具有 32KB FRAM、2KB SRAM、116 段 LCD、12 位 ADC、比较器、DMA、UART/SPI/I2C 和计时器的 16MHz MCU
产品详细信息
参数
封装|引脚|尺寸
特性
- 嵌入式微控制器
- 高达 16MHz 时钟频率的 16 位 RISC 架构
- 3.6V 至 1.8V 的宽电源电压范围（最低电源电压受限于 SVS 电平，请参阅 SVS 规格）
- 经优化的超低功耗模式
- 工作模式：大约 100µA/MHz
- 待机（具有低功率低频内部时钟源 (VLO) 的 LPM3）：0.4µA（典型值）
- 实时时钟 (RTC) (LPM3.5)：0.35µA（典型值） (1)
- 关断电流 (LPM4.5)：0.04µA（典型值）
- 超低功耗铁电 RAM (FRAM)
- 高达 64KB 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、数据和存储
- 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)
- 三通道内部直接存储器存取 (DMA)
- 带有日历和和报警功能的 RTC
- 5 个具有多达 7 个捕捉/比较寄存器的 16 位定时器
- 16 位和 32 位循环冗余校验器（CRC16、CRC32）
- 高性能模拟
- 多达 8 通道的模拟比较器
- 12 位模数转换器 (ADC)，具有内部基准和采样保持以及多达 8 个外部输入通道
- 集成 116 段 LCD 驱动器，具有对比度控制功能
- 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（只适用于 MSP430FR69xx(1)）
- 针对随机数生成算法的真随机种子
- 用于 IP 封装和安全存储的可锁定内存段
- 多功能输入/输出端口
- 所有 I/O 引脚均支持电容触摸功能，无需外部组件
- 可每位、每字节和每字访问（成对访问）
- 可通过 P1 至 P4 端口从 LPM 唤醒，边沿可选
- 所有端口上可编程上拉和下拉
- 增强型串行通信
- eUSCI_A0 和 eUSCI_A1 支持：
- 支持自动波特率侦测的通用异步收发器 (UART)
- IrDA 编码和解码
- 速率高达 10Mbps 的串行外设接口 (SPI)
- eUSCI_B0 和 eUSCI_B1 均支持：
- 支持多从器件寻址的 I2C
- 速率高达 10Mbps 的串行外设接口 (SPI)
- eUSCI_A0 和 eUSCI_A1 支持：
- 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
- 自由的专业开发环境将 EnergyTrace++™ 技术用于电源配置和调试
- 提供微控制器开发板
- 系列产品
- 器件比较 汇总了可用变型和封装
- 要获得完整的模块说明，请参见《MSP430FR58xx、MSP430FR59xx 和 MSP430FR6xx 系列用户指南》
(1)RTC 由 3.7pF 晶振计时。
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描述
该系列超低功耗 MSP430FRxx FRAM 微控制器种类繁多，各成员器件配有嵌入式非易失性 FRAM、16 位 CPU 以及不同的外设集以满足各类应用的 需求。这种架构、FRAM 和外设与 7 种低功耗模式相组合，专为在便携式无线感测应用中延长电池的使用寿命而进行了 优化。FRAM 是全新的非易失性存储器，其完美结合了 SRAM 的速度、灵活性和耐用性与闪存的稳定性和可靠性，并且总功耗更低。
技术文档
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
说明
MSP-EXP430FR6989 LaunchPad 开发套件是适用于 MSP40FR6989 微控制器 (MCU) 的易于使用的评估模块 (EVM)。它包含在超低功耗 MSP430FRx FRAM 微控制器平台上开始开发所需要的全部资源，包括用于编程、调试和电能计量的板载仿真。该电路板具有可快速集成简单用户界面的板载按钮和 LED，以及展示可驱动高达 320 段的集成驱动器的液晶显示器 (LCD)。该电路板还提供对扩展扫描接口的直接访问，该接口是为低功耗旋转检测创建的双模拟前端 (AFE)。MSP430FR6989 器件采用 128 KB 的超低功耗嵌入式 FRAM（铁电随机存取存储器），这是一种以超低功耗、高擦写次数和高速写入访问而闻名的非易失性存储器。
40 引脚 BoosterPack™ 插件模块插头简化了快速原型设计，支持市面上的多种 (...)
