本刊記者 薛士然

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16位MCU，TI要為你“正名”

本刊記者 薛士然

說起MCU，大家常常會最先問它是多少位的。隨著32位MCU的價格越來越低，8位MCU似乎越來越?jīng)]有優(yōu)勢，更有一種觀點認為，16位MCU就像雞肋，價格不如8位的，性能不及32位的，似乎它的出現(xiàn)就是一個大寫的“尷尬”。

16位MCU沒有市場嗎？TI MSP430中國區(qū)業(yè)務(wù)拓展經(jīng)理刁勇說：“TI的16位MCU MSP430賣得很好啊!”可見，市場才是對產(chǎn)品最好的檢驗。因為有市場需求推動，近期TI 的16位微控制器MSP430系列又添兩個新成員：MSP430FR5994和MSP430FR2111。

TI首創(chuàng)FRAM作為MCU的存儲器

采用FRAM作為MCU的存儲器，TI公司走在了最前面，其MSP430FR系列都是以FRAM(鐵電)作為存儲器的。刁勇認為，比起選用EEPROM、Flash作存儲器，F(xiàn)RAM是有獨特優(yōu)勢的：第一，F(xiàn)RAM的擦寫次數(shù)可以達到1015，可以近似認為它是沒有使用壽命限制的；第二，F(xiàn)RAM的安全性好，防破解能力強；第三，F(xiàn)RAM的讀寫速度快，比閃存快100倍以上。

新推出的這兩款產(chǎn)品加上MSP430FR系列已有的產(chǎn)品，將MCU內(nèi)集成的FRAM存儲容量選擇范圍擴展到2～256 KB。

MSP430FR5994：別看是16位，性能不遜32位

MSP430FR5994是MSP430FR系列的高端產(chǎn)品，集成的FRAM為256 KB。雖然其為16位MCU，但是性能并不遜于32位MCU。有一個指標(biāo)可以說明：MSP430FR5994完成FFT、有限脈沖響應(yīng)、無限脈沖響應(yīng)濾波器以及其他數(shù)學(xué)函數(shù)的速度，比ARM Cortex-M0+微控制器快出了近40倍。刁勇還舉了一個例子來說明這個指標(biāo)的實際意義，比如基于Cortex-M0+的MCU完成一個運算需要32 ms，而MSP430FR5994完成這一工作，只需要1 ms的時間。MCU的工作時間減少了，功耗自然就降低了，這也很好地詮釋了MSP430系列的低功耗特色。

其實MSP430FR5994最大的特色是增強了MCU的信號處理能力，這要歸功于里面新集成的低功耗加速器(LEA)，等于給MCU加了一個高性能的協(xié)處理器。LEA是一款硬件加速器，從實現(xiàn)功能來看，其相當(dāng)于一個DSP，這是TI公司自己設(shè)計完成的。LEA模塊提供了一個可支持50多種數(shù)學(xué)函數(shù)的優(yōu)化DSP庫以及一個可即插即用的設(shè)計。刁勇詳細解釋了LEA能夠給客戶帶來的好處，50多種數(shù)學(xué)函數(shù)算法已經(jīng)固化在外設(shè)里，而且不同的算法可以分解為基本的FFT、FIR、IIR、加減乘除等，客戶需要哪些算法，組合調(diào)用即可。工程師在獲得MSP430FR5994 MCU LauncPad開發(fā)套件后，第一時間即可開始處理復(fù)雜的數(shù)學(xué)算法。

MSP430FR5994的目標(biāo)應(yīng)用為超聲儀表計量、故障指示燈、電流環(huán)路感測器處理、玻璃破損探測、振動分析、光學(xué)心率監(jiān)測、可穿戴設(shè)備等需要低功耗、高性能的應(yīng)用。

MSP430FR2111：別看是16位，價格不輸8位

MSP430FR2111是MSP430FR系列的低端產(chǎn)品，其價格與8位產(chǎn)品在一個水平，但是因為其為16位產(chǎn)品，能夠提供更高的性能、更豐富的模擬資源。

在這個3 mm×3 mm的QFN封裝中，工程師能夠?qū)⒁粋€10位模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)、EEPROM功能性、比較器、實時時鐘、增強型計時器、內(nèi)部振蕩器，以及一個16位的MCU集成進去。因為采用了統(tǒng)一存儲器，其RAM容量擴大50倍，所以工程師無需在封裝中編程，從而加快了產(chǎn)品的上市時間。MSP430FR2111與已有的MSP430G2x器件采用共同的內(nèi)核架構(gòu)、工具生態(tài)系統(tǒng)和遷移文檔，所以客戶可以從MSP430G2x輕松遷移至MSP430FR2x，并且在FRAM產(chǎn)品組合中進行擴展。

MSP430FR2111主要目標(biāo)應(yīng)用為：入門級的煙感器、房門傳感器、充電寶、打印機、電動工具、電動剃須刀、物聯(lián)網(wǎng)冷鏈跟蹤、RFID標(biāo)簽等需要實現(xiàn)低功耗感測的應(yīng)用領(lǐng)域。

此外，MSP430 FRAM生態(tài)系統(tǒng)中還涵蓋了成千上萬的現(xiàn)有軟件庫、使用說明書和驅(qū)動架構(gòu)，能夠簡化基于整個產(chǎn)品組合的開發(fā)。

最后刁勇介紹，其實工程師在選擇MCU的時候，考慮的主要因素包括以下幾個：程序的存儲空間夠不夠；MCU的外設(shè)接口、通信接口，以及ADC是否滿足要求；處理實時性是否滿足應(yīng)用需求；產(chǎn)品的性價比是否夠高。所以MCU到底是8位、16位，還是32位，其實并不是影響工程師做選擇的首要因素，綜合指標(biāo)優(yōu)秀才是打動客戶的根本。