MSP430FR59x：超低功耗嵌入FRAM MCU开发方案

时间：2014-10-06 19:05:49

关键字： FRAM MCU 超低功耗 MSP430F

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[导读]　　TI公司的MSP430FR59x系列是超低功耗(ULP)嵌入FRAM的MCU，16位RISC架构高达16MHz时钟，工作电压1.8V~3.6V，多达64kB非易失存储器工作模式功耗约为100 µA/MHz，待机

　　TI公司的MSP430FR59x系列是超低功耗(ULP)嵌入FRAM的MCU，16位RISC架构高达16MHz时钟，工作电压1.8V~3.6V，多达64kB非易失存储器工作模式功耗约为100 µA/MHz，待机模式功耗为0.4µA，关断时功耗为0.02µA。器件主要用在仪表、能量收获传感器节点、可穿戴电子、传感器管理和数据记录应用中。

　　MSP430超低功耗(ULP)的FRAM平台，结合了独特的嵌入式FRAM，和整体的超低功耗系统架构，使得创新者可以在降低能耗的同时提高性能。 FRAM技术结合了速度、灵活性、耐久性、SRAM的稳定性和闪存可靠性，并且，大大降低了功耗。

　　MSP430的超低功耗FRAM产品，包括了FRAM的各种应用设备，配备了超低功耗16位MSP430单片机CPU，和智能外设多样化的应用。其超低功耗架构展示了7种低功耗模式，并进行优化，以延长电池使用寿命，应对能源挑战。

　　图1 MSP430FR59x系列功能框图

　　MSP430FR59x主要特性

　　•嵌入式微控制器

　　-16位RISC架构高达16MHz的时钟

　　•宽电源电压范围(1.8V~3.6V)

　　•优化的超低功耗模式

　　-主动模式：约100μA/MHz

　　-待机(LPM3，以及VLO)：0.4μA(典型值)

　　-实时时钟(LPM3.5)：0.25μA(典型值)

　　-关机(LPM4.5)：0.02μA(典型值)

　　•超低功耗铁电存储器(FRAM)

　　-最高64kB非易失性存储器

　　•超低功耗写入

　　-快速写入，每字125ns(64kB in 4ms)

　　-统一内存=程序+数据+存储在一个单一的空间

　　- 1015写周期耐力

　　图2 评估模块MSP-EXP430FR5969功能分布图

　　•耐辐射和非磁性

　　•智能数字外设

　　- 32位硬件乘法器(MPY)

　　-三通道内部DMA

　　•实时时钟(RTC)，日历和闹钟功能

　　- 5个16位定时器，多达七个捕捉/比较寄存器(每个)

　　- 16位循环冗余检查(CRC)

　　•高性能模拟

　　- 16通道模拟比较器

　　- 12位模数转换器(ADC)，带有内部参考和多达16个采样保持器

　　•外部输入通道

　　-多功能输入/输出端口

　　-所有的引脚支持电容式触摸功能，无需外部元件

　　-可接入位，字节和字为单位(成对)

　　•边缘可选唤醒(所有端口的LPM)

　　图3 评估模块MSP-EXP430FR5969电路图(1)[!--empirenews.page--]

　　-所有端口可编程的上拉和下拉

　　•代码安全和加密

　　- 128位或256位AES安全加密和解密协处理器

　　-随机数种子，用于随机数生成算法

　　•增强的串行通信

　　- eUSCI_A0和eUSCI_A1支持

　　- UART，具有自动波特率检测

　　- IrDA的编码和解码

　　- SPI速率，最高10 Mbps

　　- eUSCI_B0支撑

　　- I2C通过多个从器件寻址

　　- SPI速率最高8Mbps

　　-硬件UART和I2C引导装载程序(BSL)

　　图4 评估模块MSP-EXP430FR5969电路图(2)

　　•灵活的时钟系统

　　-固定频率的DCO和10个可选工厂校准的频率

　　-低功耗低频内部时钟源(VLO)

　　- 32 kHz的晶振(LFXT)

　　-高频晶振(HFXT)

　　•开发工具和软件

　　-免费专业发展环境及EnergyTrace+

　　+技术

　　-开发套件(MSP-TS430RGZ48C)

　　MSP430FR59x应用

　　•测量

　　•能源收获传感器节点

　　•可穿戴电子产品

　　•传感器管理

　　•数据记录

　　MSP-EXP430FR5969评估模块

　　MSP430超低功耗(ULP)微控制器与嵌入式铁电随机存取存储器(FRAM)技术，现在加入了单片机LaunchPad开发套件生态系统。MSP-EXP430FR5969(或“FR5969启动板”)是一个易于使用的评估模块(EVM)用于MSP430FR5969微控制器。它包含了开发MSP430 FRAM平台所需的一切元素，包括板载仿真编程，调试和能量测量。该板采用按钮和LED以快速集成简单的用户界面，以及超级电容，使其独立的应用程序，无需外部电源。

　　通过20针BoosterPack插件模块头，简化了快速原型制造，可以支持广泛的BoosterPacks。你可以快速地加入各种性能，如，无线连接、图形显示、环境感知等等。可以设计自己的BoosterPack，或从TI和第三方开发者选择其他类型。

　　该MSP430FR5969器件具有嵌入式FRAM，非易失性存储器(超低功耗)，高耐力，以及高速写访问等特点。该器件支持的最高16MHz CPU速度，支持集成外设(用于通信、ADC、定时器、AES加密等。

　　图5 评估模块MSP-EXP430FR5969框图

　　评估模块MSP-EXP430FR5969包括:

　　• 1个MSP-EXP430FR5969

　　• 1个Micro USB数据线

　　• 1个快速入门指南

　　评估模块主要特性

　　• MSP430超低功耗FRAM技术(基

　　于MSP430FR596916位MCU)

　　•利用的BoosterPack生态系统的20

　　针的LaunchPad标准