高度集成是目前MCU發(fā)展趨勢，為了節(jié)省整體PCB空間，降低系統設計復雜度，提升MCU產品競爭力，不少MCU都會在內部集成很多資源。而有些時候，這種高度集成的MCU在系統設計的靈活度方面會大打折扣，復用性也較差。TI最新推出的MSPFR2355，在內部集成了4個可配置的智能模擬組合模塊(下文簡稱SAC:Smart Analog Combo)，可以在內部任意構建DAC、TIA、OpAmp、PGA等多種模擬器件，并且可以相互組合。從而極大地節(jié)約了一些需要外圍模擬電路得設計得復雜度和成本。
近日，TI 專門為此款全新得MSP430FR2355在北京召開了新品發(fā)布會，德州儀器超低功耗MSP微控制器事業(yè)部總經理Miller Adair先生對于MSP430超值系列中的這一新成員進行了詳盡的介紹。
德州儀器超低功耗MSP微控制器事業(yè)部總經理Miller Adair
MSP430作為TI的一條暢銷多年的16位MCU產品線，市場反響一直非常不錯，而此次MSP430FR2355的產品發(fā)布，也帶來了十足的誠意，主要帶來了三大提升。首先在性能上得到了提升，主頻從16MHz提升到了24MHz;然后在工作溫度范圍上實現了提升，目前達到了-40°C~105°工業(yè)級水準;最重要的就是在文章開頭所提及的內部集成4個SAC。
高度靈活的SAC可在MSP430內配置成多種信號鏈
SAC是一種靈活度非常高的模擬模塊，根據發(fā)布會提供的信息來看，智能模擬組合可以配置成如下如所示的多種不同的模擬信號鏈。
根據TI的官方手冊來看，SAC模塊功能包括：
OA(運算放大器)
• 軌到軌輸入
• 軌到軌輸出
• 多個輸入選擇
PGA(可編程增益放大器)
• 可配置模式包括緩沖模式和PGA模式
• 可編程PGA增益高達33倍
• 支持反相和非反相模式
DAC(數模轉換器)
• 12位DAC內核
• 可編程設置時間
• 內部或外部參考選擇
• 軟件可選數據加載
SAC模塊通過LPM4在AM中工作，并可通過用戶軟件進行配置。它的內部集成了高性能低功耗軌到軌輸出運算放大器。 這個OA可以配置為在通用(GP)模式下獨立工作。 OA輸出擺率可以是配置為通過OAxPM位優(yōu)化建立時間和功耗。 SAC OA在放大器的同相和反相輸入端均包含3通道輸入選擇。為此，NSEL和PSEL分別選擇輸入。 反相輸入包括OAx引腳，PGA，和配對OA的輸出。 非反相輸入包括OAx +引腳，12位DAC內核和DAC配對OA的輸出。 反相OAx也可以與PGA連接以支持反相PGA模式。
SAC DAC模塊是一款12位數模轉換器。 DAC只能配置為12位模式。 它可以用作參考電壓，也可以與OA和PGA一起工作來驅動輸出焊盤。
關于SAC的具體的配置模式和參數，可以登錄TI的官網進行查詢。
據Miller先生介紹，這種SAC的技術來源于TI的模擬部門，MSP430FR2355可以看成是兩個部門通力合作的結果。MSP430如何可以幫助客戶節(jié)省PCB面積，降低系統成本?Miller介紹了兩個簡單的例子。
據Miller介紹，以煙霧探測器為例。將煙霧探測器拆開，內有一個單片機控制整個系統。一般的單片機都會用ADC做信號采樣，外設有一個普通的運放做信號，因為煙感的信號相對比較小，普通的運放將信號放大。在普通運放前還會置有一個跨阻放大器。因為煙感的信號是電流信號，它需要把電流信號轉成電壓信號，所以前期需要跨阻的放大器。煙感是一個比較典型的系統，有三個主要元器件。利用FR2355的智能模擬組合，跨阻放大器、運放和ADC都可以用FR2355單片實現，這樣減少了開發(fā)設計難度、節(jié)省了成本，并簡化PCD的布板。
Miller還介紹了一個工廠中常用的溫度變送器的案例，在一個典型的溫度變送器中一共包含5個元器件：前端做信號的放大，ADC做信號的采樣，變送器需要MCU做信號處理，處理完以后會有4-20mA的電流回路。用智能模擬組合可以把溫度變送器外部需要的信號鏈路上的ADDA運放，一顆FR2355智能模擬組合集成。據悉，TI還專門推出了一個4-20mA電流環(huán)溫度變送器參考設計，用戶可以在TI官網進行購買。
持續(xù)拓展超值產品線，繼續(xù)投資鐵電MCU
日常消費品市場對價格的要求較高。現在TI的40個超值系列的單片機具有非常有競爭力的價格優(yōu)勢。TI的超值系列中最低端的產品FR2000和2100以25美分的價格支持25個不同功能。而此次最新推出的,SP430FR2355則又在多個方面實現了提升，可以說是加量不加價。
雖然價格較低，但在性能方面MSP430FR系列并沒有妥協，這主要得益于其鐵電存儲的優(yōu)勢。據Miller先生介紹：“FRAM是TI獨立生產與設計的。本著TI對可靠性的高要求，在不降低可靠性的原則下達到105度溫度范圍。FRAM是TI未來重點投入的領域，以后的FRAM產品肯定也都會支持105℃耐熱性。
FRAM主要有三個優(yōu)勢：第一是可以保證低功耗并延長電池壽命;第二是高可靠性，寫入次數可以達到10的15次方;第三是靈活性，讀寫速度快，掉電也不會丟失，用戶可以靈活地把它配置成代碼、變量或者是數據。據Miller介紹：“現在用戶的MCU需要用flash、RAM，而以后只用TI的FRAM就可以全部搞定。”
據悉，MSP430FR2355將于7月份進入量產。同時會提供相應的的launch pad開發(fā)板。
Miller先生對于MSP430FR2355未來的的市場表現非常地有信心，用中國話來說應該會出現一種門檻踏破的場景。不少客戶對于這種可配置模擬信號鏈的MCU有著強需求。小編對于MSP430的此次創(chuàng)新也非常興奮，期待未來TI將會在MSP430上給我們帶來更多驚喜。
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本文標題：在MCU中可以隨意配置模擬信號鏈？TI MSP430FR2355發(fā)布
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