提升效能、功能与降低耗电这些彼此冲突的需求,是现今半导体产业面临的最大挑战,设计人员都希望事半功倍。对应这样的需求,德州仪器推出新一代的 MSP430F5xx微控制器, 可协助降低现有应用的功耗,同时可开发出耗电量极低的新设计

德州仪器亚洲区市场开发经理陈俊宏
德州仪器亚洲区市场开发经理陈俊宏

德州仪器亚洲区市场开发经理陈俊宏表示,新一代超低功耗 MSP430 微控制器,可针对效能高达 25 MHz 的装置提供业界最低功耗,同时增加闪存与 RAM,并整合RF、USB、加密与 LCD 接口等周边。由于运行耗电量仅160μA/MHz ,且待机时可达1.5μA,MSP430F5xx微控制器可延长电池寿命,内建这款产品的可携式应用更可使用较小型的电池,至于使用太阳能、振动能源或人体温度的能量收集系统,则完全不需要电池。

相较于之前的 1xx、2xx 或 4xx系列,F5xx 的效能提升50%以上,同时闪存与 RAM 加倍,因此系统能够在耗电极低的状况下执行相当耗费资源的工作。设计人员能够使最高执行效能达到 25MHz,且只需耗用160μA/MHz。由于唤醒时间不到 5 微秒,即可从待机与休眠状态恢复一般执行状态,因此可达到需要的完整效能,并且能够立即回应外部中断等事件。多信道的直接内存访问功能可用于与周边装置进行数据交换,同时使核心维持低功耗模式。F5xx具有很高的程序代码密度,可大幅提升效能,同时使内存与电源需求降至最低。

智能型高效能的数字与模拟周边装置不运作时,完全不耗用电源,而 F5xx 装置更将加入 RF、USB、加密与 LCD 接口等周边。全新的高分辨率定时器可提供进阶的处理功能,实现如语音控制居家保全系统之类的应用。高达 1 MB 的线性内存对应能够极度发挥用户接口的效能,并且使 ZigBee的应用与其他低功耗 RF 传感器网络发挥高度效能。F54xx 装置内建高达 16 KB 的 RAM 与高达 256 KB 的闪存,闪存与 RAM 为以往 MSP430F2xx、F1xx 与 F4xx 装置的两倍。全新装置的读取/清除/写入功能只需耗用 1.8 V。

陈俊宏说明,这颗具有警报功能的32 位实时频率微控制器只需1.5μA 的待机电流,因此电池能够维持 20 年以上的寿命,且完全不需要维修。对于水、电、瓦斯等计量设备产业的客户而言,电池寿命延长可降低更换计量系统电池的频率,并节省重要的时间与成本。尖端电源管理模块能够弹性选择符合效能需求且功耗最低的最佳核心电压,同时达到重开机所需的电源,并且以监控方式提供电压控管。其中的统合频率系统可供选择频率,以达到耗电与精准度的平衡,包括不使用晶体即进行运作的选项。