MSP430FR6047 混合信号微控制器 - MSP430FR6047

MSP430FR6047 (预发布)

MSP430FR6047 混合信号微控制器

 

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描述

德州仪器 (TI) MSP430FR6047 系列超声波感应和测量 SoC 是针对水表和热量计进行了优化的强大且高度集成的微控制器 (MCU)。这些 MCU 提供集成的超声波感应解决方案 (USS) 模块,该模块可针对多种流速提供高精度。由于最大程度地实现了要求极少外部组件的集成,超声波感应模块有助于实现超低功耗计量以及较低的系统成本。MSP430FR6047 MCU 可实现基于高速 ADC 的信号采集以及使用集成低能耗加速器 (LEA) 的后续优化数字信号处理,以提供最适合电池供电的计量应用且具有低功耗的高精度计量 解决方案。

超声波感应模块包括可编程脉冲发生器 (PPG) 和具有低阻抗输出驱动器的物理接口 (PHY),以实现最佳传感器激励和准确的阻抗匹配,从而针对零流量漂移 (ZFD) 提供最佳结果。该模块还包含可编程增益放大器 (PGA) 和高速 12 位 8MSPS Σ-Δ ADC (SDHS),以通过行业标准超声波传感器实现精确的信号采集。

此外,MSP430FR6047 MCU 还集成了其他外设,以针对计量提高系统集成度。这些器件还具有计量测试接口 (MTIF) 模块,以实现脉冲生成,从而指示仪表测量的流量。MSP430FR6047 MCU 还具有片上 8 多路复用器 LCD 驱动器、RTC、12 位 SAR ADC、模拟比较器、高级加密 (AES256) 和循环冗余校验 (CRC) 模块。

MSP430FR6047 MCU 由一款广泛的硬件和软件生态系统进行支持,提供参考设计和代码示例,协助用户快速开展设计。MSP430FR6047 开发套件包括 MSP-TS430PZ100E 100 引脚目标开发板EVM430-FR6047 超声波水流量计 EVM。TI 还提供免费软件,包括超声波感应设计中心、超声波感应软件库和 MSP430Ware 软件

TI 的 MSP430 超低功耗 (ULP) FRAM 微控制器平台将独特的嵌入式 FRAM 和全面的超低功耗系统架构相结合,从而使系统设计人员能够在降低能耗的同时提升性能。FRAM 技术将 RAM 的低能耗快速写入、灵活性和耐用性与闪存的非易失性相结合。

