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體驗神奇的SAC——MSP-EXP430FR2355 LaunchPad評測

SAC MSP430 TI FR2355 LaunchPad FRAM 模擬信號鏈

2022-08-27
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作者：SATURN
來源：21ic

[導(dǎo)讀]
在MCU內(nèi)部也可以配置模擬信號鏈？這種事想到的人估計不少，但是恐怕只有兼具模擬技能和低功耗MCU技能的TI才能實現(xiàn)。MSP430FR2355將刷新你對於MSP430家族的認知。

也許我們對MSP430的認識還停留在令人印象深刻的低功耗之上，但是TI已不滿足于此了。最近發(fā)布的MSP430FR2355卻為我們帶來了新的驚喜：除了低功耗，此次新產(chǎn)品還帶來了智能模擬組合(SAC)功能，SAC內(nèi)部集成了DAC、可編程增益放大器(PGA)、ADC及OP等模塊，通過組合這些模塊，可以得到更加靈活的模擬信號處理功能。

MSP-EXP430FR2355 LaunchPad開發(fā)套件是基于 MSP430FR2355 超值系列微控制器 (MCU) 的易于使用的評估模塊 (EVM)。它包含了在超低功耗 MSP430FR2x 超值系列 MCU 平臺上進行開發(fā)所需要的全部資源，包括用于編程、調(diào)試和能量測量的板載調(diào)試探針。開發(fā)板包含 2 個按鈕和 2 個 LED，用于創(chuàng)建簡單的用戶界面。另外還有用于外部模擬源的環(huán)境光傳感器和連接器。

MSP430FR2355 MCU 包含可配置信號鏈元件智能模擬組合，其中包括多個 12 位數(shù)模轉(zhuǎn)換器 (DAC) 和可編程增益放大器 (PGA) 以及一個 12 位模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC) 和兩個增強型比較器 (eCOMP) 選項。開箱即用的演示之一包括用于展示部分智能模擬組合配置的 GUI。

24MHz MSP430FR2355 器件采用 32KB 的嵌入式 FRAM(鐵電隨機存取存儲器)，這是一種以超低功耗、高擦寫次數(shù)和高速寫入訪問而聞名的非易失性存儲器。通過結(jié)合使用 4KB 的片上 SRAM，用戶可以訪問 32KB 的存儲器，并根據(jù)需要在程序和數(shù)據(jù)之間進行分配。例如，數(shù)據(jù)記錄應(yīng)用可能需要大型數(shù)據(jù)存儲器以及相對較小的程序存儲器，所以可根據(jù)需要分配程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器。

包裝還是老風(fēng)格，紅黑主色調(diào)，加上白色的文字LOGO，極具視覺沖擊效果。

MSP-EXP430FR2355 LaunchPad開發(fā)板的主要特性如下

• ULP FRAM 技術(shù)，基于具有智能模擬組合的 MSP430FR2355 16 位 MCU

• 板載 eZ-FET 調(diào)試探針，采用可用于超低功耗調(diào)試的 EnergyTrace 技術(shù)

• 40 引腳 LaunchPad 接頭，可利用 BoosterPack 生態(tài)系統(tǒng)

• 2 個按鈕和 2 個 LED，便于用戶交互

• 板載環(huán)境光傳感器

• 板載 Grove 模塊接口，用于添加外部傳感器、傳動器等

TI官方將MSP430FR235x、MSP430FR215x 系列MCU稱為混合信號微控制器，在SAC的幫助上，處理模擬信號將更加得以應(yīng)手

MSP430FR215x和MSP430FR235x 微控制器 (MCU) 均屬于 MSP430™MCU 超值系列超低功耗低成本器件產(chǎn)品系列，該產(chǎn)品系列適用于檢測和測量應(yīng)用。MSP430FR235x MCU 集成了四個稱之為智能模擬組合的可配置信號鏈模塊，每個組合均可用作 12 位 DAC 或可配置可編程增益運算放大器，以滿足系統(tǒng)的特定需求，同時縮減 BOM 并減小 PCB 尺寸。該器件還包含一個 12 位 SAR ADC 和兩個比較器。

MSP430FR215x 和 MSP430FR235x MCU 都支持 –40° 至 105°C 的擴展溫度范圍，因此更高溫度的工業(yè)應(yīng)用可從這些器件的 FRAM 數(shù)據(jù)記錄功能受益。該擴展溫度范圍使開發(fā)人員可以滿足煙霧探測器、傳感器變送器和斷路器等應(yīng)用的要求。

MSP430FR215x 和 MSP430FR235x MCU 具有功能強大的 16 位 RISC CPU、16 位寄存器和常數(shù)發(fā)生器，有助于現(xiàn)最大編碼效率。數(shù)控振蕩器 (DCO) 通�？梢允蛊骷诓坏� 10µs 的時間內(nèi)從低功耗模式喚醒至激活模式。

MSP430 超低功耗 (ULP) FRAM 微控制器平臺將獨特的嵌入式 FRAM 和整體超低功耗系統(tǒng)架構(gòu)相結(jié)合，從而使系統(tǒng)設(shè)計人員能夠在降低能耗的情況下提升性能。FRAM 技術(shù)將 RAM 的低功耗快速寫入、靈活性和耐用性與閃存的非易失性相結(jié)合。

MS430FR235X的功能框圖如下

那么SAC究竟是什么，同時將給我們帶來什么的的應(yīng)用前景?

TIM截圖20180827100745.jpg

如圖所示，SAC是一個集成的可配置模擬模塊，可配置為運算放大器(op amp)，可編程增益放大器(PGA)或12位數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)，使用時無需更改任何外部硬件組件，而是通過特定的參數(shù)設(shè)置即可生效。

MSP微控制器事業(yè)部總經(jīng)理Miller Adair如是介紹SAC，“我們結(jié)合了模擬專長和嵌入式處理專長兩部分，從而實現(xiàn)了最優(yōu)秀的混合信號產(chǎn)品。” MSP430FR2355可完美解決工程師遇到的各種挑戰(zhàn)，高集成度可減少外圍元件個數(shù)，從而降低設(shè)計復(fù)雜度及系統(tǒng)成本，而通過提高溫度范圍，可以給工廠自動化做更多的擴展可能，同時硬件性能的升級，也使得應(yīng)用效率進一步提高。在應(yīng)用方面，MSP430FR2355特別適合煙霧探測器、傳感變送器和斷路器等對感應(yīng)與測量有一定要求，尤其是在高溫環(huán)境下工作的情況。比如用在煙霧探測器應(yīng)用中，內(nèi)置SAC可實現(xiàn)包括跨阻放大器、運算放大器和ADC的功能，而在溫度變送器應(yīng)用中，SAC可具有包括運算放大器、ADC以及DAC等模擬信號鏈所有功能。

為了更好的演示SAC的靈活控制功能，TI提供了GUI Composer演示程序，直接通過WEB方式演示了在線修改SAC工作參數(shù)并立即生效的靈活配置方式(on the fly)。

我們可以直接使用官方提供的GC Gallery來進行測試，也可以在GC中打開該Gallery然后運行。不過在此之前，先在要開發(fā)板中先寫入OOB(out of box)代碼，默認出廠代碼即為OOB代碼。

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