特性
- 基于 MSP ULP FRAM 的 MSP430FR6989 16 位 MCU
- 100 uA/MHz 有源模式和 350 nA 待机（具有 RTC 和 3.7 pF 晶体）
- 经认证的 ULPBench 得分 109
- 128KB FRAM
- 16 位 RISC 架构，支持高达 8MHz 的 FRAM 访问速度/16MHz 的系统时钟速度
- 320 段 LCD 控制器
- 扩展扫描接口
- 16 通道 12 位 ADC
- 比较器
- 5 个计时器
- 直接存储器存取
- 256 位 AES
- 83 个 GPIO
- 可用于超低功耗调试的 EnergyTrace++™ 技术
- 利用 BoosterPack 生态系统的 40 引脚 LaunchPad 标准
- 板载 eZ-FET 仿真
- 2 个按钮和 2 个 LED，便于用户交互
- 分段 LCD
- 用于直接访问扩展扫描接口的引脚
说明
注意：本捆绑套件不包含 MSP430 微控制器样片。要申请兼容器件的样片，请先向 TI 商店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：
MSP-FET430U64F 是一款捆绑套件，包含 MSP-FET 仿真器和一个独立的 64 引脚 ZIF 插座目标板，用于通过 JTAG 接口或 Spy Bi-Wire（2 线式 JTAG）协议对 MSP430 系统内置器件进行编程和调试。该 TS 开发板支持采用 64 引脚 LQFP 封装（TI 封装代码：PM）的 MSP430FR6972 FRAM 器件。
特性
- 统一的 FRAM：低功耗、快速灵活的非易失性存储器
- 业内功耗最低的 MCU，采用集成式 112 段 LCD
- 集成式模拟/数字外设包含 12 位 ADC 和 AES 加速器
说明
注意：本套件不包含 MSP430 微控制器样片。要申请兼容器件的样片，请先向 TI 商店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：
MSP-TS430PM64F 是独立的 64 引脚 ZIF 插座目标板，用于通过 JTAG 接口或 Spy Bi-Wire（2 线式 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 64 引脚 LQFP 封装（TI 封装代码：PM）的 MSP430FR6972 FRAM 器件。
特性
- 统一的 FRAM：低功耗、快速灵活的非易失性存储器
- 业内功耗最低的 MCU，采用集成式 112 段 LCD
- 集成式模拟/数字外设包含 12 位 ADC 和 AES 加速器
软件开发
如何获得 MSPWare？MSPWare 可作为 Code Composer Studio (CCS) 的组件提供或作为独立包提供。作为 Code Composer Studio (CCS) 的组件提供时，MSPWare 包可以在 CCS 的 TI Resource Explorer 窗口中通过整洁的 GUI 进行导航。
- 要获得 MSPWare 和基于 GUI 的前端，只需安装最新版的 Code Composer Studio 获得最新版的 CCS！（推荐）
- 此外，MSPWare (...)
特性
- MSP 设计资源集合
- 整洁直观的 GUI，便于浏览内容
- 使用独特的双窗格视图进行自动内容过滤
- 通过网络自动更新
- 采用全新 MSP 驱动程序库
- 可作为 CCS 插件、独立可执行程序提供或在新版 TI Cloud Resource Explorer 中提供
包括的 FRAM 实用程序：
Compute Through Power Loss (CTPL)：这是一个实用程序 API 集，确保能够方便使用 LPMx.5 低功耗模式和强大的关断模式；此关断模式可让应用程序在检测到掉电时保存和恢复重要系统组件。
根据传统，在 MSP MCU 上使用低功耗模式 3.5 和 4.5 需要唤醒但不保存应用程序状态和外设状态。这种做法会增加启动时间和应用程序复杂性。CTPL 实用程序充分利用非易失性 FRAM 为嵌入式软件开发人员提供更简单的解决方案。此实用程序允许使用节能型低功耗模式 3.5 或 4.5 来执行应用程序，同时新增了保存和恢复系统状态的功能。它还通过在内部使用 ADC 或比较器外设或在外部使用能量收集 IC 让新的关断模式检测掉电，从而提供 GPIO 中断以使器件进入关断模式。当电源恢复时，CTPL 关断功能将恢复状态，而程序将继续执行。
版本说明
MSP-IQmathlib 支持的 MSP 器件：
- MSP430F1xx
- MSP430F2xx
- MSP430G2xx
- MSP430F4xx
- MSP430F5xx
- MSP430F6xx
- MSP430FRxx
- MSP432P4xx
特性
- 优化的定点函数 - 减少开发时间，使开发人员可以将精力集中于优化应用代码
- 在 CCS 中执行常见定点标量数学函数时，性能提高多达 100 倍 - 这意味着 MSP 微处理器可以使低功耗模式维持前所未有的更长时间
- 免费 – 只需在 Code Composer Studio 中使用，或下载此库
Mathlib is easy to integrate into your designs. (...)
