如何为物联网设备选择低功耗微控制器

Duke 2018-06-25 09:46 次阅读

对于电池供电的互连设备而言,能耗是至关重要的,降低能耗可以最大程度地延长电池的更换时间,甚至让设备在没有环境能量源的情况下运行。虽然很多嵌入式系统开发人员精通优化代码,但要为物联网 (IoT) 设备节省能源,还需要更加全面的方法。

此类方法不仅必须要考虑存储容量、MCU 性能和功耗的因素,还必须考虑到无线电、模拟电路、电源转换器和传感器。虽然所有这些因素都会影响系统的整体能耗,但开发人员最好控制的主要因素是微控制器。

本文将描述如何为物联网设备选择低功耗微控制器,以及在板载外设方面要注意哪些问题。本文还将演示如何使用功率监测工具,并提供达到最佳功率及性能的技巧和诀窍。

选择低功耗微控制器架构

要选择低功耗微控制器,首先必须确定微控制器应该使用的合适处理器内核。目前行业中有很多专有微控制器内核,但从 ARM® Cortex®-M 微控制器入手是非常合理的选择。业界的多家供应商都支持这些微控制器内核,从而形成了提供支持和资源的稳定生态环境。

为了最大程度地降低能耗,必须及早考虑到两大因素:性能和能效。对于微控制器而言,这两个指标很难量化,但开发人员可以使用两种基准标准: EEMBC 的 CoreMark 和 ULPmark。

CoreMark 用于测量微控制器的处理能力,这个值越高,处理能力就越强。例如,STMicroelectronics STM32L053 处理器可使用 STM32L053 Nucleo 开发板进行测试,它的 CoreMark 值为 75.18。另一款 STMicroelectronics 零件 STM32F417 的 CoreMark 值为 501.85。初看起来,开发人员可能认为使用 STM32F417 是可取的,因为它的性能似乎出色得多。但是,在做出决定之前,还要考虑另外几个因素。

STMicroelectronics 的 STM32L053 Nucleo 板的图片

图 1: STMicroelectronics 的 STM32L053 Nucleo 板采用 ARM® Cortex®-M0+ 内核,专门针对低功耗、资源受限的应用而设计。(图片来源:STMicroelectronics)

首先,CoreMark 只是告诉开发人员它能够在一秒钟内执行多少次基准测试迭代。在不同时钟速率下运行的处理器将产生差异很大的值。对处理能力进行比较的更好方式是比较 CoreMark/MHz。在本例中,STM32L053 处理器得出的结果为 2.35,而 STM32F417 得出的结果为 2.98(数据来源: EEMBC)。两款处理器在效率方面非常接近。

其次,开发人员必须关注内核架构。STM32L053 采用 ARM Cortex-M0+,该处理器经过优化,具有很低的功耗,而且调试模块的数量最少。此外,它还舍弃了高性能处理器上的所有附加部件,这些也是功耗最高的部件。

而 STM32F417 采用 ARM Cortex-M4,该处理器是作为高性能处理器设计的,在 168 MHz 而不是 32 MHz 的时钟速度下运行。该时钟速度达到了 STM32L053 的五倍,但 CoreMark/MHz 值仅提高了 26%。

ULPmark 可测量微控制器执行操作(例如计算和存储器操作)的效率高低。最新版本甚至可测量外设效率,让开发人员能够很好地从能源利用的视角,了解处理器的整体效率如何。

寻找合适的外设组合

微控制器内核只是开发人员在选择低功耗微控制器时应该考虑的第一个因素。应该考虑的另外一个因素是板载外设。CPU 的能耗大小在很大程度上取决于外设。开发人员希望确保他们选择的零件采用尽可能自动化的低功耗外设。

首先,开发人员应该寻找提供了不止一个直接存储器访问 (DMA) 通道的器件。利用 DMA,开发人员能够在微控制器内部传输更多信息,而无需 CPU 干预。这意味着 CPU 能够腾出手做其他工作,例如运行应用程序代码,或者关闭或进入深度休眠模式以节省能耗。同时,DMA 通道还用于将数据从外设传输到存储器,从存储器传输到外设,甚至在存储器的不同区域之间进行传输。

Texas Instruments 的 MSP430FR5994 就是专为低功耗工作设计的零件的很好例子,MSP430FR5994 Launchpad 开发套件包括了这种零件。MSP430FR5994 带有内置的 DMA 控制器,它有六个单独的通道,可以同时在后台工作。

Texas Instruments 的 MSP430FR5994 Launchpad 开发套件的图片

图 2: Texas Instruments 的 MSP430FR5994 Launchpad 开发套件包含多个低功耗外设,例如用于信号处理的六通道 DMA 控制器和低功耗加速器,另外还提供多种低功耗模式。(图片来源:Texas Instruments)

另一个例子是寻求多种低功耗模式。新型微控制器将提供多种功耗模式,可将 CPU 和外设置于不同状态,从简单的休眠状态一直到深度休眠状态,微控制器在深度休眠状态下几乎接近关闭。在这些深度休眠模式下,整个微控制器的工作电流仅为几毫微安。

