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如何讓通用微控制器MSP430?集成多種功能來簡化設(shè)計?

發(fā)布時間:2020-12-24 責(zé)任編輯:lina

【導(dǎo)讀】增添小型、低成本的微控制器(MCU)以實現(xiàn)簡單的輔助處理功能,可以對許多電路的設(shè)計產(chǎn)生助益。該通用MCU并非系統(tǒng)中主要的處理器,但它可處理一些必不可少的系統(tǒng)級功能,如LED控制或輸入/輸出擴展。本文中,我將說明如何在系統(tǒng)中集成多功能通用處理MCU來縮減物料清單(BOM)成本,節(jié)省電路板空間,并最大程度地簡化設(shè)計。
 
我們一直在通過減少元器件的數(shù)量和節(jié)約印刷電路板的尺寸來追求系統(tǒng)設(shè)計的最優(yōu)化。
 
增添小型、低成本的微控制器(MCU)以實現(xiàn)簡單的輔助處理功能,可以對許多電路的設(shè)計產(chǎn)生助益。該通用MCU并非系統(tǒng)中主要的處理器,但它可處理一些必不可少的系統(tǒng)級功能,如LED控制或輸入/輸出擴展。本文中,我將說明如何在系統(tǒng)中集成多功能通用處理MCU來縮減物料清單(BOM)成本,節(jié)省電路板空間,并最大程度地簡化設(shè)計。
 
例如,假如您要創(chuàng)建一個具有以下功能的新設(shè)計:
●LED控制
●I/O擴展
●帶電可擦可編程存儲器(EEPROM)
●外部看門狗時鐘
 
您可使用分立元器件來實現(xiàn)所有功能。也可以考慮在通用MCU上執(zhí)行軟件實現(xiàn)同樣的功能,以降低復(fù)雜性并減小電路板的尺寸,如圖1所示。
 
如何讓通用微控制器MSP430™集成多種功能來簡化設(shè)計?
圖1:在單個通用MSP430 MCU上實現(xiàn)軟件中多個分立元器件的功能
 
另一個值得考慮的設(shè)計方面的挑戰(zhàn)——也許是一個最為重要的挑戰(zhàn)——就是符合您的設(shè)計預(yù)算要求。
 
例如,如果采用分立元器件方法實現(xiàn)這些功能,您可預(yù)估大致的物料清單成本。舉例來說,具備包括LED控制、五通道I/O擴展器、串行EEPROM和外部看門狗時鐘等功能的多個分立元器件方案總計將花費約0.97美元。與此相比,8-KB MSP430 MCU的當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)價格不到0.25美元。這可大大節(jié)約了成本!
 
如果您需要更大或更小內(nèi)存的通用MCU,可在MSP430 MCU產(chǎn)品系列中發(fā)現(xiàn)不同內(nèi)存和配置的豐富的選擇。具體信息請登錄TI.com.cn查詢。
 

內(nèi)存

產(chǎn)品型號

0.5 kB

MSP430FR2000

1 kB

MSP430FR2100

2 kB

MSP430FR2110

4 kB

MSP430FR2111

8 kB

MSP430FR2422

16 kB

MSP430FR2433

表1:TI.com.cn上的通用MSP430 MCU主打產(chǎn)品列表
 
采用集成度好的通用化MCU的設(shè)計方案不僅可減小電路板尺寸、減少元器件數(shù)量,還可降低整體物料成本。您可在網(wǎng)絡(luò)研討會“更簡易的系統(tǒng)監(jiān)控:如何將多個功能轉(zhuǎn)移到MSP430 MCU。”中了解更多關(guān)于這些設(shè)計的信息。
 
示例應(yīng)用程序:在通用MCU上實現(xiàn)ADC喚醒和傳輸功能
 
讓我們來看一個示例,說明如何在設(shè)計中真正實現(xiàn)輔助處理功能。
 
一種常見的設(shè)計是在電路板上配置一塊模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC),并同其他諸如電池監(jiān)控器或溫度傳感器等設(shè)備連接。在此示例中,ADC必須定期對來自傳感器的模擬信號進行采樣,并將此數(shù)據(jù)發(fā)送回MCU,而MCU將根據(jù)這些信號的情況進行操作。
 
如果MCU使用定時器來觸發(fā)ADC讀取,甚至連續(xù)接收ADC返回的值,則會增加系統(tǒng)功耗。一種解決方案是將ADC集成到MCU中,并獨立于中央處理器(CPU)進行操作。如此,MCU的其余部分可以進入休眠狀態(tài),僅在ADC讀取的值超過某個閾值時才被予以喚醒。此時,ADC將發(fā)出中斷信號并喚醒MCU。
 
我們在有關(guān)輔助處理功能“使用MSP430 MCU通過閾值進行ADC喚醒并傳輸數(shù)據(jù)。”的培訓(xùn)視頻中,對該應(yīng)用加以說明。在本視頻中,我們展示了一個圖形用戶界面(GUI),演示ADC值的讀取以及中斷信號的傳輸,以便在達到閾值后喚醒CPU。
 
結(jié)論
 
使用另一個小型MCU執(zhí)行輔助處理功能是簡化設(shè)計的好方法。通用型MSP430MCU具備超低功耗和模擬外設(shè)獨立監(jiān)控的特點很適合這類應(yīng)用,另外,借助我們的軟件和圖形化界面,您可在數(shù)分鐘內(nèi)對MSP430設(shè)備進行編程,以實現(xiàn)各類功能。
 
 
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