特性
- Up to 26x higher performance when executing floating point scalar math functions
- Remains in low power modes longer due to the increased performance
- Free and easy to use – now integrated in CCS and IAR
Code Composer Studio™ - 适用于 MSP 微控制器的集成开发环境
- 最新版本 - 单击下面可以下载指定主机平台的 Code Composer Studio。
- 其他下载 - 有关完整下载列表，请访问 CCS 下载站点。
- 免费使用 CCS - 生成免费许可证，对于 MSP430 上的优化 TI 编译器，支持 16KB 的代码大小限制，在 MSP432 上则支持 32KB 的代码大小限制。此外，还提供 90 天的全功能评估许可证。适用于 MSP430 和 MSP432 的 GCC 版本可从 CCS 内的应用中心获取，并可凭借免费许可证使用。
- 云工具 - Code Composer Studio 还适用于基于云的环境，用于进行初期评估和开发。云工具是希望在 LaunchPad 上快速起步并加快进度的用户的绝佳选择。
Code Composer Studio 是一种集成开发环境 (IDE)，支持所有 MSP 微控制器器件。Code Composer Studio 包含一整套用于开发和调试嵌入式应用的工具。它包含了用于优化的 C/C++ 编译器、源码编辑器、项目构建环境、调试器、描述器以及多种其他功能。直观的 IDE 提供了单个用户界面，可帮助您完成应用开发流程的每个步骤。熟悉的工具和界面使用户能够比以前更快地入手。Code Composer Studio 将 Eclipse 软件框架的优点和 TI 先进的嵌入式调试功能相结合，为嵌入式开发人员提供了一个引人注目、功能丰富的开发环境。
当 CCS 与 MSP MCU 搭配使用时，可以使用独特而强大的插件和工具集以充分利用 MSP 微控制器的功能。
其他信息
大多数开发人员都知道，要在不了解系统状态的情况下对系统进行调整是很困难的。EnergyTrace 软件可为您提供所需的信息，来帮助您实现超低功耗设计。这种反馈有助于轻松实施 MSP 架构涉及的各种技术以及 TI 的许多工具，如 ULP Advisor。
该技术实现了一种测量 MCU 电流消耗的新方法。功耗的传统测量方法是：放大相关信号后测量分流电阻器在离散时间的电流消耗和压降。在支持 EnergyTrace 软件的调试器中，软件控制的直流/直流转换器会生成目标电源。直流/直流转换器电荷脉冲的时间密度等于目标微控制器的能耗。该调试工具中的内置校准电路定义了单个电荷脉冲的能耗等价数值。由于各个电荷脉冲的宽度保持不变，该调试器只需对每个电荷脉冲进行计数，然后对一段时间内的脉冲总数求和，进而计算出平均电流，以实现非常精确的测量。采用这种方法时，即使是超短暂的器件耗能活动也会增加总耗能。
另一方面，该软件也称为：
- EnergyTrace+ 技术，也称为 EnergyTrace+[CPU 状态]
- EnergyTrace++ 技术，也称为 EnergyTrace+[CPU 状态]+[外设状态]
这些模式将 EnergyTrace 提高到了新的水平。在使用具有 EnergyTrace+ 或 EnergyTrace++ 支持的器件进行调试时，您可获得有关微控制器的内部状态和系统的能耗信息。
- CPU 状态包括器件处于工作模式或器件处于任一种低功耗模式 (LPM)。
- 外设状态会展示外设和所有系统时钟（不考虑时钟源）的开关状态。
通过该工具，您可以直接验证应用是否按预期运行。例如，您可以确定在某个活动或系统事件后外设已关闭。
软件和硬件要求：
Code Composer Studio™ IDE 6.0 (...)
特性
- 所有 MSP430 MCU、MSP432 MCU 和连接器件均支持电流测量
- 部分 MSP430 MCU、MSP432 MCU、CC13x2 无线 MCU 和 CC26x2 无线 MCU 支持 CPU 状态跟踪
- 部分 MSP430 MCU、CC13x2 无线 MCU 和 CC26x2 无线 MCU 也支持外设状态跟踪
- MSP430 MCU 需要有 eZ-FET 或 MSP-FET 调试器才能支持 EnergyTrace 特性
- MSP432 MCU 需要 XDS110-ET（在 MSP432 LaunchPad 开发套件中提供）或者具有 MSP432 MCU 适配器的 MSP-FET
- CC13x2 和 CC26x2 器件需要 XDS110-HDR（在 LaunchPad 开发套件中提供）或独立 XDS110 (TMDSEMU110-U) + EnergyTrace HDR 附件 (TMDSEMU110-ETH)
- (...)
IAR Embedded Workbench for MSP430 is a complete debugger and C/C++ compiler toolchain for building and debugging embedded applications based on MSP430 microcontrollers. The Debugger is a fully integrated debugger for source and disassembly level debugging (...)
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
MSP 群组编程器配有扩展板接口，即“群组分离器”，可在 MSP 群组编程器和多个目标器件间实施互连。还提供 8 条电缆，可扩展接口与 8 个目标器件相连（通过 JTAG 或 Spy-Bi-Wire 连接器）。编程可借助 PC 或作为独立设备实现。还提供基于 DLL 的 PC 端图形用户界面。
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
CAD/CAE 符号
| 封装 | 引脚 | 下载 |
|---|---|---|
| LQFP (PM) | 64 | 了解详情 |
| TSSOP (DGG) | 56 | 了解详情 |
| VQFN (RGC) | 64 | 了解详情 |