MSP430FR59x：超低功耗嵌入FRAM MCU開(kāi)發(fā)方案

時(shí)間：2014-10-06 19:05:49

關(guān)鍵字： FRAM MCU 超低功耗 MSP430F

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[導(dǎo)讀]　　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(shí)鐘，工作電壓1.8V~3.6V，多達(dá)64kB非易失存儲(chǔ)器工作模式功耗約為100 µA/MHz，待機(jī)

　　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(shí)鐘，工作電壓1.8V~3.6V，多達(dá)64kB非易失存儲(chǔ)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(shí)功耗為0.02µA。器件主要用在儀表、能量收獲傳感器節(jié)點(diǎn)、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(tái)，結(jié)合了獨(dú)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(shí)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(zhǎng)電池使用壽命，應(yīng)對(duì)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(shí)鐘

　　•寬電源電壓范圍(1.8V~3.6V)

　　•優(yōu)化的超低功耗模式

　　-主動(dòng)模式：約100μA/MHz

　　-待機(jī)(LPM3，以及VLO)：0.4μA(典型值)

　　-實(shí)時(shí)時(shí)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(chǔ)器(FRAM)

　　-最高64kB非易失性存儲(chǔ)器

　　•超低功耗寫(xiě)入

　　-快速寫(xiě)入，每字125ns(64kB in 4ms)

　　-統(tǒng)一內(nèi)存=程序+數(shù)據(jù)+存儲(chǔ)在一個(gè)單一的空間

　　- 1015寫(xiě)周期耐力

　　圖2 評(píng)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(shí)時(shí)時(shí)鐘(RTC)，日歷和鬧鐘功能

　　- 5個(gè)16位定時(shí)器，多達(dá)七個(gè)捕捉/比較寄存器(每個(gè))

　　- 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(gè)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(wú)需外部元件

　　-可接入位，字節(jié)和字為單位(成對(duì))

　　•邊緣可選喚醒(所有端口的LPM)

　　圖3 評(píng)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(dòng)波特率檢測(cè)

　　- IrDA的編碼和解碼

　　- SPI速率，最高10 Mbps

　　- eUSCI_B0支撐

　　- I2C通過(guò)多個(gè)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(píng)估模塊MSP-EXP430FR5969電路圖(2)

　　•靈活的時(shí)鐘系統(tǒng)

　　-固定頻率的DCO和10個(gè)可選工廠(chǎng)校準(zhǔn)的頻率

　　-低功耗低頻內(nèi)部時(shí)鐘源(VLO)

　　- 32 kHz的晶振(LFXT)

　　-高頻晶振(HFXT)

　　•開(kāi)發(fā)工具和軟件

　　-免費(fèi)專(zhuān)業(yè)發(fā)展環(huán)境及EnergyTrace+

　　+技術(shù)

　　-開(kāi)發(fā)套件(MSP-TS430RGZ48C)

　　MSP430FR59x應(yīng)用

　　•測(cè)量

　　•能源收獲傳感器節(jié)點(diǎn)

　　•可穿戴電子產(chǎn)品

　　•傳感器管理

　　•數(shù)據(jù)記錄

　　MSP-EXP430FR5969評(píng)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(chǔ)器(FRAM)技術(shù)，現(xiàn)在加入了單片機(jī)LaunchPad開(kāi)發(fā)套件生態(tài)系統(tǒng)。MSP-EXP430FR5969(或“FR5969啟動(dòng)板”)是一個(gè)易于使用的評(píng)估模塊(EVM)用于MSP430FR5969微控制器。它包含了開(kāi)發(fā)MSP430 FRAM平臺(tái)所需的一切元素，包括板載仿真編程，調(diào)試和能量測(cè)量。該板采用按鈕和LED以快速集成簡(jiǎn)單的用戶(hù)界面，以及超級(jí)電容，使其獨(dú)立的應(yīng)用程序，無(wú)需外部電源。

　　通過(guò)20針BoosterPack插件模塊頭，簡(jiǎn)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(wú)線(xiàn)連接、圖形顯示、環(huán)境感知等等?？梢栽O(shè)計(jì)自己的BoosterPack，或從TI和第三方開(kāi)發(fā)者選擇其他類(lèi)型。

　　該MSP430FR5969器件具有嵌入式FRAM，非易失性存儲(chǔ)器(超低功耗)，高耐力，以及高速寫(xiě)訪(fǎng)問(wèn)等特點(diǎn)。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(shí)器、AES加密等。

　　圖5 評(píng)估模塊MSP-EXP430FR5969框圖

　　評(píng)估模塊MSP-EXP430FR5969包括:

　　• 1個(gè)MSP-EXP430FR5969

　　• 1個(gè)Micro USB數(shù)據(jù)線(xiàn)

　　• 1個(gè)快速入門(mén)指南

　　評(píng)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(jí)電容器的獨(dú)立電源