特性

  • 具有超低功耗的一流超声波水流测量
    • 差分飞行时间 (dTOF) 精度小于 25ps
    • 高精度时间测量分辨率小于 5ps
    • 能够检测低流速(<1 升/小时)
    • 在每秒测量一次的频率下总体电流消耗大约为 3µA
  • 符合并超出 ISO4064、OIML R49 和 EN 1434 精度标准
  • 能够直接与标准超声波传感器(高达 2MHz)连接
  • 集成模拟前端 – 超声波感应解决方案 (USS),包括
    • 可在不同频率下生成脉冲的可编程脉冲生成 (PPG)
    • 用于控制输入和输出通道且具有低阻抗输出驱动器 (4Ω) 的集成 PHY
    • 具有高达 8MSPS 输出数据速率的高性能高速 12 位 Σ-Δ 模数转换器 (ADC) (SDHS)
    • 具有 –6.5dB 至 30.8dB 的可编程增益放大器 (PGA)
    • 输出范围为 68MHz 至 80MHz 的高性能 PLL
  • 计量测试接口 (MTIF)
    • 脉冲发生器 + 脉冲计数器
    • 高达 1016 次脉冲/秒 (p/s) 的脉冲率
    • 计数容量高达 65525(16 位)
    • 在 LPM3.5 下以 200nA(典型值)运行
  • 低能耗加速器 (LEA)
    • 独立于 CPU 运行
    • 与 CPU 共享 4KB RAM
    • 256 点高效复变 FFT:
      比 ARM® Cortex®-M0+ 内核快多达 40 倍
  • 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 (1)
  • 优化的超低功率模式
    • 工作模式:大约 120µA/MHz
    • 待机模式下的实时时钟 (RTC) (LPM3.5):450nA (2)
    • 关断电流 (LPM4.5):30nA
  • 铁电随机存取存储器 (FRAM)
    • 高达 256KB 的非易失性存储器
    • 超低功耗写入
    • 125ns 每个字的快速写入(4ms 内写入 64KB)
    • 统一标准存储器 = 单个空间内的程序 + 数据 + 存储
    • 1015 写入周期持久性
    • 抗辐射和非磁性
  • 智能数字外设
    • 32 位硬件乘法器 (MPY)
    • 6 通道内部直接存储器访问 (DMA)
    • 具备日历和报警功能的 RTC
    • 六个 16 位定时器,每个定时器具有多达七个捕捉/比较寄存器
    • 32 位和 16 位循环冗余校验 (CRC)
  • 高性能模拟
    • 16 通道模拟比较器
    • 12 位 SAR ADC,具有窗口比较器、内部基准和采样保持功能以及多达 20 条外部输入通道
    • 具有高达 264 段对比度控制的集成 LCD 驱动器
  • 多功能输入/输出端口
    • 所有引脚支持电容触控功能,无需使用外部组件
    • 可每位、每字节和每字访问(成对访问)
    • 所有端口上,从 LPM 中的边沿可选唤醒
    • 所有端口上可编程上拉和下拉
  • 代码安全性和加密
    • 128 位或 256 位高级加密标准 (AES) 安全加密和解密协处理器
    • 针对随机数生成算法的随机数种子
    • IP 封装防止对存储器进行外部访问
    • FRAM 可提供固有安全性优势
  • 增强型串行通信
    • 多达四个 eUSCI_A 串行通信端口
      • 支持自动波特率侦测的通用异步收发器 (UART)
      • IrDA 编码和解码
    • 多达两个 eUSCI_B 串行通信端口
      • 支持多从设备寻址的 I2C
    • 硬件通用异步收发器 (UART) 或 I2C 自举程序 (BSL)
  • 灵活时钟系统
    • 具有 10 个可选厂家调整频率的定频数控振荡器 (DCO)
    • 低功率低频内部时钟源 (VLO)
    • 32kHz 晶振 (LFXT)
    • 高频晶振 (HFXT)
  • 开发工具和软件(另请参阅工具和软件)
  • 器件比较 汇总了可用的器件型号和封装选项
  • 要获得完整的模块说明,请参见《MSP430FR58xx,MSP430FR59xx,MSP430FR68xx 和 MSP430FR69xx 系列用户指南》

(1)最小电源电压受 SVS 电平限制。

(2)RTC 由 3.7pF 晶振生成。

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参数 与其它产品相比 MSP430FRxx FRAM

 
CPU
Frequency (MHz)
Non-volatile Memory (KB)
RAM (KB)
GPIO Pins (#)
I2C
SPI
UART
DMA
ADC
Comparators (#)
Timers - 16-bit
Timers - 32-bit
Multiplier
AES
BSL
Min VCC
Max VCC
Active Power (uA/MHz)
Standby Power (LPM3-uA)
Wakeup Time (us)
Features
Special I/O
Rating
Operating Temperature Range (C)
Package Group
Package Size: mm2:W x L (PKG)
MSP430FR6047
MSP430   
16   
256   
8   
80   
2   
6   
4   
6   
12-bit SAR ADC   
20ch   
6   
0   
32-bit Hardware Multiplier (MPY)   
AES256   
I2C & UART   
1.8   
3.6   
120   
1   
7   
Ultrasonic sensing solution, MTIF (metering test interface)   
N/A   
Catalog   
-40 to 85   
LQFP   
100LQFP: 256 mm2: 16 x 16(LQFP)