德州儀器MSP MCU將持續(xù)拓展

從MSP430到MSP432，選擇更多

　　TI(德州儀器)MSP有兩種不同類(lèi)型的產(chǎn)品。有一直以來(lái)以低功耗著稱(chēng)的16位單片機(jī)產(chǎn)品MSP430。此外，2015年誕生了MSP432，是32位的超低功耗單片機(jī)。把430和432整合起來(lái)，是很好的MCU超低功耗組合。

　　MSP430已發(fā)展了20年，有超過(guò)500種產(chǎn)品。其中有帶閃存的，也有帶鐵電(FRAM)的單片機(jī)，主要應(yīng)用在需要花很多時(shí)間在睡眠狀態(tài)里、偶爾才啟動(dòng)工作的應(yīng)用，例如煙霧探測(cè)器。未來(lái)，TI會(huì)在MSP430投入和研發(fā)更多新的產(chǎn)品。

　　MSP432是32位單片機(jī)，內(nèi)核采用ARM Cortex M4F，所以除了低功耗之外還有很好的擴(kuò)展性，本身性能可以做到48MHz高速。MSP432也有整個(gè)系列的產(chǎn)品，從128K到2MB的閃存，未來(lái)也會(huì)陸續(xù)擴(kuò)張產(chǎn)品線(xiàn)。

　　無(wú)論是MSP430還是MSP432，方向一直是低功耗，此外，把模擬上很多的IP整合到MCU里。例如在MSP432中，有一款A(yù)DC可以做到1MSPS的高速。

MCU客戶(hù)希望解決三問(wèn)題

　　針對(duì)IoT(物聯(lián)網(wǎng))和傳感器應(yīng)用，客戶(hù)要解決的問(wèn)題有三點(diǎn)。

　　第一，客戶(hù)希望找到一個(gè)通用平臺(tái)，在很多不同應(yīng)用上都可以擴(kuò)展用同一個(gè)平臺(tái)解決不同的問(wèn)題。

　　第二，很多客戶(hù)，特別是MSP430的客戶(hù)，主要解決的是低功耗問(wèn)題。很多傳感器應(yīng)用里，客戶(hù)都會(huì)談怎樣把傳感器電池壽命從原來(lái)的兩年增加到五年、十年甚至更長(zhǎng)的電池壽命。

　　第三，我們也看到所有客戶(hù)都在討論一個(gè)問(wèn)題，怎樣讓他們的產(chǎn)品做得更簡(jiǎn)單、更小。因此需要我們把外部器件盡量整合在一個(gè)IC里，讓體積更小。

具有可配置、低泄漏跨阻放大器的MCU

　　TI近日推出MSP430FR2311微控制器(MCU，也稱(chēng)單片機(jī))，獨(dú)特之處在于是業(yè)界第一款具有可配置低泄漏跨阻放大器的低功耗MCU。它解決了上述客戶(hù)希望解決的三個(gè)問(wèn)題。第一點(diǎn)，怎樣有一個(gè)產(chǎn)品能夠解決同樣平臺(tái)的問(wèn)題。在MSP430FR2311里有兩個(gè)配置可以幫助客戶(hù)，第一個(gè)是鐵電(FRAM)部分，你可以當(dāng)它是一個(gè)閃存用，也可以當(dāng)它是SRAM使用。用戶(hù)在寫(xiě)軟件的部分，如果他們要做很多復(fù)雜運(yùn)算，需要多一些SRAM去做運(yùn)算，也有可能他們是需要有更多的空間把數(shù)據(jù)存下來(lái)。所以，在不同的應(yīng)用上，可能對(duì)SRAM和閃存有不同的要求，剛好FRAM是可以配置，可以把它當(dāng)做閃存和SRAM去用，這樣可以幫助客戶(hù)在同一個(gè)軟件上做不同的設(shè)計(jì)。

　　第二，可以把可配置的模擬整合在單片機(jī)里。低功耗部分，除了有低功耗的FRAM和MSP430內(nèi)核以外，更重要的部分是增加了很低功耗的低泄漏跨阻放大器。

　　跨阻放大器是怎樣的功能?一般的放大器是以電壓為主的，跨阻放大器是以很少的電流為主。所以，有很多傳感器需要靈敏度很高的放大器，就需要用到跨阻放大器。它只有50pA的低泄漏，跟其他產(chǎn)品相比低出了20倍的功耗。

　　第三，怎樣把整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)變得更簡(jiǎn)單一些，PCB變得更少一點(diǎn)?在MSP430FR2311里，把整個(gè)系統(tǒng)里MCU模擬的部分集成，通常外圍需要加上EEPROM，但是因?yàn)橛辛薋RAM，可以省掉EEPROM，還有增加了晶振，再加上本身MCU功能，把這些全都整合在同一顆IC里，我們相信有很多的應(yīng)用需要將PCB的體積減少75%，所以把不同的六個(gè)功能整合在一起，在一個(gè)3.5mm×4mm的封裝內(nèi)，這是一個(gè)很小的設(shè)計(jì)。

　　在應(yīng)用方面，在很多互聯(lián)互通或工業(yè)應(yīng)用里，有很多傳感器和手機(jī)數(shù)據(jù)的需求，MSP430FR2311可以滿(mǎn)足這些需求。它可以連接模擬的傳感器，包括光感、濕度、溫度、氣體、紫外線(xiàn)、還有很多電流功率相關(guān)的傳感應(yīng)用。

　　這些傳感器可以應(yīng)用在樓宇自動(dòng)化的部分，里面有很多煙霧控制器、溫度控制器和安防傳感器，同時(shí)還有一些無(wú)線(xiàn)開(kāi)關(guān)，不需要電池，通過(guò)按鍵的按動(dòng)產(chǎn)生能量，通過(guò)手機(jī)去無(wú)線(xiàn)傳送。另外，很多醫(yī)療和可穿戴的部分里面包括了溫度的傳感，還有健康監(jiān)控，UV監(jiān)測(cè)等。再有，也可以用在便攜式或者消費(fèi)類(lèi)電子產(chǎn)品中，像移動(dòng)電源、電動(dòng)剃須刀等?？傊?，如果有傳感，都可能會(huì)用到這顆MCU。  

本文來(lái)源于中國(guó)科技期刊《電子產(chǎn)品世界》2016年第4期第76頁(yè)，歡迎您寫(xiě)論文時(shí)引用，并注明出處。