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产品详细信息

参数

Non-volatile memory (kB) 32 RAM (KB) 12 ADC 12-bit SAR GPIO pins (#) 57 Features Advanced sensing, DMA, LCD, Low-energy accelerator (LEA), MTIF (metering test interface), Real-time clock, Ultrasonic sensing AFE, Direct drive UART 4 USB No Number of I2Cs 2 SPI 6 Comparator channels (#) 12 open-in-new 查找其它 MSP430 微控制器

封装|引脚|尺寸

LQFP (PN) 80 196 mm² 14 x 14 open-in-new 查找其它 MSP430 微控制器

特性

  • 功耗超低的一流超声波水流和气流测量
      • 在低流速到高流速的情况下以及工作温度范围内的差分飞行时间 (dToF) 精度为 ±12.5ps
      • 可在 500:1 的宽动态范围内实现 ±1% 精度
      • 在直径为 25mm 的管道上,能够测量的最大流速为 8800 升/小时(40 加仑/分钟)
      • 能够检测的最小流速小于 1 升/小时(0.005 加仑/分钟)
      • 高精度时间测量分辨率小于 5ps
      • 在每秒获取一组结果的条件下总体电流消耗大约为 3µA
      • 能够支持直径为 15mm 至 1000mm 的宽管道尺寸
    • 气体
      • 在低流速到高流速的情况下以及工作温度范围内的差分飞行时间 (dToF) 精度为 ±250ps
      • 可在流速高达 12000 升/小时的条件下实现 ±1% 的精度,具有 200:1 的宽动态范围
      • 能够测量的流速大于 25000 升/小时
      • 能够检测的最小流速小于 3 升/小时
      • 高精度时间测量分辨率小于 100ps
      • 在每秒获取一组结果的条件下总体电流消耗大约为 20µA
  • 符合并超出 ISO4064、OIML R49、EN 14236 和 EN 1434 精度标准
  • 能够直接与标准超声波传感器(高达 2.5MHz)连接
  • 集成模拟前端 – 超声波传感解决方案 (USS_A),包括
    • 用于在各种频率下生成多音调脉冲的可编程脉冲发生器 (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 位模数转换器 (SDHS)
    • 具有 –6.5dB 至 30.8dB 增益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)
    • 脉冲发生器和脉冲计数器
    • 脉冲率高达 1024 次脉冲/秒 (p/s)
    • 计数容量高达 65535(16 位)
    • 在 LPM3.5 下以 200nA(典型值)运行
  • 低功耗加速器 (LEA)
    • 独立于 CPU 运行
    • 与 CPU 共享 8KB RAM
    • 256 点高效复变 FFT:比 Arm® Cortex®-M0+ 内核快 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)
  • 优化的超低功耗模式
    • 激活模式:大约 120 µA/MHz
    • 具有实时时钟 (RTC) 的待机模式 (LPM3.5):450nA (2)
    • 关断电流 (LPM4.5):30nA
  • 铁电随机存取存储器 (FRAM)
    • 容量高达 64KB 的非易失性存储器
    • 超低功耗写入
    • 以 125ns/字(4ms 内写入 64KB)的速度快速写入
    • 统一的存储器 = 程序 + 数据 + 存储都处于同一存储空间
    • 耐写次数达 1015
    • 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 DMA
    • 带有日历和报警功能的 RTC
    • 6 个 16 位计时器,每个计时器具有多达 7 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
    • 12 通道模拟比较器
    • 12 位 ADC,具有窗口比较器、内部基准和采样保持功能以及多达 8 条外部输入通道
    • 具有高达 248 段对比度控制的集成 LCD 驱动器
  • 多功能输入/输出端口
    • 所有引脚均支持电容式触控功能,无需外部组件
    • 可按位、字节和字进行访问(成对访问)
    • 所有端口均可从 LPM 进行边沿可选唤醒
    • 所有端口均具有可设定的上拉电阻或下拉电阻
  • 代码安全性和加密
    • 128 位或 256 位 AES 安全加密和解密协处理器
    • 用于随机数生成算法的随机数种子
    • IP 封装可保护存储器免遭外部访问
    • FRAM 可提供固有安全性优势
  • 增强型串行通信
    • 多达 4 个 eUSCI_A 串行通信端口
      • 支持自动波特率检测的 UART
      • IrDA 编码和解码
    • 多达 2 个 eUSCI_B 串行通信端口
      • 支持多从器件寻址的 I2C
    • 硬件 UART 或 I2C 引导加载程序 (BSL)
  • 灵活的时钟系统
    • 具有 10 个可选厂家调整频率的固定频率数控振荡器 (DCO)
    • 低功耗低频内部时钟源 (VLO)
    • 32kHz 晶振 (LFXT)
    • 高频晶振 (HFXT)
  • 开发工具和软件
  • 器件比较 汇总了可用的器件型号和封装选项
  • 有关完整的模块说明,请参阅《MSP430FR58xx、MSP430FR59xx 和 MSP430FR6xx 系列用户指南》

