BIST可测性设计的低功耗技术

在BIST测试过程中,测试电路的加入使得数字系统的功耗明显加大,低功耗的BIST设计得到人们的广泛关注.本文介绍几种BIST的低功耗设计技术,各种方法的综合应用会使系统的功耗指标达到最佳.     

一种低功耗无线传感器网络节点的设计

无线传感网络中的节点，具有感知和路由的功能，是构成无线传感器网络的基本单元，功耗是影响其工作寿命的关键因素。为此，在对构成传感器节点的模块比较、选择基础上，使用了微控制器MSP430F149，结合外围的低功耗传感器ADT7301和无线射频模块nRF2401，并通过有效的电源管理和软件设计，实现了一种超低功耗的无线传感器网络节点。该节点非常适合无线传感器网络的应用，具有集成度高、微型化、体积小、功耗低等特点。     

一种适用于无线传感器网络节点设计的低功耗技术

无线传感器网络集成了传感器、嵌入式计算和通信技术,具有广阔的应用前景。由于传感节点的硬件资源有限,如何采取有效措施降低网络的能耗以延长其工作时间是一个关键的问题。介绍无线传感器网络节点的硬件构成及协议构成,从节点软硬件设计等方面介绍无线传感器网络节点相关的低功耗设计方法。     

一种低功耗无线传感器网络节点的设计

功耗问题严重影响着电池供电的无线传感器节点的寿命,进而决定整个无线传感器网络的生存周期.设计了一种基于MSP430F1611超低功耗单片机与CC2420射频模块的传感器节点,给出了具体的硬件设计方案,详细阐述了微控制器和射频芯片的低功耗控制,分析了软件编程上如何充分利用器件的低功耗模式,实现动态电源管理.结果表明:设计的节点能够达到预期的低功耗性能.     

低功耗声/超声复合传感器节点设计

针对具有全向感知能力的有向传感器网络(DSN)节点功耗较高的问题,设计制作了声与超声波复合全向感知节点.低功耗被动声探测器利用目标声信号幅值的变化趋势,判断目标相对于节点的运动情况,唤醒由5组超声波测距单元组成的阵列,测量5个固定方向上的距离,从而实现目标车辆的定位.然后分析了系统功耗和基于目标轨迹的全向感知模型,并进行了相关试验.结果表明:节点能够感知半径为20 m区域内的目标,在半径6m的范围内判断目标轨迹.节点功耗减小66.7％,大幅度延长了能源受限节点的值守时间,满足无线传感器网络的应用需求.     

低功耗智能传感器系统的设计

设计了一个电池供电的智能传感器系统.该系统使用一个微控制器单元(MCU)来对整个系统进行控制,以及一个高分辨率的模数转换器(ADC)周期性地对实时传感器输出的模拟信号进行转换.文中首先给出了系统的硬件接口、MCU与ADC的串行口通信模式,然后对两种降低系统功耗的方法进行了详细地分析比较.结果表明,以突发方式工作能有效降低系统功耗.最后,提供了软件代码及代码流程分析,为类似系统的设计与实现提供了参考.     

胎压传感器的超低功耗设计

无论是应用在汽车领域还是轨道车领域的胎压监测传感器,无论是内置还是外置的安装类型,都需要一次性电池供电,连续工作时间最少要求3年,甚至有的要求8年以上。所以对胎压传感器的超低功耗设计变得尤为重要。本文基于飞思卡尔的FXTH87系列胎压传感器,提出了影响功耗的设计关键点,并讨论了优化各个功耗关键点的方法,不仅给出了理论,也给出了实测验证数据,证明可以使胎压传感器连续工作8年以上。     

基于CC2530的ZigBee网络节点的低功耗设计

无线传感器网络中节点的功耗决定着整个无线传感器网络的生命周期,因此,设计低功耗、高性能的传感器节点尤为重要。现描述了基于CC2530的低功耗节点设计,并以采集温度为例进行了模块测试,实验结果表明,节点低功耗设计方案能够保证低功耗特性的实现。     

