无需功耗与性能的妥协,TI MSP432解析

2015-04-09 15:02:18来源: EEWORLD
    近几年来,刷分从PC端转移到了手机端,手机商每次新品的发布势必要跑一下Antutu,以证明自己产品的性能。不过现在,低功耗MCU领域的Antutu出现了——ULPBench。

    正如之前一篇关于ULPBench的文章成为了业界的关注:基于EEMBC协会去年提出的ULPBench 电能标准,MCU厂商已经踊跃的投身于这场跃进游戏,新产品不断刷新测试结果,行业的领导地位也在不停的交替。

    日前TI发布了全新系列MCU MPS432,这款产品的最大卖点就是其ULPBench得分是市面上所有产品中得分最高的,不光功耗低,而且由于采用了Cortex-M4F内核,因此处理性能也十分强悍。

   
    注:根据EEMBC的公开资料,COMP A为STM32L476,COMP B为ATXMEGA32E5,COMP D为PIC24FJ128GA202,目前得分最高者为SAML21J18A,得分为185.8,不过目前该产品并未量产。(来源EEMBC)

MSP432定义新一代低功耗MCU

    “作为MCU领域的领军者,我们已经耕耘了35年,这三十五年中,我们致力于产品的创新、组合,为客户提供最强有力的支持。”德州仪器(TI)副总裁兼微控制器事业部总经理Ray Upton说道。

   
    德州仪器(TI)副总裁兼微控制器事业部总经理Ray Upton

    根据WST公布的数据,TI过去五年的MCU市占率稳步提升,Upton表示,主要原因是TI拥有丰富的客户群,从工业到汽车再到可穿戴设备,哪里都离不开TI的处理器。

   

    TI MCU市占率近几年表现

    为了满足不同的客户群需求,TI需要提供不同的MCU,目前TI提供的MCU分为低功耗MCU、高性能MCU以及无线MCU,分别适用于不同领域。目前TI低功耗MCU超过500款,高性能MCU超过275款,无线MCU支持超过14种无线连接技术。

    MSP432就属于低功耗领域,此前一直以来,在低功耗MCU中,TI只有16位的MSP430,虽然这款产品堪称MCU业界经典之作,但由于其16位处理的特性,无法满足目前日益增长的可穿戴市场要求,因此需要推出处理能力强且功耗更低的产品,MSP432便孕育而生。

高性能的秘诀

    德州仪器超低功耗MSP微控制器事业部总经理Miller Adair表示,内核的提高是性能提高最重要的部分,M4内核相比同为32位的Cortex-M0+内核相比,性能提升10倍,同时支持浮点运算功能。Flash支持并行读写操作,对于数据交互量大的IOT应用来说可以显著提升性能。

   
    德州仪器(TI)超低功耗MSP微控制器事业部总经理Miller Adair

    “第二点优势,则是我们将MCU驱动部分放到ROM里,执行速度相比在Flash中快200%。”Adair继续强调:“我们还内置了14位ADC,性能高达13.2ENOB,支持查分输入及两个窗口的参考比较器。”

   

低功耗的诀窍

    Adair表示,MSP432工作时功耗达95μA,睡眠时为850nA。“尽管MSP432的内核与MSP430完全无关,但432继承了很多430的低功耗DNA。”

    MSP432内部整合了DC/DC与LDO,而通过DC/DC,使功耗相对于LDO再降低40%,电压支持1.62-3.7V。同时,MSP432的内部SRAM支持分8段保留,这样用户待机至SRAM,可以选择保留部分SRAM段,关闭其他不需要的SRAM即可,不像过去很多产品,SRAM只能同步开关。

    MSP432的ADC相对于MSP430的ADC速度提升了5倍,1Mbps采样速率下的功耗为375μA,200Kbps时则降为200μA。

    此外,由于将驱动集成至ROM中,相比较Flash,功耗降低30%。

   

    正是由于这些特性,MSP432在ULPBench中的得分能位居第一。

    Adair表示,MSP432的Flash为2Mb,未来还将增加不同种类以满足客户需求。

典型应用

    Adair谈到,MSP432瞄准的市场是那些对于功耗和性能要求都比较严苛的应用领域,比如工业手持或者可穿戴设备等。

    “在可穿戴设备中,对于传感器数据收集和UI处理部分要求越来越多,也要求处理器运行操作系统更加流畅,同时又要求低功耗,这些都是MSP432所擅长的。”Adair称。

   
    利用MSP432的智能手表典型应用原理框

    同时在工业面板上,也有对低功耗、可靠性及高性能的要求,MSP432同样适用。

   
    利用MSP432的工业安防控制面板典型应用原理框

强大的周边及生态支持

    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)即刻开始评估MSP432 MCU。开发人员可以通过包括SimpleLink™ Wi-Fi CC3100 BoosterPack在内的全套可堆叠BoosterPacks来扩展MSP432 LaunchPad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,FreeRTOS和Micrium µC/OS。

    MSP430和MSP432产品组合之间的代码、寄存器以及低功耗外设之间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。

    EnergyTrace+™ 技术和ULP Advisor软件以±2%的精度实时监视功耗。

    广泛且功率优化的MSPWare™ 软件套件包括用于16位和32位MSP MCU的库、代码示例、文档和硬件工具,并且可通过TI的Resource Explorer或Code Composer Studio™ (CCS) IDE进行在线访问。

    开源Energia可支持MSP432 LaunchPad套件上的快速原型设计。通过轻松导入用于云连接、传感器、显示器等更多功能的库可直接利用针对快速固件开发的丰富代码库。

    开发人员可以创建连接IoT的设计,这些设计具有更高灵活性和更大的存储器、并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-1 GHz无线连接解决方案。

关键字:MSP432

编辑:冀凯 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mcu/2015/0409/article_19272.html
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