(1)最低电源电压受限于 SVS 电平,请参阅 SVS 规格)

(2)RTC 由 3.7pF 晶振生成。

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描述

德州仪器 (TI) MSP430FR6043 SoC 隶属 MSP430 超声波传感微控制器 (MCU) 系列产品,该器件功能强大、集成度高,专为超声波水表、热量计和燃气表而设计。这些 MCU 提供集成的超声波传感解决方案 (USS_A) 模块,该模块可针对多种流速提供高精度测量。USS_A 高度集成,需要的外部组件极少,因而有助于实现超低功耗计量并降低系统成本。

MSP430FR6043 器件采用低功耗加速器 (LEA),可实现基于高速 ADC 的信号采集以及后续优化数字信号处理,为电池供电型计量提供了一款超低功耗、高精度的计量解决方案 应用。

USS_A 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,从而在零流量漂移 (ZFD) 方面达到最佳效果。USS_A 模块还包含可编程增益放大器 (PGA) 和高速 12 位 8Msps Σ-Δ ADC (SDHS),便于通过行业标准超声波传感器实现精确的信号采集。

MSP430FR6043 MCU 还集成了其他外设,以针对计量提高系统集成度。它具有计量测试接口 (MTIF) 模块,能够通过脉冲生成来指示仪表测量的流量。它还具有片上 8 通道多路复用器 LCD 驱动器、实时时钟 (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。

MSP430FR604x 和 MSP430FR504x MCU 由广泛的硬件和软件生态系统提供支持,随附参考设计和代码示例,便于您快速开始设计。开发套件包括 MSP-TS430PN80C 80 引脚目标开发板EVM430-FR6043 超声波气流计 EVM。TI 还提供免费软件,包括超声波传感设计中心、超声波传感软件库和 MSP430Ware™ 软件

MSP430FR604x MCU 系列集成了 TI 的 FRAM(铁电 RAM)和功耗整体超低 MSP 系统架构,从而使系统设计人员能够在降低能耗的同时提升性能。FRAM 技术兼有 RAM 的低功耗快速写入、灵活性、耐用性和闪存非易失性等特性。

