MSP430FR59x:超低功耗嵌入FRAM MCU開發(fā)方案
TI公司的MSP430FR59x系列是超低功耗(ULP)嵌入FRAM的MCU,16位RISC架構(gòu)高達(dá)16MHz時鐘,工作電壓1.8V~3.6V,多達(dá)64kB非易失存儲器工作模式功耗約為100 µA/MHz,待機(jī)模式功耗為0.4µA,關(guān)斷時功耗為0.02µA。器件主要用在儀表、能量收獲傳感器節(jié)點、可穿戴電子、傳感器管理和數(shù)據(jù)記錄應(yīng)用中。
MSP430超低功耗(ULP)的FRAM平臺,結(jié)合了獨特的嵌入式FRAM,和整體的超低功耗系統(tǒng)架構(gòu),使得創(chuàng)新者可以在降低能耗的同時提高性能。 FRAM技術(shù)結(jié)合了速度、靈活性、耐久性、SRAM的穩(wěn)定性和閃存可靠性,并且,大大降低了功耗。
MSP430的超低功耗FRAM產(chǎn)品,包括了FRAM的各種應(yīng)用設(shè)備,配備了超低功耗16位MSP430單片機(jī)CPU,和智能外設(shè)多樣化的應(yīng)用。其超低功耗架構(gòu)展示了7種低功耗模式,并進(jìn)行優(yōu)化,以延長電池使用壽命,應(yīng)對能源挑戰(zhàn)。
圖1 MSP430FR59x系列功能框圖
MSP430FR59x主要特性
•嵌入式微控制器
-16位RISC架構(gòu)高達(dá)16MHz的時鐘
•寬電源電壓范圍(1.8V~3.6V)
•優(yōu)化的超低功耗模式
-主動模式:約100μA/MHz
-待機(jī)(LPM3,以及VLO):0.4μA(典型值)
-實時時鐘(LPM3.5):0.25μA(典型值)
-關(guān)機(jī)(LPM4.5):0.02μA(典型值)
•超低功耗鐵電存儲器(FRAM)
-最高64kB非易失性存儲器
•超低功耗寫入
-快速寫入,每字125ns(64kB in 4ms)
-統(tǒng)一內(nèi)存=程序+數(shù)據(jù)+存儲在一個單一的空間
- 1015寫周期耐力
圖2 評估模塊MSP-EXP430FR5969功能分布圖
•耐輻射和非磁性
•智能數(shù)字外設(shè)
- 32位硬件乘法器(MPY)
-三通道內(nèi)部DMA
•實時時鐘(RTC),日歷和鬧鐘功能
- 5個16位定時器,多達(dá)七個捕捉/比較寄存器(每個)
- 16位循環(huán)冗余檢查(CRC)
•高性能模擬
- 16通道模擬比較器
- 12位模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC),帶有內(nèi)部參考和多達(dá)16個采樣保持器
•外部輸入通道
-多功能輸入/輸出端口
-所有的引腳支持電容式觸摸功能,無需外部元件
-可接入位,字節(jié)和字為單位(成對)
•邊緣可選喚醒(所有端口的LPM)
圖3 評估模塊MSP-EXP430FR5969電路圖(1)[!--empirenews.page--]
-所有端口可編程的上拉和下拉
•代碼安全和加密
- 128位或256位AES安全加密和解密協(xié)處理器
-隨機(jī)數(shù)種子,用于隨機(jī)數(shù)生成算法
•增強(qiáng)的串行通信
- eUSCI_A0和eUSCI_A1支持
- UART,具有自動波特率檢測
- IrDA的編碼和解碼
- SPI速率,最高10 Mbps
- eUSCI_B0支撐
- I2C通過多個從器件尋址
- SPI速率最高8Mbps
-硬件UART和I2C引導(dǎo)裝載程序(BSL)
圖4 評估模塊MSP-EXP430FR5969電路圖(2)
•靈活的時鐘系統(tǒng)
-固定頻率的DCO和10個可選工廠校準(zhǔn)的頻率
-低功耗低頻內(nèi)部時鐘源(VLO)
- 32 kHz的晶振(LFXT)
-高頻晶振(HFXT)
•開發(fā)工具和軟件
-免費專業(yè)發(fā)展環(huán)境及EnergyTrace+
+技術(shù)
-開發(fā)套件(MSP-TS430RGZ48C)
MSP430FR59x應(yīng)用
•測量
•能源收獲傳感器節(jié)點
•可穿戴電子產(chǎn)品
•傳感器管理
•數(shù)據(jù)記錄
MSP-EXP430FR5969評估模塊
MSP430超低功耗(ULP)微控制器與嵌入式鐵電隨機(jī)存取存儲器(FRAM)技術(shù),現(xiàn)在加入了單片機(jī)LaunchPad開發(fā)套件生態(tài)系統(tǒng)。MSP-EXP430FR5969(或“FR5969啟動板”)是一個易于使用的評估模塊(EVM)用于MSP430FR5969微控制器。它包含了開發(fā)MSP430 FRAM平臺所需的一切元素,包括板載仿真編程,調(diào)試和能量測量。該板采用按鈕和LED以快速集成簡單的用戶界面,以及超級電容,使其獨立的應(yīng)用程序,無需外部電源。
通過20針BoosterPack插件模塊頭,簡化了快速原型制造,可以支持廣泛的BoosterPacks。你可以快速地加入各種性能,如,無線連接、圖形顯示、環(huán)境感知等等。可以設(shè)計自己的BoosterPack,或從TI和第三方開發(fā)者選擇其他類型。
該MSP430FR5969器件具有嵌入式FRAM,非易失性存儲器(超低功耗),高耐力,以及高速寫訪問等特點。該器件支持的最高16MHz CPU速度,支持集成外設(shè)(用于通信、ADC、定時器、AES加密等。
圖5 評估模塊MSP-EXP430FR5969框圖
評估模塊MSP-EXP430FR5969包括:
• 1個MSP-EXP430FR5969
• 1個Micro USB數(shù)據(jù)線
• 1個快速入門指南
評估模塊主要特性
• MSP430超低功耗FRAM技術(shù)(基
于MSP430FR596916位MCU)
•利用的BoosterPack生態(tài)系統(tǒng)的20
針的LaunchPad標(biāo)準(zhǔn)
• 0.1-F超級電容器的獨立電源
•板載EZ-FET仿真與EnergyTrace++技術(shù)
•兩個按鍵和兩個LED用于用戶交互
•反向通道UART(通過USB連接到PC)