在了解微控制器的低功耗状态时,还要评估工具链和生态系统功能。设置和配置低功耗模式以及唤醒这些模式的事件,可能是一项颇具挑战性的工作,而且非常耗时。新型微控制器,例如 Renesas 提供的 Synergy,在开发环境内部包含了配置软件,开发人员只需几次点击即可配置这些模式。对于低功耗应用,开发人员应该考虑使用带有 64 或 128 KB 闪存的 S124 32 位 MCU。要快速启动采用这些器件的开发工作,可以使用 Synergy DK-124 开发板。

Renesas Synergy DK-124 开发板的图片

图 3: Renesas Synergy DK-124 开发板带有低功耗模拟比较器,提供多种休眠模式,实现了低功耗运行。(图片来源: Renesas)

测量和验证微控制器功耗

选择低功耗微控制器,只是确保系统能够达到可能的最低功耗的第一步。为了真正达到最低功耗,开发人员必须在整个软件开发过程中仔细地监控微控制器的能耗。开发人员可以采用多种不同方法来监控微控制器的能耗,包括电流探头和能量感知调试器。

电流探头的作用只是测量分流电阻器两端的电压,然后根据该电压和分流电阻值来计算电流。如果您希望测量整个系统的电流消耗,那么这种解决方案的效果非常好,但如果您真正希望将微控制器执行的操作与它们消耗的能量关联起来,则应使用能量感知调试器。这让开发人员能够确定哪些代码区域需要进一步优化或返工。

市场上有多种适用于 ARM Cortex-M™ 微控制器的能量感知调试器,例如 I-Jet 调试探头的 IAR Systems I-Scope 电源探头(图 4)。

I-Jet 调试探头的 IAR Systems I-Scope 电源探头的图片

图 4: 连接到 IAR I-Jet 时,I-Scope 可用于测量系统电压、电流和微控制器电流,然后全部反向关联到程序计数器 (PC),以确定哪些代码区域消耗的能源最多。(图片来源: IAR Systems Software)

I-Scope 工具带有一个基于差分放大器的内部电压监视器。它可以测量与微控制器电源轨串联的分流电阻器两端的压降。这使得 I-Jet 调试探头能够测量电压,同时对微控制器的 CPU 内核中的程序计数器 (PC) 进行采样(图 5)。

IAR I-Scope 的图片(突出显示为黄色)

图 5: I-Scope(突出显示为黄色)与 I-Jet 调试探头配合使用,将分流电阻器的电流与在特定时间执行的代码关联起来。(图片来源: IAR Systems Software)

程序计数器准确告诉探头:应用程序处于执行过程的什么位置。将 PC 计数器信息与电流测量值相关联,可生成应用程序的能耗概况数据,以便开发人员能够利用这些数据来优化和验证代码。

设计低功耗器件的技巧和诀窍

找到合适的微控制器并监控硬件,只是开发人员设计低功耗器件的第一个阶段。此时的诀窍是了解如何充分利用微控制器来最大程度降低能耗。为了达到这个目标,开发人员可以遵循以下的一般技巧。其中包括:

  • 预先制定电池预算,包括最小功耗、最大功耗和平均功耗的估算值。

  • 使用低功耗定时器来驱动计划程序或 RTOS 的任何内部系统节拍。

  • 尽可能经常地将 CPU 置于休眠模式(对于实时应用,请务必考虑到唤醒和掉电时间)。

  • 让系统成为事件驱动型系统。可以利用中断来唤醒系统并执行功能,然后立即返回到休眠模式。

  • 将 DMA 控制器和任何自动化外设集成到软件架构中,以实现“并行”处理。

  • 根据需要管理微控制器时钟频率,以实现额外的能源节省。

  • 监控软件能耗,不要害怕试用不同的架构和配置。第一次尝试的很可能不是功耗最低的配置。

  • 适当时,请使用中断的 Sleep-on-exit 功能,该功能可在中断结束时将处理器置于休眠模式,每个事件节省几十个时钟周期。

总结

为物联网设备选择低功耗微控制器是一项非常棘手的工作。正如本文所述,我们必须考虑到诸多因素,从微控制器架构一直到板载外设功能。

选定了低功耗微控制器之后,并不能保证开发人员能够实现最低功耗的目标。下一个阶段是认真地设计架构,并在整个开发生命周期中监控软件的性能。只有这样,开发人员才能充分利用所选微控制器的低功耗特性和性能。

