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25美分MCU再添神功能,智能模拟组合宛如拼乐高

时间:2018-06-14 作者:邵乐峰 阅读:
超值超低功耗MSP430微控制器是德州仪器(TI)针对传感和测量应用所推出的产品系列,用户可以通过多种集成混合信号功能部署简单的传感解决方案,“用25美分获得25项功能”是其最大卖点。

超值超低功耗MSP430微控制器是德州仪器(TI)针对传感和测量应用所推出的产品系列,用户可以通过多种集成混合信号功能部署简单的传感解决方案,“用25美分获得25项功能”是其最大卖点。

简单来说,就是为扩展这些低成本MCU的功能,TI为25个常见的系统级功能创建了一个代码实例库,包括定时器、输入/输出(I/O)扩展器、系统复位控制器、电可擦可编程只读存储器(EEPROM)等,然后再将这25项功能划分为标准电路中常见的四个功能类别:即系统管理、脉宽调制、定时器和通信。在使用这些器件时,大部分代码实例都适用于0.5KB以下的内存,成本最低的MSP430 MCU的售价低至1000单位数量29美分,更多数量低至25美分。

而日前,新型MSP430FR2355铁电存储器(FRAM)MCUs成为了MSP430超值系列中的新成员,也是TI跨部门合作的最新成果。

德州仪器超低功耗MSP微控制器事业部总经理Miller Adair
德州仪器超低功耗MSP微控制器事业部总经理Miller Adair

信号链的可配置性是TI超低功耗MSP微控制器事业部经理Miller Adair最为推崇的特性之一。在他看来,设计复杂、温度要求高、系统成本高已经成为嵌入式系统设计必须注意的三大挑战,而TI之所以设计MSP430FR2355集成智能模拟组合的重要原因,就是为给用户提供足够的灵活性。

他表示,现在很多传感器的应用信号链路是不同的。一个变送器的前端需要采集温度信号,或者流量信号,或者pH值信号,又或者采集压力或湿度的信号。不同的模拟信号会有不同的结构。而TI这次用一颗单片机,通过不同的软件配置就可以完成不同功能的需求。

MSP430FR2355 MCU集成了可配置的信号链元件,包括多个12位数模转换器(DAC)和可编程增益放大器,以及一个12位模数转换器(ADC)和两个增强型比较器,通过使用这种智能模拟组合,工程师可以更灵活地进行系统设计。

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以烟雾探测器为例。如果我们将烟雾探测器拆开,会发现内部通常是一颗MCU控制整个系统,然后使用ADC做信号采样,并在外部连接运算放大器和跨阻放大器。FR2355的出现改变了这一情形,其智能模拟组合将跨阻放大器、运放和ADC都集成于单芯片中,从而减少了开发设计难度和成本,并简化PCB布局布线的难度。

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而在温度变送器的案例中,从前端的信号放大器、ADC、MCU,再到后端的4-20mA电流回路,现在已完全被一颗FR2355智能模拟组合集成。此外,TI还提供利用FR2355实现单片温度变送器的参考设计,使用起来更为便利。

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在可扩展性方面,MSP430FR2355 MCUs配备32KB内存的存储器和24MHz CPU,支持最高105°C的工作环境,开发人员不但可以从中选择更为合适的内存与处理速度,还可以充分利用FRAM数据记录功能。

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如果用户对产品感兴趣,TI有两款重要的工具帮助他们进行评估:基于FR2355的LaunchPad套件和智能模拟组合GUI。LaunchPad套件中除了包含FR2355MCU外,还集成了带有EnergyTrace功能的eZFET调试器、环境光传感器和Grove模块接口,方便客户扩展。而在智能模拟组合GUI中,工程师可以探索智能模拟组合的不同配置,使用内部DAC演示波形,以及显示内部ADC测量的信号。

Miller Adair认为这种集成不会只发生在对成本和功耗有强烈需求的领域,但具体是采用集成还是分立,仍然要从实际应用出发。“没错,MSP430是为了满足高集成度需求而设计的,但TI还有很多其它信号类的产品适合需要分立器件的应用。用户的需求永远是五花八门的,我们的目标就是满足他们所有的需求,我想这也是TI能够获得成功的原因之一。”他说。

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