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TI的MSP430又双叒出花样,“智能模拟组合”让模拟魔术可变
wangying | 2018-06-07 22:30:59    阅读:4162   发布文章

——可以配置多种DAC、放大器及“DAC+运放”

       在超低待机功耗领域,TI的MSP430是个典型代表,被市场验证了二三十年。近几年仍在创新,例如众厂商忙着在MCU中加入Flash和EEROM内存时,MSP430加入的是FRAM(铁电存储器);在MCU中加入模拟外围已蔚然成风,谁想到TI把跨阻放大器(TIA)也加入其中,其工艺难点是把电阻做进器件中。

       近日,德州仪器(TI)超低功耗MSP微控制器事业部总经理Miller Adair再次来京,带来了另一款低价、低功耗、高性能的重磅产品——MSP430FR2355铁电存储器(FRAM) MCU。

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      FR2355的最大特色是具有4个智能模拟组合(SAC),另外,把通常的耐温80~85℃提升到105℃,主频从16MHz提高到了24MHz,因此不仅能满足如烟雾探测器、传感变送器和断路器等感应与测量应用在温度方面的要求,还可以帮助开发人员缩小印刷电路板(PCB)尺寸,并且降低物料成本(BOM)。

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            SAC为何神奇?

       FR2355集成了4个SAC(智能模拟组合)模块,每个SAC都可以被配置为12位DAC或运算放大器/PGA(可编程增益放大器),另外,2355还有一个12位SAR ADC,两个增强型比较器。

       SAC可以有很多组合配置,例如,客户可以利用4个SAC组合成4个DAC,TIA+运放,DAC+运放,3个不同运放,1个运放+PGA,或1个单独的运放等,如下图。

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       Miller先生在拜访客户时,发现除了硬件工程师很喜欢,很多软件工程师也很兴奋,因为可以通过软件的方式实现不同的模拟信号采集。

       有两个实际案例。案例1:烟雾探测器,通常由MCU做整个系统控制,前端有ADC做信号采样,再之前有普通运放,最前端有跨阻放大器(TIA),以把电流信号转变成电压信号。利用2355上的SAC,一颗可以节省多颗器件,节省了设计蓝图和设计成本,使PCB布板面积减少。

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图:烟雾探测器的前端信号链

       案例2是FA(工厂自动化)领域的温度变送器,会有主要的MCU,前端有运算放大器和ADC采样。MCU进行信号处理,后端有DAC和运放输出信号。2355可把外部的信号链上的功能都集成进来。

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图:温度变送器信号链

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图:全新的4-20mA电流环温度变送器参考设计

       那么,智能模拟组合(SAC)难在哪里?难在模拟功能的可变,因为同样的电路,一会儿可是ADC、一会儿又可成为与ADC不同类型的各种放大器,这到底是怎么做的?TI不愿透露细节。那么,竞争对手是否也可以很快做出类似产品?TI称不太可能,因为TI的模拟和嵌入式团队为此已合作了多年。

       电子产品世界的记者曾见过一些MCU厂商的模拟可配置,通常在MCU外围做几个不同精度的ADC和多种放大器,用哪个选哪个,但成本较高。也见过一些模拟公司推出“智能模拟”芯片,通常在模拟功能中加了数字RISC 处理单元,以“智能”选择所需的模拟功能,但是由于集成度高,灵活性降低,通常用于手机等批量大的定制产品。像FR2355这种电路可变的方式没见过,当然这样做的好处显而易见,控制了PPA(功耗、性能、面积),因此Miller先生把FR2355定位于MSP430的超值系列(Value Line)。

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                               图:TI官网FR2355报价

            MSP430的FRAM家族
       MSP430的超值系列都是FRAM的,有40多个低成本MCU选项。如下图。其中有最低成本只有25美分的FR2000系列,集成10位ADC的FR2100、FR24xx、FR211x等。

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       除了超值系列,MSP430还有其他两大类:电容感应类和超声波传感类。

       整个MSP430 FRAM的定位是针对传感和测量而优化的MCU。

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       为了让感兴趣的读者了解更多,如下附上本次活动的新闻稿。

             以高集成度为核心:新型MSP430™微控制器
               为感测应用提供可配置的信号链元件

    ——TI 超值系列MCU产品现可适应高达105°C的工作温度,
                拥有更高的模拟集成度,以满足工业系统要求

2018年6月7日,北京讯——德州仪器(TI)近日宣布,其MSP430™ 超值系列产品中新增了多款新型微控制器(MCU),新型的MCUs具有集成信号链元件,并扩展了工作温度范围。新型MSP430FR2355铁电存储器(FRAM) MCUs不仅能满足如烟雾探测器、传感变送器和断路器等感应与测量应用在温度方面的要求,还可以帮助开发人员缩小印刷电路板(PCB)尺寸,并且降低物料成本(BOM)。如需了解更多MSP430FR2355 MCU的信息,敬请访问:
http://www.ti.com.cn/MSP430FR2355-pr-cn。

MSP430FR2355 MCU的特点和优势
• 信号链的可配置性:通过使用MSP430FR2355 MCU,工程师可以更灵活地进行系统设计。MSP430FR2355 MCU集成了智能模拟组合——可配置的信号链元件,其中包括多个12位数模转换器(DAC)和可编程增益放大器,以及一个12位模数转换器(ADC)和两个增强型比较器。
• 扩展温度范围:开发人员可以将MSP430FR2355 MCU用于需要在高达105°C的温度下工作的应用,同时还可以充分利用FRAM数据记录功能。
• MSP430超值系列产品的可扩展性:对于成本敏感的应用,工程师拥有更多的选项,可以从MSP430FR2355 MCUs中选择更为合适的内存与处理速度。通过提供内存高达32KB的存储器以及速度高达24MHz的中央处理单元(CPU),MSP430 超值系列FRAM MCU的可选性得到扩展。此外,对于需要高达256 KB内存、具备更高性能或更多模拟外设的应用,设计人员还可以查询MSP430 FRAM MCU产品系列的其余部分。

供货
开发人员可使用MSP430FR2355 MCU Launch Pad™开发套件(MSP-EXP430FR2355)开始进行评估,该开发套件通过TI商店即可购买。

此外,工程师可以通过TI商店购买MSP430FR2355 MCU的样片。


了解有关TI可扩展MSP430 MCU产品组合的更多信息
• 查阅MSP430超值系列。

• 阅读博文“在工厂自动化应用中,从单片机获取更多的信号链”。

• 下载“智能模拟组合支持未来基于MCU的传感和测量应用”白皮书 。

 

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