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德州仪器(TI)MSP430系列超低功耗微控制器由多个器件组成,具有针对各种应用的不同外设集。该架构与五种低功耗模式相结合,经过优化,可在便携式测量应用中实现更长的电池寿命。该器件具有功能强大的16位RISC CPU,16位寄存器和恒定发生器,有助于实现最高的代码效率。经过校准的数字控制振荡器(DCO)允许在不到1μs的时间内从低功耗模式唤醒到工作模式。 MSP430F2618是一个带有两个内置16位定时器的微控制器配置,快速12位A /D转换器,比较器,双12位D /A转换器,4个通用串行通信接口(USCI)模块,DMA和最多64个I /O引脚。典型应用包括传感器系统,工业控制应用,手持式仪表等。 特性 低电源电压范围,1.8 V至3.6 V 超低功耗: 有源模式:1 MHz时为365μA,2.2 V 待机模式(VLO):0.5μA 关闭模式(RAM保持):0.1μA 小于1μs从待机模式唤醒 16位RISC架构,62.5 ns指令周期时间 三通道内部DMA < /li> 具有内部参考的12位模数(A /D)转换器,采样保持和自动扫描功能 双12位数字转换器 - 具有同步功能的模拟(D /A)转换器 具有三个捕捉/比较寄存器的16位Timer_A 具有七个捕捉/比较阴...

发表于 11-02 18:49 0次 阅读
MSP430F2618-EP 增强型产品 16 位超低功耗 MCU,具有 92KB 闪存、8KB RAM、12 位 ADC、双 DAC、2 个 USCI

MSP430F2013-EP 增强型产品 16 位超低功耗微处理器,2kB 闪存、128B RAM、16 位 Σ-Δ A/D

德州仪器(TI)MSP430系列超低功耗微控制器包含多种器件,它们具有面向多种应用的不同外设集。种架构与5种低功耗模式相组合,专为在便携式测量应用中延长电池的使用寿命而优化。该器件具有一个强大的16位RISC CPU,16位寄存器和有助于获得最大编码效率的常数发生器。数字控制振荡器(DCO)可在不到1μs的时间里完成从低功耗模式至运行模式的唤醒。 MSP430F2013是一个具有内置16位时钟和10个I /O针脚的超低功率混合信号微控制器。除此之外,MSP430F2013有一个使用同步协议(SPI或I2C)的内置通信组件和一个16位的三角积分(Sigma-Delta)A /D转换器。 典型应用包括传感器系统,此类系统负责捕获模拟信号,将之转换为数字值,随后对数据进行处理以进行显示或传送至主机系统。独立射频(RF)传感器前端属于另外的应用域。 特性 低电源电压范围:1.8 V至3.6 V 超低功耗 运行模式:220μA(在1MHz频率和2.2V电压条件下) 待机模式:0.5μA 关断模式(RAM保持):0.1μA 5种节能模式 可在不到1μs的时间里超快速地从待机模式唤醒 16位RISC架构,62.5ns指令周期< /li> 基本时钟模块配置: 高达16 MHz的内...

发表于 11-02 18:49 2次 阅读
MSP430F2013-EP 增强型产品 16 位超低功耗微处理器,2kB 闪存、128B RAM、16 位 Σ-Δ A/D

MSP430FR5739-EP MSP430FR5739-EP 混合信号微控制器

德州仪器(TI)573MSP430FRx系列超低功率微控制器包含多个器件,该系列器件具有嵌入式FRAM非易失性存储器,超低功率16位MSP430 CPU,以及针对多种应用的不同外设。此架构,FRAM,和外设,与7种低功率模式组合在一起,针对在便携式和无线感测应用中实现延长电池寿命进行了解优质.FAM是一款全新的非易失性存储器,此存储器将SRAM的速度,灵活性,和耐久性与闪存的稳定性和可靠性结合在一起,总体能耗更低。其外设包括:1个10位模数转换器(ADC),1个具有基准电压生成和滞后功能的16通道比较器,3个支持I 2 C,SPI或UART协议的增强型串行通道,1个内部直接存储器访问(DMA),1个硬件乘法器,1个实时时钟(RTC),5个16位定时器和数字I /O. 特性 嵌入式微控制器 时钟频率高达24MHz的16位精简指令集(RISC)架构 < li>宽电源电压范围(2V至3.6V) 工作温度范围-55°C至85°C 经优化超低功率模式 激活模式:81.4μA/MHz(典型值) 待机(具有VLO的LPM3):6.3μA(典型值) 实时时钟(具有晶振的LPM3.5):1.5μA(典型值) 关断(LPM4.5):0.32μA(典型值) 超低功率铁电...

发表于 11-02 18:49 0次 阅读
MSP430FR5739-EP MSP430FR5739-EP 混合信号微控制器

MSP430G2332-EP .混合信号微控制器

德州仪器公司MSP430系列超低功耗微控制器包含多种器件,这些器件特有面向多种应用的不同外设集。为了延长便携式应用中所用电池的寿命,对这个含5种低功耗模式的架构进行了优化。该器件具有一个强大的16位RISC CPU,16位寄存器和有助于获得最大编码效率的常数发生器。数控振荡器(DCO)允许在不到1μs的时间内从低功耗模式唤醒到工作模式。 MSP430G2332系列微控制器是超低功耗混合信号微控制器,此微控制器带有内置的 16位定时器,和高达16个I /O触感使能引脚以及使用通用串行通信接口的内置通信功能.MSP430G2332系列带有一个10位模数(A /D)转换器。配置详细信息,请见。典型应用包括低成本传感器系统,此类系统负责捕获模拟信号,将之转换为数字值,随后对数据进行处理以进行显示或送至主机系统。 特性 低电源电压范围:1.8 V至3.6 V 超低功耗 运行模式:220μA(在1 MHz频率和2.2 V电压条件下) 待机模式:0.5μA 关闭模式(RAM保持):0.1μA 5种节能模式 可在不到1μs的时间里超快速地从待机模式唤醒 16位RISC架构,62.5ns指令周期时间 基本时钟模块配置 带有四个已校准频率的高达16MHz的内部频率 内部超...

