在通用微控制器MSP430™中集成多種功能

2020-12-25 電子發燒友

在通用微控制器MSP430™中集成多種功能

德州儀器 發表於 2020-12-24 15:47:56

我們一直在通過減少元器件的數量和節約印刷電路板的尺寸來追求系統設計的最優化。

增添小型、低成本的微控制器（MCU）以實現簡單的輔助處理功能，可以對許多電路的設計產生助益。該通用MCU並非系統中主要的處理器，但它可處理一些必不可少的系統級功能，如LED控制或輸入/輸出擴展。本文中，我將說明如何在系統中集成多功能通用處理MCU來縮減物料清單（BOM）成本，節省電路板空間，並最大程度地簡化設計。

例如，假如您要創建一個具有以下功能的新設計：

·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所有功能。也可以考慮在通用MCU上執行軟體實現同樣的功能，以降低複雜性並減小電路板的尺寸，如圖1所示。

圖1：在單個通用MSP430 MCU上實現軟體中多個分立元器件的功能

另一個值得考慮的設計方面的挑戰——也許是一個最為重要的挑戰——就是符合您的設計預算要求。

例如，如果採用分立元器件方法實現這些功能，您可預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的當前網絡價格不到0.25美元。這可大大節約了成本！

如果您需要更大或更小內存的通用MCU，可在MSP430 MCU產品系列中發現不同內存和配置的豐富的選擇。具體信息請登錄TI.com.cn查詢。

表1：TI.com.cn上的通用MSP430 MCU主打產品列表

採用集成度好的通用化MCU的設計方案不僅可減小電路板尺寸、減少元器件數量，還可降低整體物料成本。您可在網絡研討會「更簡易的系統監控：如何將多個功能轉移到MSP430 MCU。」中了解更多關於這些設計的信息。

示例應用程式：在通用MCU上實現ADC喚醒和傳輸功能

讓我們來看一個示例，說明如何在設計中真正實現輔助處理功能。

一種常見的設計是在電路板上配置一塊模數轉換器（ADC），並同其他諸如電池監控器或溫度傳感器等設備連接。在此示例中，ADC必須定期對來自傳感器的模擬信號進行採樣，並將此數據發送回MCU，而MCU將根據這些信號的情況進行操作。

如果MCU使用定時器來觸發ADC讀取，甚至連續接收ADC返回的值，則會增加系統功耗。一種解決方案是將ADC集成到MCU中，並獨立於中央處理器（CPU）進行操作。如此，MCU的其餘部分可以進入休眠狀態，僅在ADC讀取的值超過某個閾值時才被予以喚醒。此時，ADC將發出中斷信號並喚醒MCU。

我們在有關輔助處理功能「使用MSP430 MCU通過閾值進行ADC喚醒並傳輸數據。」的培訓視頻中，對該應用加以說明。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，以便在達到閾值後喚醒CPU。

結論

使用另一個小型MCU執行輔助處理功能是簡化設計的好方法。通用型MSP430MCU具備超低功耗和模擬外設獨立監控的特點很適合這類應用，另外，藉助我們的軟體和圖形化界面，您可在數分鐘內對MSP430設備進行編程，以實現各類功能。

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