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充分利用 16 位微控制器的高性能和低功耗

2019-08-09 10:30 次阅读

较长的续航时间,对提高消费类设备的用户满意度至关重要。对于电池供电的物联网 (IoT) 端点,延长电池续航时间可降低维护成本,提高可靠性。由于这些设备所使用的微控制器功耗相对较大,因此设计人员需要选择并应用合适的架构以满足这些应用的需求。事实证明,多数情况下 16 位微控制器正是最佳选择。

虽然 8 位微控制器的功能逐渐强大,但是鉴于处理能力和可寻址有限,性能上存在固有限制,以致于高性能应用通常不会选用 8 位微控制器。另一方面,基于 32 位内核的系统对于这些应用往往又稍显过火,尤其是导致不必要的功耗过大时。

解决方案恰恰位于 8 位和 32 位内核中间的平衡点——16 位微控制器。这类器件既像简单的单电源 8 位微控制器一样功耗较低,又具有 32 位内核的部分性能和器优势。如果应用不要求很多线程同时处理,存储器要求也不太高,那么 16 位微控制器可以提供适当的性能水平并能显著节能。

本文介绍了 16 位微控制器的架构及其如何成为许多电池供电的消费类设备和物联网端点应用的最佳选择。此外,还介绍了  和  推出的几款 16 位微控制器,并说明如何使用 16 位内核着手设计。

微控制器

在设计过程中,定义项目要求后的第一步就是为应用选择合适的微控制器。三种主流选项分别是 8 位、16 位和 32 位微控制器。

不夸张地说,8 位微控制器应用极为普遍,堪称设计人员的主力器件。低成本、低功耗的 8 位微控制器几乎适用于任何小功率应用:主流微控制器中功耗最低的器件,某些器件待机电流低于 100 nA。

使用也相对简单,8 位微控制器大多基于累加器,尽管一些较新的架构具有寄存器组,因而编程模型简单且有限:累加器或带单个状态寄存器的小寄存器组、堆栈指针,以及一个或多个变址寄存器。堆栈往往都是硬件堆栈,并且固件无法访问程序计数器 (PC)。

尽管 8 位架构广受青睐,可一旦涉及网络和通信就遇到了瓶颈。几乎所有通信堆栈和网络协议都采用 16 位或 32 位,因此不必考虑 8 位架构。此外,即便是高端 8 位微控制器也往往局限于 16 位寻址,不具备分页机制,限制了固件的大小和复杂性。

另一方面,32 位微控制器在所有高性能应用中广泛应用。基于寄存器的架构可轻松支持网络和通信;通常使用 32 位寻址,支持浮点运算和高等代数运算,并且速率可达千兆赫级。32 位内核具有更复杂的编程模型,包括多个状态寄存器、固件可访问的 PC、复杂的中断管理以及两层或多层固件执行权限。

16 位微控制器虽都基于寄存器,但架构同 8 位内核一样简单。因此,16 位内核往往都具有良好的低功耗性能,电流消耗明显低于 32 位架构,功耗则几乎与 8 位内核一样低。如果应用需要进行高等数学运算,一些 16 位微控制器具有数学协处理器,在相同的内部时钟速度下其数学性能可与 32 位内核媲美。

此外,许多通信协议栈都支持 16 位微控制器联网。对于以太网、CAN、USBZigbee 等协议栈,只要应用程序代码的性能足以支持堆栈,那么使用 16 位微控制器的运行速度可与 32 位微控制器一样快。

使用 16 位微控制器进行大型闪存阵列寻址

32 位与 16 位架构的一大差异在于存储器寻址范围。32 位微控制器具有 32 位地址总线,可以访问高达 4 GB 的存储器。传统 16 位微控制器使用 16 位寻址,只能访问 64 KB 的存储器。不过,如今许多 16 位架构都使用高达 24 位的扩展寻址,相当于扩充了 16 MB 的地址空间。

Microchip Technology 的低功耗  微控制器系列是扩展寻址方式的典型范例。其中一款微控制器 ,32 MHz 的 16 位微控制器具有 1 MB 的板载闪存和 32 KB 的板载 SRAM,使用类似于许多 8 位微控制器的简单编程模型(图 1)。

Microchip 的 PIC24F 编程模型示意图

图 1:crochip 的 PIC24F 编程模型类似于高端 8 位微控制器,采用基于寄存器的架构,具有 16 个通用 16 位寄存器、堆栈指针、PC 和 5 个辅助寄存器。(图片来源:Microchip Technology)

PIC24 具有 23 位程序计数器,可以访问高达 8 MB 的程序闪存。16 个 16 位寄存器,称为工作寄存器 (WREG),记作 W0 至 W15:W0 至 W13 寄存器是通用寄存器 (GP),可在固件控制下用于存储数据;W15 是专用堆栈指针 (SP),除了可以通过函数和子例程调用、编程异常处理和调用返回使其自动递增和递减外,SP 也可如 W0 至 W13 寄存器一样通过固件修改。