分布式网络化传感器系统及其通信协议的设计

针对地震监控水井，介绍了分布式主从网络化传感器系统的设计。系统底层设计成总线式传感器网络，进行数据的采集与预处理。顶层采用以太网，由中心站处理机通过公用电话网与底层进行通信。考虑到电话网络通信不太可靠的现状，设计了适用于对大量数据进行可靠传输的通信协议．并用Petri网模型对其进行了描述，通过相关分析对其进行了验证。此协议在实际中得到了实现和现场应用，运行效果良好。     

实时低功耗无线传感器网络设计

无线传感网络是物联网的终端网络,是传感数据汇集的关键.基于无线芯片SI4432设计的新型无线传感器网络,采用分时采集方法周期性地对传感器数据进行采集,以降低功耗.运用周期性报警方法实现实时目的.结果表明该系统能够有效地监控数据采集点的数据,具有无线传输距离远、性能稳定、功耗低、性价比高等特点.     

RFID阅读器与WSN节点的低功耗集成设计

WSN(无线传感器网络)与RFID(射频识别)技术具有很多共同应用领域,二者的融合有利于提高系统的功能与性能。WSN节点与RFID阅读器集成是WSN与RFID系统融合的一种重要方式。文中设计了一种可读写ISO/IEC14443A标准RFID标签的WSN节点,分析了系统功耗的构成,从硬件电路和系统运行方面说明了低功耗实现策略,并进行了测试,结果表明该系统达到低功耗应用要求。     

嵌入式网络化智能节点设计与实现

针对当前网络化智能节点的高性能要求,采用基于ARM处理器和实时操作系统VxWorks的开发模式进行设计;搭建了智能节点硬件平台,引入了嵌入式Web服务器GoAhead,实现了软件平台功能,并对智能节点设计中的关键技术进行了实现;最后给出了不同开发模式的性能特点比较.     

一种无线传感器网络节点硬件结构设计

针对无线传感器网络实时监测和突发事件处理的应用需求,设计了无线传感器网络节点.节点采用超低功耗的MSP430F149单片机和具有多种工作模式的无线射频模块nRF905,采用了声音、磁性和加速度3种传感器,用于实现对环境数据的采集和目标信息的探测,同时通过蜂鸣器、麦克风以及音频信号的接收放大和解码电路实现节点间的测距.     

无线传感器网络节点的设计

介绍了无线传感器网络节点的硬件连接、工作原理,并重点讨论了CC1000的设置,初始化以及CC1000与网关的无线通信等技术.     

风速测量无线传感器网络节点

文中设计了一种由微差压传感器SDP1000 -L和射频芯片CC2530构成的用于测量矿井巷道风速的无线传感器网络节点.介绍了SDP1000 -L结构特点及皮托管式进气部件的设计原理,给出了以CC2530为核心的无线网络节点的硬件设计电路及软件设计流程.     

环境监测无线传感器网络节点的设计

针对环境监测的要求,开发了一种兼容型的无线传感器网络节点系统.该系统以MSP430FG4618为核心,采用CC2420 2.4G射频芯片,软件上移植了德州仪器(TI)ZigBee协议栈,并在应用层开发了通信程序.该系统可以组建成稳定的网状网络,功耗低,数据传输稳定,可与T1支持的其他方案混合组网,使网络最优化.     

自供电无线传感网络节点设计

针对无线节点续航难题,提出一种自供电无线传感网络节点设计方案。该方案采用双晶悬臂梁式压电振子自发电结构,针对传统以电容为存储介质的能量收集电路的缺陷,采用新型压电能量收集存储芯片LTC3588-1及LTC4071搭建电路,设计无线节点模块并进行试验分析。试验结果表明:该方案能量收集效率高,可满足占空比为1%的无线传感网络节点工作需求,且适应于各种复杂振动环境。     

智能温室无线传感网络节点设计

结合温室实际应用,提出了基于无线传感网络的智能监控系统设计,采用Freescale公司的嵌入式微控制器MC9S12XET256MCU和Zig-Bee无线模块MC13213,构建无线传感网络节点,提高了节点处理能力,同时功耗较低能够保证节点工作较长的时间。经过现场实测,节点设计满足设计要求。