发表于 11-02 18:49 7次 阅读
MSP430G2332-EP .混合信号微控制器

MSP430F2274-EP 具有 32kB 闪存和 1K RAM 的 16 位超低功耗微控制器

德州仪器(TI)MSP430系列超低功耗微控制器由多个器件组成,具有针对各种应用的不同外设集。该架构与五种低功耗模式相结合,经过优化,可在便携式测量应用中实现更长的电池寿命。该器件具有功能强大的16位RISC CPU,16位寄存器和常量发生器,可实现最高的代码效率。数字控制振荡器(DCO)允许在不到1μs的时间内从低功耗模式唤醒到工作模式。 MSP430F2274M系列是一款超低功耗混合信号微控制器,带有两个内置16-位定时器,通用串行通信接口,带集成参考和数据传输控制器(DTC)的10位A /D转换器,MSP430F2274M器件中的两个通用运算放大器,以及32个I /O引脚。 < p>典型应用包括捕获模拟信号,将其转换为数字值,然后处理数据以供显示或传输到主机系统的传感器系统。独立的RF传感器前端是另一个应用领域。 特性 1.8 V至3.6 V的低电源电压范围 超低功耗 活动模式: 1 MHz时270μA,2.2 V 待机模式:0.7μA 关闭模式(RAM保持):0.1μA 待机模式下的超快唤醒时间小于1μs 16位RISC架构,62.5 ns指令周期时间 基本时钟模块配置 内部频率高达16 MHz,具有四个校准频率至±1% 内部超低功耗低频振荡器 32...

发表于 11-02 18:49 0次 阅读
MSP430F2274-EP 具有 32kB 闪存和 1K RAM 的 16 位超低功耗微控制器

MSP430F2132-EP MSP430F2132-EP 混合信号微控制器

MSP430F2132是一款超低功耗微控制器。这种架构与5种低功耗模式相组合,专为在便携式测量应用中延长电池使用寿命而优化。该器件具有一个强大的16位RISC CPU,16位寄存器和有助于获得最大编码效率的常数发生器。数字控制振荡器(DCO)可在不到1μs的时间里完成从低功耗模式至运行模式的唤醒。 MSP430F2132有两个内置的16位定时器,一个具有集成基准和数据传输控制器(DTC)的快速10位模数转换器,一个比较器,由通用串行通信接口实现的内置通信能力,以及多达24个输入输出(I /O)引脚。 特性 低电源电压范围:1.8V至3.6V 超低功耗 激活模式:250μA(在1MHz频率和2.2V电压条件下) 待机模式:0.7μA 关闭模式(RAM保持):0.1μA < /li> 可在不到1μs的时间里超快速地从待机模式唤醒 16位精简指令集(RISC)架构,62.5ns指令周期时间 基本时钟模块配置 高达16MHz的内部频率并具有4个精度为±1%的校准频率 内部超低功耗低频振荡器 32kHz晶振晶体振荡器不能在超过105°C的环境中运行。 高达16MHz的高频(HF)晶振 谐振器 外部数字时钟源 外部电阻器 配有3个捕获/比较寄存器的16位Timer0_A3 具有2个捕捉...

发表于 11-02 18:49 0次 阅读
MSP430F2132-EP MSP430F2132-EP 混合信号微控制器

MSP430FR5989-EP 具有 128KB FRAM、2KB SRAM、48 IO、ADC12、Scan IF 和 AES 的 16MHz ULP 微控制器

MSP430™超低功耗(ULP)FRAM平台将独特的嵌入式FRAM和整体超低功耗系统架构组合在一起,从而使得创新人员能够以较少的能源预算增加性能.FRAM技术以低很多的功耗将SRAM的速度,灵活性和耐久性与闪存的稳定性和可靠性组合在一起。 MSP430 ULP FRAM产品系列由多种采用FRAM,ULP 16位MSP430 CPU的器件和智能外设组成,可适用于各种应用.ULP架构具有七种低功耗模式,这些模式都经过优化,可在能源受限的应用中实现较长的电池寿命。 作为一款高可靠性增强型产品,此器件具有受控的基线,扩展的温度范围(-55°C至95°C)和金键合线封装,尤其适用于任务关键型应用。 特性 嵌入式微控制器 高达16 MHz时钟频率的16位精简指令集(RISC)架构 宽电源电压范围(1.8V至3.6V) 每SVS H 上电电平所需的最小上电电源电压为1.99V 经优化的超低功率模式 工作模式:大约100μA/MHz 待机(具有低功率低频内部时钟源(VLO)的LPM3):0.4μA(典型值) 实时时钟(RTC)(LPM3.5):0.35μA(典型值)(1) 关断(LPM4.5):0.02μA(典型值) 超低功耗铁电RAM(FRAM) 高达...