使用 LINK 和 UNLINK 汇编指令可将 W14 用作堆栈帧指针 (FP)。堆栈指针限制寄存器 (SPLIM) 是一个独立寄存器,可与 SP 配合使用以防止堆栈溢出。

PIC24 采用具有独立地址和数据空间的哈佛架构。与特殊指令配合使用,数据表页地址 (TBLPAG) 寄存器和程序空间可视性页地址 (PSVPAG) 寄存器可用于访问并在地址和数据空间之间传输数据。这是 32 位架构的常用功能,但 8 位内核却鲜少具备。

16 位重复循环计数器 (RCOUNT) 寄存器包含循环计数器,可用于 REPEAT 汇编指令。

16 位 内核控制 (CORCON) 寄存器用于配置 PIC24 内核的内部操作模式。

最后,16 位状态寄存器包含 PIC24 内核状态的工作状态位,包括上次执行汇编指令所产生的结果状态。

根据 Microchip Technology 对 PIC24FJ1024GA606T 的性能评定,工作频率为 32 MHz 时可达 16 MIPS。对于 16 位内核而言,这一指标着实令人印象深刻。该内核具有 32 位微控制器的许多功能,例如同时支持分数运算的 17 位 × 17 位硬件乘法器以及 32 位/16 位硬件除法器。对于需要对传感器数据进行计算的物联网端点而言,这些功能相当管用。此外,该架构还可以同时读写数据存储器,却丝毫不影响性能。

虽然 PIC24FJ1024GA606T 具有 USB OTG 等多种标准外设,但在电池供电应用中其功耗相当低。所需的供电电压仅为 2.0 V 至 3.6 V,微控制器以 32 MHz 的工作频率全速运行时电流消耗最大值为 7.7 mA,换作是 32 位内核则极难实现这一指标。通过固件可以控制核心和外设时钟。目前有两种使器件进入低功耗模式的汇编指令:IDLE 指令使 PIC24 内核停止运行,但外设可以继续工作;SLEEP 指令将停止除看门狗(可选)和外部中断检测外所有器件的操作。空闲模式下,最大电流仅为 2.8 mA,而休眠模式下,最大电流范围为 10 至 45 µA,具体取决于外设配置。在最低功耗模式,即休眠模式下,仍保存随机存取存储器 (RAM) 中的内容,PIC24F 的消耗电流低至 190 nA。

为了获得更高的性能,Microchip Technology 在  系列中推出高端 16 位微控制器。Microchip 的  是其中一款 16 位 70 MIPS 微处理器,具有 512 KB 的闪存。dsPIC 的内核寄存器与 PIC24 大致相同,只是增加了支持数字信号处理 (DSP) 指令的寄存器,包括两个 40 位累加器且支持 32 位乘法。如需对 PIC24 进行系统内升级,PIC24 微控制器大多可以进行引脚兼容的 dsPIC 升级,因而使用同一块亦可提高性能。

当然,性能越高,功率也就越大。这款 dsPIC33 的供电电压为 3.0 至 3.6 V,运行速度达 70 MIPS 时,最大电流为 60 mA。

降低功耗,提高性能

Texas Instruments 的  微控制器系列采用该公司的铁电随机存取存储器 (FRAM) 程序存储器,实现更高的读/写性能,而功耗较之闪存微控制器更低。 16 位微控制器是该系列产品之一,时钟频率达 16 MHz,具有 256 KB 的 FRAM。

MSP430FR 微控制器内核的性能增强功能包括双向关联缓存(由四个行宽为 64 字节的缓存块组成),从而实现更高的 FRAM 性能;32 位硬件乘法器可提高数学密集型操作的性能;以及独立于 MSP430 主内核的低能耗加速器 (LEA) 协处理器。该 LEA 可执行 256 点复数快速傅立叶变换 (FFT)、有限冲激响应 (FIR) 滤波器和矩阵乘法。根据 TI 的介绍,矩阵乘法的运算速度比 ® Cortex®-M0+ 最多快 40 倍。该 LEA 可提高传感器融合操作、图像增强和超声波传感器数据处理的性能。面对这些应用时,开发人员通常都优先考虑 32 位内核,而非超低功耗的 16 位微控制器。

MSP430R 的编程模型非常简单(图 2),共有 16 个 16 位寄存器 R0 至 R15:R0 是程序计数器,R1 是堆栈指针,R2 是状态寄存器,R3 是常数发生器(用于立即操作数),R4 至 R15 是通用寄存器。其他寄存器配置则采用内存映射方式,与多数 32 位内核类似。

Texas Instruments 的 MSP430 微控制器寄存器组示意图

图 2:MSP430 微控制器寄存器组配置与其他基于寄存器的 16 位内核类似。其他寄存器配置则采用内存映射方式。(图片来源:Texas Instruments)

