù)囊蟆?/P>

　?。ㄒ唬?、位同步的方法：

　　方法一、