发表于 11-02 18:49 2次 阅读
MSP430FR5989-EP 具有 128KB FRAM、2KB SRAM、48 IO、ADC12、Scan IF 和 AES 的 16MHz ULP 微控制器

MSP430F249-EP 增强型产品 16 位超低功耗微处理器,具有 60KB 闪存、2KB RAM、12 位 ADC、2 个 USCI

德州仪器(TI)MSP430系列超低功耗微控制器由多个器件组成,具有针对各种应用的不同外设集。该架构与五种低功耗模式相结合,经过优化,可在便携式测量应用中实现更长的电池寿命。该器件具有功能强大的16位RISC CPU,16位寄存器和恒定发生器,有助于实现最高的代码效率。经过校准的数字控制振荡器(DCO)允许在不到1μs的时间内从低功耗模式唤醒到工作模式。 MSP430F249系列是带有两个内置16位定时器的微控制器配置,快速12位A /D转换器,比较器,四个通用串行通信接口(USCI)模块和多达48个I /O引脚。 典型应用包括传感器系统,工业控制应用,手工举行米等。 特性 低电源电压范围,1.8 V至3.6 V 超低功耗: 工作模式:1 MHz时270μA,2.2 V 待机模式(VLO):0.3μA 关闭模式(RAM保持):0.1μA 待机模式下的超快速唤醒(小于1μs) 16位RISC架构,62.5-ns 指令周期时间 基本时钟模块配置: 内部频率高达16 MHz 内部超低功耗低频振荡器 32 kHz晶振(-40°C)仅限105°C 内部频率高达16 MHz,四个校准频率为±1% 谐振器 外部数字时钟源< /li> 外部电阻器 12位模数(A /D)转换器带内部参...

发表于 11-02 18:49 0次 阅读
MSP430F249-EP 增强型产品 16 位超低功耗微处理器,具有 60KB 闪存、2KB RAM、12 位 ADC、2 个 USCI

MSP430G2231-EP 混合信号微控制器

MSP430G2231是一款包含几个器件的超低功耗微控制器,这几个器件特有针对多种应用的不同外设集。这种架构与5种低功耗模式相组合,专为在便携式测量应用中延长电池使用寿命而优化。该器件具有一个强大的16位RISC CPU,16位寄存器和有助于获得最大编码效率的常数发生器。数字控制振荡器(DCO)可在不到1μs的时间里完成从低功耗模式至运行模式的唤醒。 MSP430G2231有一个10位A /D转换器和使用同步协议(SPI或者I2C)实现的内置通信功能。配置详细信息,请见。 典型应用包括低成本传感器系统,此类系统负责捕获模拟信号,将之转换为数字值,随后对数据进行处理以进行显示或传送至主机系统。 特性 低电源电压范围:1.8V至3.6V 超低功耗 运行模式:220μA(在1MHz频率和2.2V电压条件下) 待机模式:0.5μA 关闭模式(RAM保持):0.1μA < /li> 5种节能模式 可在不到1μs的时间里超快速地从待机模式唤醒 16位精简指令集(RISC)架构,62.5 ns指令周期时间 基本时钟模块配置 具有一个校准频率并高达16MHz的内部频率 内部极低功率低频(LF)振荡器 li> 32kHz晶振晶体振荡器不能在超过105°C的环境中运行 外部数字...

发表于 11-02 18:49 8次 阅读
MSP430G2231-EP 混合信号微控制器

MSP430F5328-EP 混合信号微控制器,MSP430F5328-EP

为了延长便携式测量应用中的电池使用寿命,对MSP430F5328架构与扩展低功耗模式的组合进行了优化。该器件具有一个强大的这个控制振荡器(DCO)可以在3.5μs(典型值)内从低功率模式唤醒至激活模式。 MSP430F5328是一款微控制器配置,此配置有一个集成3.3V LDO,4个16位定时器,一个高性能12位模数转换器(ADC),2个通用串行通信接口( USCI),硬件乘法器,DMA,带有警报功能的实时时钟模块,和47个I /O引脚。 典型应用包括模数传感器系统,数据记录器和多种通用应用。 特性 低电源电压范围: 3.6V到低至1.8V 超低功耗 激活模式(AM):所有系统时钟激活 8MHz,3V,闪存程序执行时为290μA/MHz(典型值) 8MHz,3V,RAM程序执行时为150μA/MHz (典型值) 待机模式(LPM3):带有晶振的实时时钟,看门狗和电源监控器可用,完全RAM保持,快速唤醒: 2.2V时为1.9μA,3V时为2.1μA(典型值)低功耗振荡器(VLO),通用计数器,看门狗和电源监控器可用,完全RAM保持,快速唤醒: 3V时为1.4 μA(典型值) 关闭模式(LPM4):完全RAM保持,电源监视器可用,快速唤醒: 3V时为1.1μA(...