虽然提高了性能,却丝毫没有增加功耗。待机模式下,TI 的 MSP430FR5994 以实时时钟 (RTC) 运行,电流消耗仅为 350 nA。关断模式下,电流消耗仅为 45 nA。这一指标低于目前市面上任何一款 32 位微控制器,甚至低于多数 8 位微控制器。

MSP430FR5994IPNR 的工作电压范围为 1.8 至 3.6 V。固件以 FRAM 运行而缓存命中率为零时,MSP430FR 的电流消耗仅为 3 mA。若从缓存运行代码,则电流消耗仅为 790 µA。结合 LEA,这款 16 位微控制器可提供极高的处理性能和极低的功耗。

通过 TI 的 ™ 可轻松开发 MSP430FR5994 系列的低功耗应用。该 Launch 包含了开发人员着手 MSP-EXP430FR5994 微控制器编码和固件调试所需的一切(图 3)。

TI 的 MSP-EXP430FR5994 LaunchPad 图片

图 3:TI 的 MSP-EXP430FR5994 LaunchPad 具有开发人员着手 MSP-EXP430FR5994 16 位 FRAM 微控制器编码和固件调试所需的一切。(图片来源:Texas Instruments)。

该 LaunchPad 具有两个按钮、两个 和一个 microSD 卡插槽。为了证明 MSP430FR5994 微控制器的低功耗性能,该 LaunchPad 具有 0.22 F 的超大电容为 LaunchPad 供电。将 LaunchPad 接入外部电源并将 J8 设置为“充电”,即可为电容充电。只需 2 至 3 分钟就可将电容完全充满。三分钟后,将跳线 J8 设置为“使用”,移除外部电源,MSP430 即可运行数分钟,具体视应用而定。

此外,该 LaunchPad 还可用于 MSP430 及其应用的电流消耗。J101 隔离块具有包括 3 V 电源跳线 3V3 在内的七根跳线。移除跳线 3V3,即可通过这两个引脚测量应用的电流。

该 LaunchPad 还支持 TI 的 EnergyTrace™ 技术,可以连接使用 Texas Instruments 的  (GUI),使开发人员能够实时观测 MSP430 微控制器和应用的功耗数据,从而微调应用以实现最低功耗。

例如,实时电流和记录可以显示 MSP430 微控制器的电流消耗偶尔出现激增。电流激增会降低电池质量,缩短电池寿命。电流激增可能缘于片上外设的错误配置、外部或电容负载,甚至是由于固件试图同时启动所有功能。通过电流监控和记录,开发人员可以明确应该如何调整固件,从而控制尖峰电流。

总结

对于许多低功耗、中等性能的电池供电嵌入式应用而言,开发人员可以选择合适的 16 位微控制器,而非 32 位内核。如上所述,在许多应用中,16 位微控制器的功耗比 32 位内核低得多,却仍然可以实现所需的性能。

 

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STM32F101xx与STM32F103xx系列32位ARM微控制器的固件函数库免费下载

本手册介绍了 32 位基于 ARM 微控制器 STM32F101xx 与 STM32F103xx 的....
发表于 07-10 08:00 67次 阅读
STM32F101xx与STM32F103xx系列32位ARM微控制器的固件函数库免费下载

常用仪表使用方法与应用实例PDF电子书免费下载

本书全面系统的介绍了电子产品的科研,生产,调试和维修工作中常用仪表的基本结构,工作原理和操作使用方法....
发表于 07-08 08:00 120次 阅读
常用仪表使用方法与应用实例PDF电子书免费下载

数字秒表的组成及主要设计步骤介绍

数字秒表由计数显示电路、复位电路、控制电路与电源电路组成。通过计数电路、译码电路在显示器上输出,以上....
的头像 牵手一起梦 发表于 07-04 14:01 471次 阅读
数字秒表的组成及主要设计步骤介绍

意法半导体发布最新版的STM32Cube ecosystem Multi-OS软件

为了让STM32 *微控制器(MCU)和微处理器(MPU)用户的开发工作变得更轻松,进一步加强STM....
发表于 07-01 15:58 446次 阅读
意法半导体发布最新版的STM32Cube ecosystem Multi-OS软件

STM32通用定时器的单脉冲示例详解

基于学习的目的,详细讲解关于标准外设库中的定时器的 17 个示例项目函数文件。本次介绍 OnePul....
发表于 07-01 08:00 98次 阅读
STM32通用定时器的单脉冲示例详解

西门子S7-200 SMART PLC的定时器和计数器及功能指令详解

一、定时器1、S7-200 SMART CPU提供了接通延时定时器、(TON)、保持型接通延时定时器....
的头像 工控云学堂 发表于 06-30 10:08 973次 阅读
西门子S7-200 SMART PLC的定时器和计数器及功能指令详解

