MSP430F5xxx 在高速公路不停车收费系统（ETC）中的应用

　　MSP430介绍

　　TI公司的MSP430单片机产品系列具备16-bitRSIC架构，超低功耗。作为MSP430最新产品序列，F5xxx首次采用0.18um工艺，1MIPs消耗的电流低到了惊人的160uA，主频达到25MIPs。同时，MSP430F5xxx提供了丰富的片上功能模块，例如，硬件的RTC，12-bitADC，灵活的时钟系统，硬件CRC16，电源管理模块和多通道的灵活强大的DMA，支持待机模式下的数据交换。

　　高速公路不停车收费系统（ETC）介绍

　　不停车收费系统(又称电子收费系统ElectronicTollCollectionSystem，简称ETC系统)是利用RFID技术，实现车辆不停车自动收费的智能交通子系统。该系统通过路侧单元RSU（RoadSideUnit）与车载电子标签之间OBU（OnBoardUnit）的专用短程通信，在不需要司机停车和收费人员操作的情况下，自动完成收费处理过程。

　　ETC车载单元结构

　　图1.ETCOBU结构图

　　如图一所示，OBU由电池系统，MCU，射频，显示和读卡部分（ESAM卡，CPU卡，射频卡）组成。MCU作为整个系统的中心，负责管理显示，读卡以及与射频部分的数据处理及交换。

　　FM0编码方式介绍

　　在车辆通过收费站时，OBU和RSU通过5.8G的载波调制，进行高速的数据交换。数据采用HDLCFM0调制。FM0编码遵循以下三个规则：

　　A.一个周期内有电平跳变表示”0”;
　　B.一个周期内没有电平跳变表示”1”;
　　C．相邻两个周期电平相反。

　　数据形式请参考图2

图2.FM0编码方式

　　车载电子标签（OBU）对MCU的挑战

　　车载电子标签系统对MCU有两个挑战。一是低功耗；二是高速数据通信能力。

　　车载电子标签的电池要求有5年以上寿命或者能够支持1万次以上交易。整个系统的低功耗设计成为工程师们的首要任务。其次，RSU对OBU下行数据波特率达到了256Kbps，上行数据波特率512Kbps。由于车辆通行时间非常短，需要OBU对RSU的数据和命令快速响应。而数据包最长能够达到1Kbits，不允许OBU收下整个数据包之后再解码，这要求MCU有实时编解码的能力。