TI 32位MSP MCU 续写低功耗新篇章
2015-03-25芦潇静
本刊记者 芦潇静
随着处理器性能的大幅提升,功耗成为十分令人头疼的问题,尤其是在可穿戴、便携设备等对功耗非常敏感的应用上,功耗和性能如同鱼和熊掌,难以兼得,研发人员只能努力寻找性能和功耗间的平衡点。
近日,TI公司推出了基于ARM Cortex-M4F内核的32位MCU——MSP432。全新的48 MHz MCU 充分利用了TI在超低功耗MCU 方面的强大优势,在优化性能的同时避免了功率的损耗,其有效功耗和待机功耗分别只有95 μA/MHz 和850 nA。兼 具 高 性 能 和 低 功 耗 的MSP432,能够帮助设计人员开发工业和楼宇自动化、工业传感以及消费电子等超低功耗嵌入式应用。
亮点一:超低功耗
MSP432 MCU 是TI在超低功耗创新方面所取得的最新进展,在同类产品中的ULPBench得分高达167.4。集成式DC/DC优化了高速运行时的功效,而集成的低压降稳压器(LDO)降低了总体系统成本和设计复杂度。此外,14位ADC在1 Msps时的功耗仅有375μA。
MSP432 MCU 包含一种独特的可选RAM 保持特性,此特性能够为运行所需的8个RAM 段中的每一个段提供专用电源,由此每个段的功耗可以降低30nA。为了降低总体系统功耗,MSP432MCU 还可以在最低1.62V、最高3.7V 的电压范围内全速运行。
亮点二:极高性能
不少人都认为TI会选择Cortex-M0/M0+架构来实现这款产品,但为了满足很多用户对高性能的要求,TI选择了性能几乎提升10倍的Cortex-M4内核,并且在充分发挥其高性能的同时,很好地实现了极低的功耗。此外,高速14位1 Msps模/数转换器等行业领先的集成模拟器件,进一步优化了功效和性能。
MSP432 MCU 在不增加功率预算的情况下将更多性能赋予器件。集成的数字信号处理(DSP)引擎和ARM Cortex-M4F内核中的浮点内核(FPU),适用于诸如信号调节和传感器处理等众多高性能应用,同时为产品差异化的开发预留了性能空间。
亮点三:快速入门
物联网时代,除了对性能和功耗提出更高的要求之外,也对MCU 的开发易用性提出了更高的要求。借助目标板(MSP-TS432PZ100)或支持板上仿真的低成本
LaunchPad快速原型设计套件(MSP-EXP432P401R),即可开始评估MSP432 MCU。开发人员可以通过包括低功耗Simple Link Wi-FiCC 3100 Booster Pack在内的全套可堆叠Booster Packs来扩展MSP432Launch Pad套件的评估功能。此外,TI的云开发生态系统使得开发人员能够在网上便捷地访问产品、文档、软件以及集成的开发环境(IDE),从而帮助他们更快速地入门。MSP432 MCU 支持多个实时操作系统(RTOS)选项,其中包括TI-RTOS、Free RTOS和μC/OS。
适合中国的应用
谈及MSP432 在中国的具体应用时,TI超低功耗MSP微控制器事业部总经理Miller Adair特别提到了可穿戴市场。他认为,可穿戴产品对功耗非常敏感,需要很强的运算能力,而且传感器收集数据部分需要性能很高的MCU 进行配合,这类产品非常适合采用MSP432。
基于MSP432,开发人员可以创建连接IoT 的设计,这些设计不仅具有更高的灵活性和更大的存储器,而且具有更高的性能和集成的模拟。此外,它还兼容Wi-Fi、Bluetooth Smart以及Sub-1GHz无线连接解决方案。
TI将低功耗优势延续至32位MCU
TI在嵌入式领域耕耘了35年,其最大市场竞争力在于产品组合,以及在工艺、低功耗设计等方面的不断创新。
作为超低功耗16位单片机的标杆,MSP430拥有超过13 000名客户,以及多达500款超低功耗MCU 产品组合。为了将其极大的优势延续至32位单片机,TI采用最新工艺将MSP430设计中的低功耗DNA移植到了MSP432上,从而为客户提供性能功耗比更高的32位处理器。同时,MSP430和MSP432产品组合之间的代码、寄存器以及低功耗外设之间良好的兼容性,使得开发人员能够充分利用16位和32位器件间的现有代码和端口代码。
发布会上,Miller Adair多次强调,内核只是产品的一部分,若要提高产品的竞争力,处理器内核的选择固然重要,但更为关键的是将内核与周边资源进行优化和整合。此外,还要考虑客户的实际需求,针对客户要解决的问题推出适宜的产品,这样的产品才会具有一定优势。
未来,除了以市场驱动为导向制定相应的市场策略之外,低功耗仍将是TI投入大量精力去做的事情,同时无线MCU 也会是继续关注的重点。