SN74HC4040A 12 位异步二进制计数器

与其它产品相比 计数器/算术/奇偶校验功能   Technology Family VCC (Min) (V) VCC (Max) (V) Rating Operating temperature range (C) Package Group   SN74HC4040A HC     2     6     Catalog     -40 to 85     SO | 16 TSSOP | 16    
发表于 01-08 17:46 77次 阅读
SN74HC4040A 12 位异步二进制计数器

CD4020B-MIL CMOS 14 级纹波进位二进制计数器/除法器

CD4020B,CD4024B和CD4040B是纹波进位二进制计数器。所有计数器阶段都是主从触发器。计数器的状态对每个输入脉冲的负转变进行一次计数; RESET线上的高电平将计数器重置为全零状态。输入脉冲线上的施密特触发器动作允许无限制的上升和下降时间。所有输入和输出均经过缓冲。 CD4020B和CD4040B型采用16引脚密封双列直插式陶瓷封装(F3A后缀),16引脚双列直插塑料封装(E后缀),16引脚小外形封装(NSR后缀)和16引脚薄收缩小外形封装(PW和PWR后缀)。 CD4040B型还提供16引脚小外形封装(M和M96后缀)。 CD4024B类型采用14引脚密封双列直插陶瓷封装(F3A后缀), 14引脚双列直插塑料封装(E后缀),14引脚小外形封装(M,MT,M96和NSR后缀),以及14引脚薄型收缩小外形封装(PW和PWR后缀) 。 特性 中速操作 完全静态操作 缓冲输入和输出 100%测试20 V时的静态电流 标准化,对称输出特性 完全静态操作 常用复位 5V,10V和15V参数额定值 在整个封装温度范围内,18 V时的最大输入电流为1μA;在18 V和25°C下100 nA 噪声容限(在整个封装温度范围内): V DD = 5 V时为1 V 2 V at ...
发表于 11-02 19:20 99次 阅读
CD4020B-MIL CMOS 14 级纹波进位二进制计数器/除法器

MSP430F2619S-HT 高温 16 位超低功耗 MCU,具有 120KB 闪存、4KB RAM、12 位 ADC、双 DAC、2 个 USCI、HW 乘法器和 DMA

MSP430F2619S超低功耗微控制器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。 MSP430F2619S是一款微控制器配置,带有两个内置16位定时器,速度快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 有效模式:1 MHz时为365μA,2.2 V 待机模式(VLO):0.5μA 关闭模式(RAM保持):0.1μA < /li> 在小于1μs的待机模式下唤醒 16位RISC架构,62.5 ns指令周期时间 三通道内部DMA 具有内部参考,采样保持和自动扫描功能的12位模数(A /D)转换器 双12位数模(D) /A)具有同步功能的转换器 具有三个捕捉/比较寄存器的...
发表于 11-02 18:49 66次 阅读
MSP430F2619S-HT 高温 16 位超低功耗 MCU,具有 120KB 闪存、4KB RAM、12 位 ADC、双 DAC、2 个 USCI、HW 乘法器和 DMA

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

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 59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 35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 56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 50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 63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 51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 53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 58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 71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 32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 53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 96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 46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 37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 65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 18:48 203次 阅读
TMS570LS3137-EP 16/32 位 RISC 闪存微控制器,TMS5703137-EP

SN74HC4060-Q1 汽车类 14 级异步二进制计数器和振荡器

HC4060-Q1器件包含一个振荡器部分和14个纹波进位二进制计数器级。此振荡器配置可实现RC-或者晶体振荡器电路设计。时钟(CLKI)输入上的高到低转换增加了计数器的值。清除(CLR)输入上的高电平会关闭振荡器( CLKO 变为高电平而CLKO变为低电平)并且将计数器复位清零(所有的Q输出为低电平)。 特性 符合汽车应用要求 2V至6V的宽运行电压范围 输出可驱动多达10个低功耗肖特基晶体管逻辑电路(LSTTL)负载 低功耗,I CC 最大80μA t pd 典型值= 14 ns ±4mA输出驱动(在5V时间) 低输出电流,最大值1μA 实现相移振荡电路(RC) - 或者晶体振荡器电路的设计 参数 与其它产品相比 计数器/算术/奇偶校验功能   Technology Family VCC (Min) (V) VCC (Max) (V) Bits (#) Voltage (Nom) (V) F @ Nom Voltage (Max) (Mhz) ICC @ Nom Voltage (Max) (mA) tpd @ Nom Voltage (Max) (ns) IOL (Max) (mA) IOH (Max) (mA) Function Type Rating Operating Temperature Range (C) Pin/Package   var ...
发表于 10-16 10:08 64次 阅读
SN74HC4060-Q1 汽车类 14 级异步二进制计数器和振荡器