本刊記者 蘆瀟靜
隨著處理器性能的大幅提升,功耗成為十分令人頭疼的問題,尤其是在可穿戴、便攜設(shè)備等對功耗非常敏感的應(yīng)用上,功耗和性能如同魚和熊掌,難以兼得,研發(fā)人員只能努力尋找性能和功耗間的平衡點。
近日,TI公司推出了基于ARM Cortex-M4F內(nèi)核的32位MCU——MSP432。全新的48 MHz MCU 充分利用了TI在超低功耗MCU 方面的強大優(yōu)勢,在優(yōu)化性能的同時避免了功率的損耗,其有效功耗和待機(jī)功耗分別只有95 μA/MHz 和850 nA。兼 具 高 性 能 和 低 功 耗 的MSP432,能夠幫助設(shè)計人員開發(fā)工業(yè)和樓宇自動化、工業(yè)傳感以及消費電子等超低功耗嵌入式應(yīng)用。
MSP432 MCU 是TI在超低功耗創(chuàng)新方面所取得的最新進(jìn)展,在同類產(chǎn)品中的ULPBench得分高達(dá)167.4。集成式DC/DC優(yōu)化了高速運行時的功效,而集成的低壓降穩(wěn)壓器(LDO)降低了總體系統(tǒng)成本和設(shè)計復(fù)雜度。此外,14位ADC在1 Msps時的功耗僅有375μA。
MSP432 MCU 包含一種獨特的可選RAM 保持特性,此特性能夠為運行所需的8個RAM 段中的每一個段提供專用電源,由此每個段的功耗可以降低30nA。為了降低總體系統(tǒng)功耗,MSP432MCU 還可以在最低1.62V、最高3.7V 的電壓范圍內(nèi)全速運行。
不少人都認(rèn)為TI會選擇Cortex-M0/M0+架構(gòu)來實現(xiàn)這款產(chǎn)品,但為了滿足很多用戶對高性能的要求,TI選擇了性能幾乎提升10倍的Cortex-M4內(nèi)核,并且在充分發(fā)揮其高性能的同時,很好地實現(xiàn)了極低的功耗。此外,高速14位1 Msps模/數(shù)轉(zhuǎn)換器等行業(yè)領(lǐng)先的集成模擬器件,進(jìn)一步優(yōu)化了功效和性能。
MSP432 MCU 在不增加功率預(yù)算的情況下將更多性能賦予器件。集成的數(shù)字信號處理(DSP)引擎和ARM Cortex-M4F內(nèi)核中的浮點內(nèi)核(FPU),適用于諸如信號調(diào)節(jié)和傳感器處理等眾多高性能應(yīng)用,同時為產(chǎn)品差異化的開發(fā)預(yù)留了性能空間。
物聯(lián)網(wǎng)時代,除了對性能和功耗提出更高的要求之外,也對MCU 的開發(fā)易用性提出了更高的要求。借助目標(biāo)板(MSP-TS432PZ100)或支持板上仿真的低成本
LaunchPad快速原型設(shè)計套件(MSP-EXP432P401R),即可開始評估MSP432 MCU。開發(fā)人員可以通過包括低功耗Simple Link Wi-FiCC 3100 Booster Pack在內(nèi)的全套可堆疊Booster Packs來擴(kuò)展MSP432Launch Pad套件的評估功能。此外,TI的云開發(fā)生態(tài)系統(tǒng)使得開發(fā)人員能夠在網(wǎng)上便捷地訪問產(chǎn)品、文檔、軟件以及集成的開發(fā)環(huán)境(IDE),從而幫助他們更快速地入門。MSP432 MCU 支持多個實時操作系統(tǒng)(RTOS)選項,其中包括TI-RTOS、Free RTOS和μC/OS。
談及MSP432 在中國的具體應(yīng)用時,TI超低功耗MSP微控制器事業(yè)部總經(jīng)理Miller Adair特別提到了可穿戴市場。他認(rèn)為,可穿戴產(chǎn)品對功耗非常敏感,需要很強的運算能力,而且傳感器收集數(shù)據(jù)部分需要性能很高的MCU 進(jìn)行配合,這類產(chǎn)品非常適合采用MSP432。
基于MSP432,開發(fā)人員可以創(chuàng)建連接IoT 的設(shè)計,這些設(shè)計不僅具有更高的靈活性和更大的存儲器,而且具有更高的性能和集成的模擬。此外,它還兼容Wi-Fi、Bluetooth Smart以及Sub-1GHz無線連接解決方案。
TI在嵌入式領(lǐng)域耕耘了35年,其最大市場競爭力在于產(chǎn)品組合,以及在工藝、低功耗設(shè)計等方面的不斷創(chuàng)新。
作為超低功耗16位單片機(jī)的標(biāo)桿,MSP430擁有超過13 000名客戶,以及多達(dá)500款超低功耗MCU 產(chǎn)品組合。為了將其極大的優(yōu)勢延續(xù)至32位單片機(jī),TI采用最新工藝將MSP430設(shè)計中的低功耗DNA移植到了MSP432上,從而為客戶提供性能功耗比更高的32位處理器。同時,MSP430和MSP432產(chǎn)品組合之間的代碼、寄存器以及低功耗外設(shè)之間良好的兼容性,使得開發(fā)人員能夠充分利用16位和32位器件間的現(xiàn)有代碼和端口代碼。
發(fā)布會上,Miller Adair多次強調(diào),內(nèi)核只是產(chǎn)品的一部分,若要提高產(chǎn)品的競爭力,處理器內(nèi)核的選擇固然重要,但更為關(guān)鍵的是將內(nèi)核與周邊資源進(jìn)行優(yōu)化和整合。此外,還要考慮客戶的實際需求,針對客戶要解決的問題推出適宜的產(chǎn)品,這樣的產(chǎn)品才會具有一定優(yōu)勢。
未來,除了以市場驅(qū)動為導(dǎo)向制定相應(yīng)的市場策略之外,低功耗仍將是TI投入大量精力去做的事情,同時無線MCU 也會是繼續(xù)關(guān)注的重點。