MSP430F5xxx 在高速公路不停車(chē)收費系統（ETC）中的應用

　　MSP430介紹

　　TI公司的MSP430單片機產(chǎn)品系列具備16-bitRSIC架構，超低功耗。作為MSP430最新產(chǎn)品序列，F5xxx首次采用0.18um工藝，1MIPs消耗的電流低到了驚人的160uA，主頻達到25MIPs。同時(shí)，MSP430F5xxx提供了豐富的片上功能模塊，例如，硬件的RTC，12-bitADC，靈活的時(shí)鐘系統，硬件CRC16，電源管理模塊和多通道的靈活強大的DMA，支持待機模式下的數據交換。

　　高速公路不停車(chē)收費系統（ETC）介紹

　　不停車(chē)收費系統(又稱(chēng)電子收費系統ElectronicTollCollectionSystem，簡(jiǎn)稱(chēng)ETC系統)是利用RFID技術(shù)，實(shí)現車(chē)輛不停車(chē)自動(dòng)收費的智能交通子系統。該系統通過(guò)路側單元RSU（RoadSideUnit）與車(chē)載電子標簽之間OBU（OnBoardUnit）的專(zhuān)用短程通信，在不需要司機停車(chē)和收費人員操作的情況下，自動(dòng)完成收費處理過(guò)程。

　　ETC車(chē)載單元結構

　　圖1.ETCOBU結構圖

　　如圖一所示，OBU由電池系統，MCU，射頻，顯示和讀卡部分（ESAM卡，CPU卡，射頻卡）組成。MCU作為整個(gè)系統的中心，負責管理顯示，讀卡以及與射頻部分的數據處理及交換。

　　FM0編碼方式介紹

　　在車(chē)輛通過(guò)收費站時(shí)，OBU和RSU通過(guò)5.8G的載波調制，進(jìn)行高速的數據交換。數據采用HDLCFM0調制。FM0編碼遵循以下三個(gè)規則：

　　A.一個(gè)周期內有電平跳變表示”0”;
　　B.一個(gè)周期內沒(méi)有電平跳變表示”1”;
　　C．相鄰兩個(gè)周期電平相反。

　　數據形式請參考圖2

圖2.FM0編碼方式

　　車(chē)載電子標簽（OBU）對MCU的挑戰

　　車(chē)載電子標簽系統對MCU有兩個(gè)挑戰。一是低功耗；二是高速數據通信能力。

　　車(chē)載電子標簽的電池要求有5年以上壽命或者能夠支持1萬(wàn)次以上交易。整個(gè)系統的低功耗設計成為工程師們的首要任務(wù)。其次，RSU對OBU下行數據波特率達到了256Kbps，上行數據波特率512Kbps。由于車(chē)輛通行時(shí)間非常短，需要OBU對RSU的數據和命令快速響應。而數據包最長(cháng)能夠達到1Kbits，不允許OBU收下整個(gè)數據包之后再解碼，這要求MCU有實(shí)時(shí)編解碼的能力。