基于MSP430和CC1100的有源RFID设计

RFID（Radio Frequency IdenTIficaTIon，RFID）技术是一种通过无线射频通信实现的非接触式自动识别技术。

与目前广泛使用的条形码技术相比，RFID具有容量大，识别距离长，穿透力强，抗污性强等特点。

RFID技术已经发展相对成熟并获得了大规模的商业使用。

随着RFID便携式设备的引入，功耗已成为重要的考虑因素。

本文将详细介绍基于MSP430F2012和CC1100低功耗设计概念的双向有源标签的软件和硬件实现方法。

1.低功耗设计1.1低功耗概述功耗基本定义为能耗率，可分为瞬时功耗和平均功耗。

两者具有不同的含义，具有不同的应用背景和优化策略，通常归纳为低功耗设计。

在实际研究中，可以根据不同的情况分为以下几种情况：（1）瞬态功耗优化：目标是降低峰值功耗，解决电路可靠性问题。

（2）平均功耗优化：目标是在给定的时间内降低能耗，主要用于电池供电的便携式电子设备延长电池寿命或减轻设备重量。

1.2功耗的物理来源芯片电路的功耗主要来自两个方面：动态功耗和静态功耗。

动态功耗主要是电容器的充电和放电以及短路电流。

静态功耗主要是泄漏电流，包括PN结反向电流和亚阈值电流以及穿透电流。

如果工作流程和软件算法设计存在缺陷，将会降低系统效率，延长工作时间，直接增加系统能耗。

1.3低功耗设计策略算法级功耗优化：在电路设计之初，有必要选择算法，并应尽可能选择功耗效率高的算法。

首先，从实现算法所需的逻辑大小的角度来看，算法中的运算数量越少，所需的带宽，存储运算和端口运算越少，电路所消耗的功率就越低应用此算法。

在实际设计中，需要根据应用需求平衡整体性能和功耗。

同时，必须考虑算法中所需的协同处理。

算法所需的协同处理越简单，协作模块越少，实现算法所需的功耗就越小。

此外，算法中的几个临时变量，临时变量的有效时间短以及循环的合理使用将减少算法的功耗。

系统级功耗设计和管理：系统级功耗管理主要是动态电源管理。

通常的做法是在空闲状态下以睡眠状态运行，并且只有某些设备在工作；当产生中断时，该中断唤醒其他设备。

实际上，这部分需要硬件支持，例如：电力系统的低功耗技术；系统软件和硬件的划分是确定哪些功能模块由功耗较低的软件实现，哪些功能模块由功耗较低的硬件实现；低功耗处理器的选择。

2.系统硬件设计在考虑系统功耗来源和低功耗设计策略的基础上，硬件设计选择了具有低功耗特性的单片机和射频收发器芯片，并最大程度地减少了电路设计以降低功耗。