MSP430FR5043

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具有 64KB FRAM、12 位高速 8MSPS Σ-Δ ADC 和集成传感器 AFE 的 16MHz MCU

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CPU

MSP430

Frequency (MHz)

Flash memory (kByte)

RAM (kByte)

ADC type

12-bit SAR

Features

Advanced sensing, DMA, Direct drive, Low-energy accelerator (LEA), Metering test interface (MTIF), Real-time clock, Ultrasonic sensing AFE

UART

Security

Cryptographic acceleration, Secure communication, Secure debug, Software IP protection

Number of ADC channels

SPI

Operating temperature range (°C)

-40 to 85

Rating

Catalog

Communication interface

I2C, SPI, UART

Operating system

BareMetal (No OS), TI RTOS

Hardware accelerators

Low energy accelerator

Nonvolatile memory (kByte)

Number of GPIOs

Number of I2Cs

CPU

MSP430

Frequency (MHz)

Flash memory (kByte)

RAM (kByte)

ADC type

12-bit SAR

Features

Advanced sensing, DMA, Direct drive, Low-energy accelerator (LEA), Metering test interface (MTIF), Real-time clock, Ultrasonic sensing AFE

UART

Security

Cryptographic acceleration, Secure communication, Secure debug, Software IP protection

Number of ADC channels

SPI

Operating temperature range (°C)

-40 to 85

Rating

Catalog

Communication interface

I2C, SPI, UART

Operating system

BareMetal (No OS), TI RTOS

Hardware accelerators

Low energy accelerator

Nonvolatile memory (kByte)

Number of GPIOs

Number of I2Cs

VQFN (RGC)

81 mm² (9 mm × 9 mm)

LQFP (PM)

144 mm² (12 mm × 12 mm)

功耗超低的一流超声波水流和气流测量
- 水
  - 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
- 高效的 256 点复数 FFT：比 Arm Cortex-M0+ 内核最多快 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 (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 次
- 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

⁽¹⁾最低电源电压受限于 SVS 电平（请参阅 SVS 规格）

⁽²⁾RTC 由 3.7pF 晶振计时。

功耗超低的一流超声波水流和气流测量
- 水
  - 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
- 高效的 256 点复数 FFT：比 Arm Cortex-M0+ 内核最多快 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 (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 次
- 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

⁽¹⁾最低电源电压受限于 SVS 电平（请参阅 SVS 规格）

⁽²⁾RTC 由 3.7pF 晶振计时。

德州仪器 (TI) MSP430FR604x 和 MSP430FR504x SoC 属于 MSP430 超声波传感微控制器 (MCU) 系列，且功能强大、集成度高，专为各种工业应用而设计：

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 模块高度集成，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。

MSP430FR604x 和 MSP430FR504x 器件采用低功耗加速器 (LEA)，可实现基于 ADC 的高速信号采集以及后续优化数字信号处理，为电池供电型计量应用提供了一款理想的超低功耗、高精度计量解决方案。

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。

此外，MSP430FR604x 和 MSP430FR504x 还集成了其他外设，可提高系统在计量方面的集成度。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（仅限 MSP430FR604x）、实时时钟 (RTC)、12 位 SAR ADC、模拟比较器、高级加密 (AES256) 模块和循环冗余校验 (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 引脚目标开发板和 EVM430-FR6043 超声波气流计 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。

MSP430FR604x 和 MSP430FR504x 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。

有关完整的模块说明，请参阅 《MSP430FR58xx、MSP430FR59xx 和 MSP430FR6xx 系列用户指南》 。

德州仪器 (TI) MSP430FR604x 和 MSP430FR504x SoC 属于 MSP430 超声波传感微控制器 (MCU) 系列，且功能强大、集成度高，专为各种工业应用而设计：

