作者：劉洪

——全新MSP430™ FRAM直接替代以往8位和16位微控制器

 

 

日前，德州儀器（TI）舉辦媒體溝通會，宣布推出MSP430™ FRAM微控制器系列的兩位新成員，開啟了超低功耗的新時代。德州儀器（TI）MSP430中國區業務拓展經理刁勇先生表示，該平臺可提供開發人員所必需的硬件和軟件工具，同時支持降低能源預算并較大限度的縮減產品尺寸，致力于實現無電池的世界。基于在超低功耗領域的持續創新，TI憑借寬泛的存儲、小型的封裝以及高級的處理能力，全新的FRAM MCU能夠幫助開發人員更輕松的在價值鏈和高性能中做出權衡。

 

微控制器是應用的核心器件

刁勇介紹說，MSP430產品線目標市場定位在兩大類應用，第一大類是感測應用，第二大類是測量應用，其中都MCU扮演著非常重要的角色。幾大類應用包括樓宇自動化，其中有很多小的應用，比如門禁系統、煙霧探測系統、火災報警系統、入侵檢測系統，這些系統里，MCU扮演著非常核心的作用。其他應用還包括家用儀器儀表和電網應用，這些應用MCU也是核心，里面有很多信號測量和采集，例如水、電、氣、溫度和濕度等。MCU再加上一些模擬信號調理，對這些應用來講是較核心的器件。

 

 

 

他指出，TI的鐵電系列在這些應用中體現在三大核心價值。第一，煙感、家用儀器儀表、手持數字萬用表對功耗的要求都非常得高，也需要非常高性能的模擬外設，這和TI的產品特點非常吻合。

MSP430以業界超低功耗著稱，鐵電系列把MSP430超低功耗又提升到了新的水平。針對需要超低功耗的測量和感知應用，TI的MSP430 MCU可以提供不同配置的低功耗產品系列。這些應用特別是傳感類的應用需要高性能模擬外設，MSP430 MCU是一個混合信號的MCU，片上集成了性能非常高、很豐富的模擬功能，包括高性能ADC。MSP430 ADC在MCU領域做得非常出色。

 

 

第二，對這些應用非常有價值的地方在于，TI有創新，也有更高的集成。TI的MCU是鐵電的平臺，TI鐵電業界領先的，就是用鐵電存儲器作為MCU主控存儲器，在這方面有所創新。鐵電作為MCU存儲器有非常多的好處。第一，它很安全，鐵電在防破解數據安全方面比Flash性能會優異很多，傳感器應用做數據記錄或數據存取，TI的鐵電存儲器的擦寫次數幾乎是無限制的，可以擦寫10的15次方這么多的次數，基本可以把它當成一個沒有壽命的存儲器。相對EPROM或者Flash，這些存儲器都有擦寫壽命，比如EPROM是百萬次的擦寫次數，Flash大概是10萬次，鐵電基本可以是無限次的擦寫。

第三，針對傳感及測量應用，鐵電存儲器給產品設計的工程師帶來了非常大的靈活性，因為鐵電擦寫次數也沒有限制，讀寫速度也非常快，其實它可以作為統一的存儲器。所謂統一存儲器，就是可以把現在傳統的MCU中不同類型的存儲器，包括Flash、EPROM和RAM做到統一。這三類存儲器，客戶設計時會有不同的應用，Flash可能用來做程序的存儲，RAM用于程序運行時變量的存儲，EPROM可以做一些數據的記錄。TI的FRAM可以做到統一，這樣有很多好處，客戶在選擇這個產品時平臺化會非常好，就是客戶自己可以定義他需要不同類型的存儲器大小，在FRAM里做一個分區的定義就可以實現。客戶以前可能因為要不同大小的存儲器，需求不同，所以選擇不同類型的MCU，如果用TI的FRAM可能會有機會用一款就可以覆蓋到以前需要幾款MCU才能夠實現的不同項目需求。所以，對用戶來講，它的平臺性、設計便利性也會非常得好。

 

全新產品擴展價值鏈和高性能

刁勇說，TI憑借寬泛的存儲、小型的封裝以及高級處理能力擴展了MSP430™ FRAM MCU產品組合。全新系列包括2個產品：一個是MSP430FR5994 MCU。該產品擁有256KB FRAM，同時其性能是其它低功耗MCU的40倍，能夠通過全新且易于使用的集成型低能耗加速器（LEA）為開發人員提供數字信號處理（DSP）能力。另一個是MSP430FR2111 MCU。該產品可利用擴展的TI MCU Value Line產品組合升級原有的8位設計，同時也是首次在小型3mmx3mm QFN封裝中包含統一FRAM存儲器。

 

 

他認為，全新的MCU將產品組合中所采用的集成式鐵電隨機訪問存儲器（FRAM）從2KB擴展到了256KB。而FRAM是一項非易失性存儲器技術，能夠提供無與倫比的靈活性和超低功耗的性能。此外，MSP430 FRAM生態系統中還涵蓋了成千上萬的現有軟件庫、使用說明書和驅動框架，能夠簡化基于整個產品組合的開發。

 

低能耗加速器實現創新

憑借針對信號處理的全新集成式低能耗加速器（LEA)，MSP430FR5994 MCU能夠通過延長待機時間來幫助開發者節省能耗，同時其完成快速傅里葉變換（FFT）、有限脈沖響應（FIR）、無限脈沖響應（IIR）濾波器以及其它數學函數的速度要比ARM® Cortex®-M0+微控制器快出近40倍。此外，256KB的統一存儲器（FRAM）可支持經擴展的應用程序代碼，并且能滿足應用的大RAM需求，同時在無需緩沖或預擦除的情況下提供比閃存快100倍的寫入速度。

 

 

刁勇詳細解釋了LEA模塊的作用，它提供了一個可支持50多種數學函數的優化DSP庫以及一個即插即用的設計。開發人員可以在獲得MSP430FR5994 MCU LaunchPad™開發套件后的第一時間立即開始處理復雜的數學算法。現在，MSP430 MCU的開發人員能夠借助FRAM技術所帶來的優勢實現更強大的信號處理性能，以支持儀表計量、樓宇和工廠自動化設備、便攜式健康與健身設備等廣泛應用。

 

 

LEA支持的應用非常廣泛，包括：公共管網基礎設施（超聲儀表計量、故障指示器）、樓宇及工廠自動化（電流環路感測器處理、玻璃破損探測和振動分析）和便攜式健康設備（光學心率監測、可穿戴EKG）等。

 

讓以往的8位設計重獲新生

刁勇較后表示，MSP430FR2111 MCU讓開發人員能夠利用具有FRAM存儲器技術的先進、高集成MCU升級以往的8位和16位設計。現在，即使是較注重成本的開發人員也能夠將一個10位模數轉換器（ADC）、EEPROM功能性、比較器、實時時鐘、增強型計時器、內部振蕩器以及一個16位MCU集成在微型的3mmx3mm封裝內。相較于同類的8位MCU，采用統一存儲器的器件將RAM容量擴大了50倍，因此開發人員無需在封裝中編程，而這也加快了產品的上市時間，簡化了軟件維護并提高了代碼的可移植性。此外，這款全新的MCU還可提供在MSP430 MCU產品組合中的無縫遷移和可擴展性。由于基于相同的內核架構、工具生態系統和易于使用的遷移指南，客戶可以從MSP430G2x MCU輕松遷移至全新的MSP430FR2x MCU系列，并在FRAM產品組合中進行擴展。

 

www.ti.com.cn