发表于 11-02 18:49 0次 阅读
MSP430F5328-EP 混合信号微控制器,MSP430F5328-EP

MSP430F5438A-EP 混合信号微控制器,MSP430F5438A-EP

MSP430F5438A-EP是一款超低功耗微控制器。此架构,与多种低功耗模式配合使用,是在便携式测量应用中实现延长电池寿命的最优选择。该器件具有一个强大的16位RISC CPU,16位寄存器,以及常数发生器,以便于获得最大编码效率。此数控振荡器(DCO)可在 3.5 μs(典型值)内实现从低功率模式唤醒至激活模式。 MSP430F5438A-EP是一个微控制器配置,此配置具有三个16位定时器,一个高性能12位模数(A /D)转换器,多达四个通用串行通信接口(USCI),硬件乘法器,DMA,具有报警功能的实时时钟模块以及多达87个I /O引脚。 < p>这个器件的典型应用包括模拟和数字传感器系统,数字电机控制,遥控,恒温器,数字定时器,手持仪表。 特性 低电源电压范围: 3.6V到低至1.8V 超低功耗 激活模式(AM):所有系统时钟激活 8MHz,3.0V,闪存程序执行时为230μA/MHz(典型值) 8MHz,3.0V,RAM程序执行时为110μA /MHz(典型值) 待机模式(LPM3):带有晶振的实时时钟,看门狗且电源监控器可用,完全RAM保持,快速唤醒: 2.2V时为1.7μA,3.0V时为2.1μA(典型值)低功耗振荡器(VLO),通用计数器,看...

发表于 11-02 18:49 2次 阅读
MSP430F5438A-EP 混合信号微控制器,MSP430F5438A-EP

MSP430FR5969-SP 耐辐射混合信号微控制器

MSP430™超低功耗(ULP)FRAM平台将独特的嵌入式FRAM和整体超低功耗系统架构组合在一起,从而使得创新人员能够以较少的能源预算增加性能.FRAM技术以低很多的功耗将SRAM的速度,灵活性和耐久性与闪存的稳定性和可靠性组合在一起。 MSP430FR5969- SP的超低功耗架构可提供七种低功耗模式,这七种模式均经过优化,能够在低功耗的情况下对系统进行分布式遥测和维护。 MSP430FR5969- SP的集成式混合信号特性使其非常适合用于下一代航天器的分布式遥测应用。对单粒子闩锁的强大抗干扰性和电离辐射总剂量使得该器件得以应用于多种空间和辐射环境中。 特性 抗辐射加固 扩展工作温度(-55°C至105°C)(1)< /sup> 单粒子闩锁(SEL)在125°C下的抗扰度可达72 MeV.cm 2 /mg 辐射批次验收测试结果为50krad 48引脚VQFN塑料封装 单受控基线 延长了产品变更通知周期 产品可追溯性 延长了产品生命周期 嵌入式微控制器 时钟频率高达16MHz的16位精简指令集计算机(RISC)架构 宽电源电压范围(1.8V至3.6V)(2) 优化的超低功率模式 工作模式:大约100μA/MHz 待机(具有低功率低频内部时钟源(VL...

发表于 11-02 18:48 5次 阅读
MSP430FR5969-SP 耐辐射混合信号微控制器

MSP430F6459-HIREL MSP430F6459-Hirel

TI的MSP430系列超低功耗微控制器种类繁多,各成员器件配备不同的外设集以满足各类应用的需求。架构与五种低功耗模式配合使用,是延长便携式测量应用电池寿命的最优选择。该器件具有一个强大的16位精简指令集(RISC)中央处理器(CPU),使用16位寄存器以及常数发生器,以便获得最高编码效率。该数控振荡器(DCO)可在3μs(典型值)内从低功率模式唤醒至激活模式。 MSP430F6459-HIREL微控制器配有一个集成式3.3V LDO,四个16位定时器,一个高性能12位ADC,三个USCI,一个硬件乘法器,DMA,具有报警功能的RTC模块,一个比较器和多达74个I /O引脚。 这些器件的典型应用包括模拟和数字传感器系统,数字电机控制,遥控,恒温器,数字定时器以及手持仪表。 特性 低电源电压范围: 1.8V到3.6V 超低功耗 工作模式(AM):所有系统时钟均工作:在8MHz,3V且闪存程序执行时为295μA/MHz(典型值) 待机模式(LPM3):< br>看门狗(采用晶振)和电源监控器工作,完全RAM保持,快速唤醒: 2.2V时为2μA,3V时为2.2μA(典型值) 关断,实时时钟(RTC)模式(LPM 3.5):关断模式,RTC(采用晶...