有关完整的模块说明，请参阅 《MSP430FR58xx、MSP430FR59xx 和 MSP430FR6xx 系列用户指南》 。

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顶层文档	类型	标题	格式选项	下载最新的英语版本		日期
*	数据表	MSP430FR604x、MSP430FR504x 16MHz MCU 高达 64KB FRAM，12 位高速 8-MSPS Σ-Δ ADC 和集成传感器 AFE 数据表 (Rev. B)	PDF \| HTML	英语版 (Rev.B)	PDF \| HTML	2022-1-26
*	勘误表	MSP430FR5043 Microcontroller Errata (Rev. B)	PDF \| HTML			2021-8-27
	应用手册	从 MSP430™ MCU 到 MSPM0 MCU 的迁移指南 (Rev. B)	PDF \| HTML	英语版 (Rev.B)	PDF \| HTML	2025-7-2
	应用手册	超声波感应解决方案 (USS) 指南	PDF \| HTML	英语版	PDF \| HTML	2025-4-21
	用户指南	MSP430™ FRAM 器件引导加载程序 (BSL) (Rev. AB)	PDF \| HTML	英语版 (Rev.AB)	PDF \| HTML	2022-10-14
	应用手册	高分辨率超声波液位感应 (Rev. A)		英语版 (Rev.A)	PDF \| HTML	2021-11-11
	应用手册	氧浓度感应	PDF \| HTML	英语版	PDF \| HTML	2021-10-22
	应用手册	燃气表设计指南		英语版		2021-10-22
	应用手册	液体浓度感应		英语版		2021-10-22
	应用手册	高分辨率风速计		英语版		2021-10-21
	应用手册	超声波泄漏检测		英语版		2021-10-21
	应用手册	超声波表面感应		英语版		2021-10-21
	应用手册	MSP MCU 上Σ-Δ ADC 的常见问题解答		英语版	PDF \| HTML	2021-10-20
	应用手册	MSP430 系统级 ESD 注意事项 (Rev. B)	PDF \| HTML	英语版 (Rev.B)	PDF \| HTML	2021-8-30
	用户指南	MSP430™ MCU 开发指南 (Rev. A)	PDF \| HTML	英语版 (Rev.A)	PDF \| HTML	2021-8-10
	应用手册	USS 水流流速校准		英语版		2021-5-27
	应用手册	采用 MSP430™ MCU 的超声波应用		英语版		2021-5-27
	用户指南	Low-Energy Accelerator (LEA) Common Parameter Blocks Reference Guide				2021-3-17
	用户指南	Low-Energy Accelerator (LEA) Registers Reference Guide				2021-3-17
	用户指南	Low-Energy Accelerator (LEA) Commands Reference Guide				2021-3-11
	更多文献资料	MSP430TM 开发手册_MSP430 Hands-on Training (Rev. A)				2020-10-20
	用户指南	MSP430FR58xx, MSP430FR59xx, and MSP430FR6xx Family User's Guide (Rev. P)	PDF \| HTML			2020-4-21
	应用手册	MSP430™ 系统级 ESD 故障排除指南	PDF \| HTML	英语版	PDF \| HTML	2020-4-20
	白皮书	配备 MSP430™ 超声波传感微控制器的智能流量计		英语版		2019-11-11
	白皮书	Ultrasonic sensing of gas flow white paper				2019-1-24

设计与开发

如需其他信息或资源，请点击以下任一标题进入详情页面查看（如有）。

评估板

EVM430-FR6043 — MSP430FR6043 超声波感应评估模块

EVM430-FR6043 评估套件是一款开发平台，可用于评估适用于超声波传感应用（例如智能气体表）的 MSP430FR6043 MCU 的性能。MSP430FR6043 MCU 是一款超低功耗 MCU，集成了的超声波感应模拟前端 (USS)，可实现高精度超声波测量。该器件还包括用于优化信号处理的低功耗加速器 (LEA)，可帮助降低功耗，延长电池寿命。该套件提供了一种灵活的解决方案，支持工程师使用 MSP430FR6043 MCU 和多种不同频率的传感器快速进行评估和开发。该 EVM 能够利用板载 LCD 和适用于射频通信模块的连接器显示测量参数。

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ALGO-3P-UISP1-TI — 适用于德州仪器 (TI) 器件的 Algocraft μISP1 编程器

