TI为MSP430 MCU的FRAM做加减,使性能更高或成本更低

2016年11月07日 作者:刘半仙

今天,TI FRAM(铁电)MCU又出新品,MSP430系列向下(低端)扩展到2kB,是MSP430FR2111型号,向上(高端)扩展到256kB,型号是MSP430FR5994,二者也精简或增加了一些其他功能。

众所周知,当今存储是MCU的重要差异化之一,例如容量和读写速度等是卖点,相比其他存储器,FRAM的读写优势突出。另外,FRAM的特点还有超低功耗,近乎无穷的写周期,比闪存速度快100倍以上(2MB/s)等。因此,集成FRAM可谓TI区别竞争对手的重要亮点之一。

做加减,使性能更高或成本更低

TI MSP430中国区业务拓展经理刁勇先生详细介绍了新产品的性能加减法。小编在此简单整理一下。

减法:低端产品FR2111的价位与8位MCU相当(低至55美分),适合低功耗感测应用,例如入门级的烟感器、充电宝、冷链管理的信号采集等应用。之所以成本降下来,因为存储容量降低到2kB,同时省去了TIA(低泄漏跨阻放大器)功能。另外的特点是方便更新以往的设计,一般的MCU有Flash或SRAM等存储器,FRAM一个就可搞定,这样凭借统一存储器,再加上经简化的软件维护和能够采用C语言编写代码的可移植性,避免了汇编语言并加快了上市时间。

加法:高端产品FR5994的卖点是性能高,例如性能相当于40倍ARM Cortex-M0+,功耗比M0+核还低(例如在某些应用中,FR5994芯片在16MHz时功耗是1mA,而M0+芯片是几十mA)。主要是增加了用于信号处理的低能耗加速器(LEA)。LEA来源于TI擅长的DSP技术,固化了算法(即成为硬件加速器),堪称把16位单片机(MCU)速度发挥到极致。另外FRAM容量从128kB增加到256kB。应用场景之一,电弧是引起火灾的原因之一,可用于检测电弧;也可用于可穿戴健康设备,因为这类产品的特点是静止和运动都要计算,且对功耗敏感;心电检测仪需要过滤掉噪声,FR5994对于做算法,同时功耗又要做得非常之低的应用很适合。

MSP430在MCU之林中独树一帜

谈到最近MCU行业的兼并整合,刁勇认为其中一个特点是:被收购的公司往往是采用ARM Cortex-M核的,例如某公司因为采用ARM Cortex-M0+并不成功,才被另外一家MCU公司吞并。实际上,自有内核是一笔宝贵的财富,例如世界上最大的MCU公司日本瑞萨,以及最大的8位MCU公司Microchip,都有自己的内核。

同样,MSP430的超低功耗特性多年来在MCU界独树一帜,再加上TI强大的模拟技术、独特的FRAM以及DSP资产,使MSP430如虎添翼。另外,很多MSP430型号是根据中国客户的需求推出的,例如FR2111;而且很多是在中国、由中国团队设计的。

看来,TI也像许多外企在华的历程一样,进行了大量本地化,从TI China正变成China TI。

二款芯片的具体性能

以下是TI对两款芯片的官方解释。

*通过MSP430FR5994 MCU轻松处理复杂算法

凭借针对信号处理的全新集成式低能耗加速器(LEA),MSP430FR5994 MCU能够通过延长待机时间来帮助开发者节省能耗,同时其完成快速傅里叶变换(FFT)、有限脉冲响应(FIR)、无限脉冲响应(IIR)滤波器以及其它数学函数的速度要比ARM® Cortex®-M0+微控制器快出近40倍。此外,256KB的统一存储器(FRAM)可支持经扩展的应用程序代码,并且能满足应用的大RAM需求,同时在无需缓冲或预擦除的情况下提供比闪存快100倍的写入速度。

LEA模块提供了一个可支持50多种数学函数的优化DSP库以及一个即插即用的设计。开发人员可以在获得MSP430FR5994 MCU LaunchPad™开发套件后的第一时间立即开始处理复杂的数学算法。现在,MSP430 MCU的开发人员能够借助FRAM技术所带来的优势实现更强大的信号处理性能,以支持仪表计量、楼宇和工厂自动化设备、便携式健康与健身设备等广泛应用。

*利用全新MSP430FR2111 MCU让以往的8位设计重获新生

MSP430FR2111 MCU让开发人员能够利用具有FRAM存储器技术的先进、高集成MCU升级以往的8位和16位设计。现在,即使是最注重成本的开发人员也能够将一个10位模数转换器(ADC)、EEPROM功能性、比较器、实时时钟、增强型计时器、内部振荡器以及一个16位MCU集成在微型的3mmx3mm封装内。相较于同类的8位MCU,采用统一存储器的器件将RAM容量扩大了50倍,因此开发人员无需在封装中编程,而这也加快了产品的上市时间,简化了软件维护并提高了代码的可移植性。此外,这款全新的MCU还可提供在MSP430 MCU产品组合中的无缝迁移和可扩展性。由于基于相同的内核架构、工具生态系统和易于使用的迁移指南,客户可以从MSP430G2x MCU轻松迁移至全新的MSP430FR2x MCU系列,并在FRAM产品组合中进行扩展。

*定价与供货

开发人员可以通过TI Store和TI授权的分销商获得基于MSP430 MCU的开发套件,以立即开展设计。MSP430FR2x MCU LaunchPad开发套件(MSP-EXP430FR2311)和MSP430FR5994 MCU LaunchPad开发套件(MSP-EXP430FR5994)已正式发售。

此外,预发售的MSP430FR5994 MCU样片现已可通过在线订购。MSP430FR2111 MCU现在也可通过TI Store或TI授权的分销商进行批量订购。

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