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一种新型的电磁涡街水表
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图3.1 硬件框图

文本框: 放大滤波电路文本框: 整形电路文本框: 显示模块文本框: 信号电极

3.1 处理器模块

单片机作为系统的核心处理器需要根据流量仪表整体性能的要求来选择适当型号的。本测量系统进行的数学运算并不是很多,侧重于降低功耗、提高运行速度,从这一点出发,选用了TI公司生产的MSP430F44X作为本测量系的CPU。

TI先进的CMOS技术使芯片具有很宽的性能范围和很低的工作电流。由于采用全静态CMOS设计,电源操作能耗很低,但非常可靠。MSP430有正常工作模式(AM)和4种低功耗工作模式(LPM1、LPM2、LPM3、LPM4),而且可以方便地在各种工作模式之间切换。它的超低功耗性能能够满足电池供电的水表系统。系统在初始化后进入待机模式,当有允许的中断请求时,CPU将在6uS的时间内被唤醒,进入活动模式,执行中断服务程序。执行完毕,在RETI指令之后,系统返回到中断前的状态,继续低功耗模式。

MSP430F447单片机引进了“用户可选择振荡器”的新设计概念,它允许用户在3种振荡器工作方式(分别为带锁频环的内部DCO振荡器, 外部高频震荡器XT2,外部低频震荡LFXT1,工作频率范围从直流到8MHZ)中选择一种振荡器形式让芯片执行指令,以优化系统的功耗。在本测量系统中,为了提高可靠性和降低系统功耗,选择了带锁频环的内部DCO振荡器和外部LFXT1相结合的方式。通常情况下使系统进入低功耗模式3,仅让外部LFXT1工作以提供实时时钟,当有中断发生时,唤醒带锁频环的高速内部DCO振荡器,让其处理发生的事件,处理完后再进入低功耗模式。
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