发表于 11-02 18:48 2次 阅读
MSP430F6459-HIREL MSP430F6459-Hirel

MSP430G2230-EP MSP430G2230-EP 混合信号微控制器

MSP430G2230是一款超低功耗微控制器。这种架构与5种低功耗模式相组合,专为在便携式测量应用中延长电池使用寿命而优化。该器件具有一个强大的16位RISC CPU,16位寄存器和有助于获得最大编码效率的常数发生器。数字控制振荡器(DCO)可在不到1μs的时间里完成MSP430G2230是一款超低功率混合信号微控制器,此微控制器装有一个内置的16位定时器和4个I /O引脚。除此之外,MSP430G2230还有使用同步协议(SPI或者I2C)的内置通信功能和一个10位A /D转换器。 特性 低电源电压范围:1.8V至3.6V 超低功耗 激活模式:220μA(在1MHz频率和2.2V电压条件下) 待机模式:0.5μA 关闭模式(RAM保持):0.1μA < /li> 5种节能模式 可在不到1μs的时间里超快速地从待机模式唤醒 16位精简指令集(RISC)架构,62.5 ns指令周期时间 基本时钟模块配置: 高达16MHz的内部频率并具有4个精度为±1%的校准频率 内部超低功耗低频振荡器 32kHz晶振晶体振荡器不能在超过105°C的环境中运行 外部数字时钟源 < li>具有2个捕捉/比较寄存器的16位Timer_A 带内部基准,采样与保持以及自动扫描功能的10位200ksps模数(A /D)转...

发表于 11-02 18:48 0次 阅读
MSP430G2230-EP MSP430G2230-EP 混合信号微控制器

MSP430G2302-EP .混合信号微控制器

德州仪器(TI)的MSP430系列超低功率微控制器包含几个器件,这些器件特有针对多种应用的不同的外设集这种架构与5种低功耗模式相组合,专为在便携式测量应用中延长电池的使用寿命而进行了优化。该器件具有一个强大的16位RISC CPU,16位寄存器和有助于大大提高编码效率的常数发生器。数控振荡器可在少于1μs内将器件从低功耗模式唤醒至激活模式。 MSP430G2302系列微控制器是超低功耗的混合信号微控制器,此微控制器带有内置的16位定时器,和多达16个I /O触感使能引脚以及使用通用串行通信接口实现的内置通信功能。配置详细信息,请参见。典型应用包括低成本传感器系统,此类系统负责捕获模拟信号,将之转换为数字值,随后对数据进行处理以进行显示或传送至主机系统。 特性 低电源电压范围:1.8V至3.6V 超低功耗 激活模式:220μA(在1MHz频率和2.2V电压条件下) 待机模式:0.5μA 关闭模式(RAM保持):0.1μA < /li> 5种节能模式 可在不到1μs的时间里超快速地从待机模式唤醒 16位精简指令集(RISC)架构,62.5当前超低功耗低频(LF)振荡器 32kHz晶振 外部数字时钟源 一个具有3个捕获/比较寄存器的16位Timer_A ...

发表于 11-02 18:48 10次 阅读
MSP430G2302-EP .混合信号微控制器

TMS570LS3137-EP 16/32 位 RISC 闪存微控制器,TMS5703137-EP

TMS570LS3137-EP 器件是一款用于安全系统的高性能 系列微控制器。 此安全架构包括:以锁步模式运行的双核 CPUCPU 和内存内置自检 (BIST) 逻辑闪存和数据 SRAM 上的 ECC外设存储器的奇偶校验 外设 I/O 上的回路功能 TMS570LS3137-EP 器件集成了 ARM Cortex-R4F 浮点 CPU,此 CPU 可提供一个高效的 1.66 DMIPS/MHz,并且 具有能够以高达 180 MHz 运行的配置,从而提供高达 298 DMIPS。 此器件支持字不变大端序 [BE32] 格式。 TMS570LS3137-EP 器件具有 3MB 的集成闪存以及 256KB 的数据 RAM,这些闪存和 RAM 支持单位错误校正和双位错误检测。 这个器件上的闪存存储器是一个由 64 位宽数据总线接口实现的非易失性、电可擦除并且可编程的存储器。 为了实现所有读取、编程和擦除操作,此闪存运行在一个 3.3V 电源输入上(与 I/O 电源一样的电平)。 当处于管线模式中时,闪存可在高达 180MHz 的系统时钟频率下运行。 在字节、半字、字和双字模式中,SRAM 支持单循环读取和写入访问。 TMS570LS3137-EP 器件特有针对基于实时控制应用的外设,其中包括 2 个下一代高端定时器 ...

发表于 11-02 18:48 16次 阅读
TMS570LS3137-EP 16/32 位 RISC 闪存微控制器,TMS5703137-EP

RT-Thread正式开源了电源管理框架

MCU 通常可以运行在不同的频率,也可以进入不同的休眠模式。在 PM 组件的底层实现里,是将这些模式....