μISP 既可以连接到主机 PC（内置 RS-232、USB 和 LAN 连接），也可以在独立模式下运行。

只需按下 START 按钮或通过某些 TTL 控制线，即可在独立模式下执行编程周期。

其紧凑的尺寸和多功能性便于集成到生产环境、手动和自动流程中。

来源：Algocraft

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开发套件

MSP-TS430PN80C — 适用于 MSP430FR6043 MCU 的目标开发板 — 80 引脚（不包括微控制器）

注意：本套件不包含 MSP430™ 微控制器 (MCU) 样片。要获取兼容器件的样品，请先将工具添加到 TI Store 购物车中，然后再访问产品页面或选择相关的 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（两线制 JTAG）协议对 MSP430 器件进行系统内编程和调试。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。

调试探针可以单独购买，也可以与目标板 ( (...)

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MSP-FET — MSP MCU 编程器和调试器

MSP-FET 是功能强大的仿真开发工具（通常称为调试探针），可让用户快速开始在 MSP 低功耗微控制器 (MCU) 上进行开发。

它支持通过 JTAG 和 SBW 接口进行编程和实时调试。此外，MSP-FET 还可在计算机的 USB 接口和 MSP UART 间提供反向通道 UART 连接。这为 MSP 编程器提供了一种便捷方法，实现了 MSP 和在计算机上运行的终端之间的串行通信。它还支持使用 BSL（引导加载程序）经由 UART 和 I2C 通信协议将程序（通常称为固件）加载到 MSP 目标中。

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ALGO-3P-WRITENOW — Algocraft WriteNow! 编程器

WriteNow! 系列系统内编程器是编程行业的突破性产品。该系列编程器支持来自不同制造商的众多器件（微控制器、存储器、CPLD 和其他可编程器件），并具有紧凑的尺寸，方便与 ATE/固定装置集成。它们可独立运行，也可连接到主机 PC（内置 RS-232、LAN 和 USB 连接），并附带易于使用的软件实用程序。

来源：Algocraft

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IDE、配置、编译器或调试器

CCSTUDIO — Code Composer Studio™ integrated development environment (IDE)

CCStudio™ IDE is part of TI's extensive CCStudio™ development ecosystem and is an integrated development environment for TI's microcontrollers, processors, wireless connectivity devices, and radar sensors. CCStudio IDE is available as desktop or cloud-based applications. The cloud version (...)

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WHIS-3P-SAFERTOS — WITTENSTEIN SafeRTOS 预先认证的安全 RTOS

SAFERTOS® 是专为嵌入式处理器设计的独特实时操作系统。它通过了 TÜV SÜD 的 IEC 61508 SIL3 和 ISO 26262 ASILD 标准的预先认证。SAFERTOS® 是由 WHIS 的专家团队专为安全而设计的，并在全球范围内用于安全关键型应用。WHIS 和德州仪器 (TI) 合作已有十多年。在此期间，WHIS 已将 SAFERTOS® 移植到各种 TI 处理器中，支持所有常用内核，并可按需提供其他架构。SAFERTOS® 针对您的特定处理器/编译器组合进行定制，并随附完整的源代码和设计保证包，在整个设计生命周期中提供完全透明度。许多 WHIS 客户使用 (...)

来源：WITTENSTEIN High Integrity Systems

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超声波设计中心为开发使用 MSP430TM 微控制器 (MCU) 的超声波感应应用提供了一站式资源，包括各种工具、图形用户界面 (GUI)、文档、软件库和应用示例。开发人员可快速配置和自定义与传感器相关的参数，并捕获超声波应用所需的波形。

水计量

MSP430 MCU 超声波感应解决方案 (USS) 软件库 (MSP-USSSWLIB_Water) 可用于配置 MSP430FR604x 系列器件的模拟前端 (AFE)，用于捕获超声波应用所需的波形，还可集成应用软件来开发超声波水流量计。该软件库还可利用 MSP430FR604x MCU 系列中的低功耗加速器 (LEA) 模块，计算飞行时间 (...)

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