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技术文档

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类型 标题 下载最新的英文版本 日期
* 数据表 用于气流和水流计量应用的 MSP430FR604x、MSP430FR504x 超声波传感 MSP430™ 微 控制器 数据表 下载最新的英文版本 (Rev.A) 2019年 1月 18日
* 勘误表 MSP430FR6041 Device Erratasheet (Rev. A) 2021年 5月 24日
* 用户指南 MSP430FR58xx, MSP430FR59xx, and MSP430FR6xx Family User's Guide (Rev. P) 2020年 4月 21日
用户指南 MSP430 MCUs Development Guide Book (Rev. A) 2021年 5月 13日
技术文章 A world of possibilities: 5 ways to use MSP430™︎ MCUs in your design 2021年 4月 29日
用户指南 Low-Energy Accelerator (LEA) Common Parameter Blocks 2021年 3月 17日
用户指南 Low-Energy Accelerator (LEA) Registers Reference Guide 2021年 3月 17日
用户指南 Low-Energy Accelerator (LEA) Commands 2021年 3月 11日
用户指南 《MSP430 FRAM 器件引导加载程序 (BSL) 用户指南》 (Rev. AA) 2021年 2月 19日
应用手册 具有 MSP430 MCU 的超声波应用 2020年 11月 20日
应用手册 Gas Meter Design Guide 2020年 10月 28日
更多文献资料 MSP430TM 开发手册_MSP430 Hands-on Training (Rev. A) 2020年 10月 20日
应用手册 Oxygen Concentration Sensing 2020年 10月 14日
应用手册 Liquid Concentration Sensing 2020年 10月 9日
应用手册 USS 水流速校准 2020年 10月 9日
应用手册 High-Resolution Anemometers 2020年 10月 2日
应用手册 High-Resolution Ultrasonic Level Sensing of Solids 2020年 9月 25日
应用手册 Ultrasonic Leak Detection 2020年 9月 23日
应用手册 High Resolution Ultrasonic Liquid Level Sensing (Rev. A) 2020年 9月 1日
应用手册 Solutions to Common Sigma Delta ADC Issues on MSP MCUs 2020年 8月 11日
应用手册 MSP430 系统级 ESD 注意事项 (Rev. A) 下载英文版本 (Rev.A) 2020年 6月 23日
应用手册 MSP430™ 系统级 ESD 故障排除指南 下载英文版本 2020年 4月 20日
白皮书 配备 MSP430™ 超声波传感微控制器的智能流量计 下载英文版本 2019年 11月 11日
应用手册 采用 MSP430FR604x MCU 的水流和燃气流量计量超声波传感技术的常见问题解答 (FAQ) (Rev. A) 下载英文版本 (Rev.A) 2019年 6月 6日
应用手册 Waveform capture based ultrasonic sensing water flow metering technology 2019年 3月 4日
白皮书 Ultrasonic sensing of gas flow white paper 2019年 1月 24日

设计与开发

有关其他条款或所需资源,请点击下面的任何链接来查看详情页面。

硬件开发

评估板 下载
document-generic 用户指南 document-generic 下载最新的英文版本 (Rev.B)
175
说明
The EVM430-FR6043 evaluation kit is a development platform that can be used to evaluate the performance of the MSP430FR6043 for ultrasonic sensing applications (e.g. Smart Gas Meters). The MSP430FR6043 MCU is an ultra-low-power MCU that integrates an ultrasonic sensing analog front end (USS) for (...)
特性
  • USB powered and provision for external power 
  • Connector available to interface with different transducer types
  • BoosterPack headers available to interface with external boards (I2C, SPI, UART, GPIO) and RF communication modules
  • On-board segmented LCD 
  • On-board eZ-FET emulation circuit to enable programming (...)
开发工具套件 下载
document-generic 用户指南 document-generic 下载最新的英文版本 (Rev.AH)
149
说明

注意:本套件不包含 MSP430™ 微控制器 (MCU) 样片。要申请兼容器件的样片,请先向 TI store 的购物车中添加以下工具,然后再访问产品页面或选择相关 MCU:MSP430FR6043

MSP-TS430PN80C 微控制器开发板是独立的 ZIF 插座目标板,用于通过 JTAG 接口或 Spy Bi-Wire(2 线 JTAG)协议对 MSP430 系统内置器件进行编程和调试。该开发板支持采用 80 引脚 QFP 封装(TI 封装代码:PN)的 MSP430FR6043 FRAM 器件。请查看目标器件文档以找到正确的目标板。

调试探针可单独购买,也可与目标板 (MSP-FET) 进行捆绑购买。

特性
  • 可通过 JTAG 接口对 80 引脚 QFP 封装进行编程和调试的插座板
  • 可访问所有器件引脚
  • 指示灯 LED 和用户开关
  • JTAG 连接器
硬件编程工具 下载
document-generic 用户指南 document-generic 下载最新的英文版本 (Rev.AH)
115
说明