的头像 RTThread物联网操作系统 发表于 11-02 15:45 481次 阅读
RT-Thread正式开源了电源管理框架

基于STM32单片机的64Mbit单对单通信

简单的一种应用,ARM芯片作为master,flash为slaver,实现单对单通信。

的头像 畅学单片机 发表于 11-02 14:19 259次 阅读
基于STM32单片机的64Mbit单对单通信

德州仪器携手亚马逊将FreeRTOS技术引入TI SimpleLink™MCU平台

下一代工业基础设施将有很多新发展。为物联网(IoT)创建稳定可靠的设备不仅仅是需要建立无线网络连接这....

的头像 人间烟火123 发表于 11-01 16:52 1661次 阅读
德州仪器携手亚马逊将FreeRTOS技术引入TI SimpleLink™MCU平台

嵌入式系统教程之嵌入式系统开发圣经电子教材免费下载

嵌入式系统(EmbeddedSystem)在于结合微处理器或微控制器的系统电路与其专属的软件, 来达....

发表于 11-01 11:46 47次 阅读
嵌入式系统教程之嵌入式系统开发圣经电子教材免费下载

TMP411 ±1°C Programmable Remote/Local Digital Out Temperature Sensor

TMP411设备是一个带有内置本地温度传感器的远程温度传感器监视器。远程温度传感器,二极管连接的晶体管通常是低成本,NPN或PNP型晶体管或二极管,是微控制器,微处理器或FPGA的组成部分。 远程精度为±1 °C适用于多个设备制造商,无需校准。双线串行接口接受SMBus写字节,读字节,发送字节和接收字节命令,以设置报警阈值和读取温度数据。 TMP411器件中包含的功能包括:串联电阻取消,可编程非理想因子,可编程分辨率,可编程阈值限制,用户定义的偏移寄存器,用于最大精度,最小和最大温度监视器,宽远程温度测量范围(高达150°C),二极管故障检测和温度警报功能。 TMP411器件采用VSSOP-8和SOIC-8封装。 特性 ±1°C远程二极管传感器 ±1°C本地温度传感器 可编程非理想因素 串联电阻取消 警报功能 系统校准的偏移寄存器 与ADT7461和ADM1032兼容的引脚和寄存器 可编程分辨率:9至12位 可编程阈值限...

发表于 09-19 16:35 8次 阅读
TMP411 ±1°C Programmable Remote/Local Digital Out Temperature Sensor

TMP461 具有可编程地址的 1.8V 高精度远程温度传感器

这个远程温度传感器通常采用低成本分立式NPN或PNP晶体管,或者基板热晶体管或二极管,这些器件都是微处理器,微控制器或现场可编程门阵列(FPGA)的组成部件。本地和远程传感器均用12位数字编码表示温度,分辨率为0.0625°C。此两线制串口接受SMBus通信协议,以及多达9个不同的引脚可编程地址。 该器件将诸如串联电阻抵消,可编程非理想性因子(η因子),可编程偏移,可编程温度限制和可编程数字滤波器等高级特性完美结合,提供了一套准确度和抗扰度更高且稳健耐用的温度监控解决方案。 TMP461非常适合各类通信,计算,仪器仪表和工业应用中的多位置,高精度温度测量。该器件的额定电源电压范围为1.7V至3.6 V,额定工作温度范围为-40°C至125°C。 特性 远程二极管温度传感器精度:±0.75°C 本地温度传感器精度:±1°C 本地和远程通道的分辨率:0.0625°C 电源和逻辑电压范围:1.7V至3.6V 35μA工作电流(1SPS), 3μA关断电流 串联电阻抵消 ...

发表于 09-18 16:59 14次 阅读
TMP461 具有可编程地址的 1.8V 高精度远程温度传感器

PGA400-EP 增强型产品,具有微控制器的可编程传感器信号调节器

PGA400-EP是一个针对压阻,应变仪和电容感测元件的接口器件。此器件组装有直接连接至传感元件的模拟前端并带有电压稳压器和振荡器。此器件还包括三角积分模数转换器,8051 WARP内核微处理器和OTP内存。传感器补偿算法可由软件执行.PGA400-EP还包括2个DAC输出。 特性 模拟特性 针对阻性桥式传感器的模拟前端 针对< br>电容传​​感器的自振荡解调器 片上温度传感器 可编程增益 用于信号信道的16位,1MHz三角积分模数转换器 用于温度信道的10位,三角积分模数转换器 两个12位数模转换器(DAC)输出 数字特性 微控制器内核10MHz 8051 WARP核心每个指令周期2个时钟片载振荡器 内存8KB一次性可编程(OTP)内存89字节EEPROM 256字节数据SRAM 外设特性 串行外设接口(SPI™)< /li> 内置集成电路(I 2 C™) 一线制接口 两个输入捕捉端口 两个输出比较端口 软件安全装置定时器 振荡器安全装置 电源管理控制 模拟低压检测< /li> 一般特性 电源:4.5V至5.5V可操作,-5.5V至16V绝对最大值 塑料超薄四方扁平无引线(PVQFN)-36封装 支持工业感测应用 受控基线 一个组装和测试场所 一个制造场...

发表于 08-17 16:40 42次 阅读
PGA400-EP 增强型产品,具有微控制器的可编程传感器信号调节器