如何找到合适的 MCU?满足应用的多样化需求

选择合适的微控制器 （MCU） 是创建高效、经济高效且可扩展的应用的关键步骤。设计人员需要能够确定一个平衡处理能力、功耗、内存、模拟集成和外设支持的选项，以满足应用的性能需求。

德州仪器 （TI） 提供基于 Arm® Cortex-M0®+ 内核的全面 MCU 选择，这些 MCU 具有低功耗、低成本和高效率等特点。这些 32 位处理器非常适合需要实时性能而不会产生大量计算开销的应用程序。

Cortex-M0+ 架构为各种嵌入式设计（从基本传感器节点到高级电机控制单元）提供了平衡的基础。

对于设计人员来说，有大量的 MCU 选项，分布在三个系列的 TI Arm Cortex-M0+ 微控制器中。所有 Pods都提供不同级别的模拟功能，从基本到非常 “丰富” 不等。它们可以包括 12 位 ADC、运算放大器 （op-amps）、定时器、通信接口（UART、I2C、SPI）等集成外设，从而最大限度地减少对外部元件的需求。设计人员可以从 QFN 和 TSSOP 等多种封装类型中进行选择，以适应物理空间限制。

MSPM0 G 系列 – 该系列 MCU 提供最高级别的模拟功能集成，专为通用应用而设计，尤其是那些需要高性能混合信号功能的应用。该系列具有高达 80 MHz 的 CPU 速度和高达 512 KB 的闪存，以及一个具有多个通道的 12 位、1 MSPS ADC，以及多达三个集成运算放大器和各种模拟比较器。

MSPM0G3107SRHBR（图 1）的工作频率高达 80 MHz，具有 128 KB 的闪存和 32 KB 的 SRAM。它集成了两个同步采样 12 位、4MSPS ADC、具有多达 111 个外部通道和一个通用放大器 （GPAMP）。此外，它还增强了与一个支持 CAN 2.0/3.0 和 CAN-FD 的控制器局域网接口、4 个 UART、两个 I²C 和两个 SPI 接口的通信。这些功能可以适应各种应用，如电机控制和工业自动化。该 MCU 的变体配备 32 KB 闪存和 16 KB RAM 或 64 KB 闪存和 32 KB RAM。

图 1：MSPM0G310x MCU 的代表性外形尺寸。（图片来源：Texas Instruments）

MSPM0 L 系列 – 这些器件在低功耗和模拟功能之间实现了平衡，针对传感器和电池供电设备等应用进行了优化。它们提供高达 32 MHz 的时钟速度和 8 KB 至 256 KB 的闪存，带有一个 12 位 ADC、模拟比较器，并且可能包括一个运算放大器。

在这个系列中，MSPM0L1306SRTRR（图 2）的工作频率高达 32 MHz，具有 64 KB 的闪存和 4 KB 的 SRAM。它集成了一个具有多达 10 个外部通道的 12 位、1.68 MSPS ADC、两个零漂移运算放大器和一个带有 8 位基准 DAC 的高速比较器。它非常适合传感器和模拟前端应用，在这些应用中，稳定性和随时间变化的偏移校正至关重要。

图 2：采用表面贴装 16-WFQFN 封装的 MSPM0L1306SRTRR MCU。（图片来源：Texas Instruments）

MSPM0 C 系列 – 对于仍然需要可靠性能和简单模拟传感的入门级和成本敏感型应用，这些 MCU 的工作频率高达 24 MHz，并包含高达 16 KB 的闪存和基本的 12 位 ADC。

对于紧凑型汽车应用，M0C1103QDDFRQ1（图 3）是一款汽车级 MCU，工作频率高达 24 MHz，包括 8 KB 闪存和 1 KB SRAM。它集成了一个 12 位 ADC，并支持 LIN、I²C、SPI 和 UART/USART 等通信接口。

图 3：采用 TSOT-23-8 封装的表面贴装M0C1103QDDFRQ1。（图片来源：Texas Instruments）

凭借 130 多种不同的型号，设计人员几乎可以肯定地找到适合其应用的 MCU，前提是他们能够浏览众多选项的规格和功能。

值得庆幸的是，TI 提供了一些有用的工具来对选项进行排序，包括一个在线参数“查找您的设备”搜索工具，用于根据内存大小、外设和性能特征等参数筛选和比较 Arm Cortex-M0+ MCU。此外，还提供 MSPM0 MCU 快速参考指南、特定产品数据表和各种评估板。

结论

德州仪器 （TI） 的 Arm Cortex-M0+ MCU 代表了为各种应用量身定制的多功能解决方案，从低功耗、基于传感器的系统到成本敏感的汽车设计。设计人员可以利用 TI 的综合工具和资源来确定最适合其特定需求的 MCU，以满足现代电子应用的多样化需求。