**MSP-FET 与 Code Composer Studio v6 及更高版本兼容**

MSP-FET 是一款强大的仿真开发工具(通常称为调试探针),可帮助用户在 MSP 低功耗微控制器 (MCU) 上快速开始应用开发。

创建 MCU 软件通常需要将生成的二进制程序下载到 MSP 器件中,以进行验证和调试。MSP-FET 在主机和目标 MSP 之间提供调试通信通道。此外,MSP-FET 还在计算机的 USB 接口和 MSP UART 之间提供反向通道 UART 连接。这就为 MSP 编程器提供了一种在 MSP 和运行在计算机上的终端之间进行串行通信的便利方法。它还支持使用 BSL(引导加载程序)通过 UART 和 I2C 通信协议将程序(通常称为固件)加载到 MSP 目标中。

USB 接口将 MSP-FET 连接至计算机,而 14 引脚连接器提供对 MSP 调试仿真端口的访问,该端口包含标准 JTAG 接口或使用省引脚 Spy-Bi-Wire(2 线式 JTAG)协议。

通常通过以下方式来处理 14 引脚电缆和 MSP 调试端口之间的连接:在目标板上放置一个标准化 14 引脚牛角连接器并将必要的仿真信号路由至其各自的调试引脚。该方法可为软件开发人员提供简单的系统内调试模型。

为了在软件开发周期的早期方便地工作,可以将 MSP-FET 与 MSP 目标插座板结合使用。除 14 引脚调试连接器之外,这些套件还提供对 MSP 器件上引脚的访问,从而使您可以立即轻松地开始软件开发(即使在设计和构建您自己的目标板之前也是如此)。

技术规范
  • 在电流为 100mA 时,可通过软件配置的电源电压介于 1.8V 和 3.6V 之间
  • 支持为保护代码而熔断 JTAG 安全保险丝
  • 支持所有具有 JTAG 接头的 MSP430 板
  • 支持 JTAG 和 Spy-Bi-Wire(2 线式 JTAG)调试协议
特性
  • USB 调试接口可将任何 MSP430 MCU 连接至计算机,以进行实时的系统内编程和调试
  • 支持 EnergyTrace™ 技术,以便对 Code Composer Studio 和 IAR Embedded Workbench 开发环境中的所有 MSP430 器件进行电能计量和调试
  • 支持三态模式以显示“精确的”EnergyTrace 功耗数值
  • 包含反向通道 UART,以便在 MSP430 和 PC 之间进行双向通信。
    • 这将支持在应用程序运行时对来自传感器的输入进行仿真以及记录调试数据
    • MSP 引导加载程序 (BSL) 接口
  • 与前一版本的 FET 编程器 MSP-FET430UIF 相比,读取/写入速度增加高达 4 倍

软件开发

软件编程工具 下载
UniFlash stand-alone flash tool for microcontrollers, Sitara™ processors and SimpleLink™ family
UNIFLASH 支持的器件:CC13xx、CC25xx、CC26xx、CC3x20、CC3x30、CC3x35、Tiva、C2000、MSP43x、Hercules、PGA9xx、IWR12xx、IWR14xx、IWR16xx、IWR18xx、IWR68xx、AWR12xx、AWR14xx、AWR16xx、AWR18xx。  仅限命令行:AM335x、AM437x、AM571x、AM572x、AM574x、AM65XX、K2G

CCS Uniflash 是一个独立工具,用于编程 TI MCU 的片上闪存内存和 Sitara 处理器的板载闪存内存。Uniflash 具有 GUI、命令行和脚本接口。CCS Uniflash 免费提供。

参考设计

参考设计 下载
适用于气体流量测量的超声波传感子系统参考设计
TIDM-02003 — This reference design helps designers develop an ultrasonic gas-metering subsystem using an integrated, ultrasonic sensing solution (USS) module, which provides superior metrology performance with low-power consumption and maximum integration. The design is based on the 64KB MSP430FR6043 (...)
document-generic 原理图 document-generic 用户指南 document-generic 下载英文版本

CAD/CAE 符号

封装 引脚 下载
LQFP (PN) 80 了解详情

订购与质量

包含信息:
  • RoHS
  • REACH
  • 器件标识
  • 引脚镀层/焊球材料
  • MSL 等级/回流焊峰值温度
  • MTBF/FIT 估算
  • 材料成分
  • 认证摘要
  • 持续可靠性监测

支持与培训

可获得 TI E2E™ 论坛的工程师技术支持

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