提升效能、功能與降低耗電這些彼此衝突的需求,是現今半導體產業面臨的最大挑戰,設計人員都希望事半功倍。對應這樣的需求,德州儀器推出新一代的 MSP430F5xx微控制器, 可協助降低現有應用的功耗,同時可開發出耗電量極低的新設計

德州儀器亞洲區市場開發經理陳俊宏
德州儀器亞洲區市場開發經理陳俊宏

德州儀器亞洲區市場開發經理陳俊宏表示,新一代超低功耗 MSP430 微控制器,可針對效能高達 25 MHz 的裝置提供業界最低功耗,同時增加快閃記憶體與 RAM,並整合RF、USB、加密與 LCD 介面等周邊。由於運行耗電量僅160μA/MHz ,且待機時可達1.5μA,MSP430F5xx微控制器可延長電池壽命,內建這款產品的可攜式應用更可使用較小型的電池,至於使用太陽能、振動能源或人體溫度的能量收集系統,則完全不需要電池。

相較於之前的 1xx、2xx 或 4xx系列,F5xx 的效能提升50%以上,同時快閃記憶體與 RAM 加倍,因此系統能夠在耗電極低的狀況下執行相當耗費資源的工作。設計人員能夠使最高執行效能達到 25MHz,且只需耗用160μA/MHz。由於喚醒時間不到 5 微秒,即可從待機與休眠狀態恢復一般執行狀態,因此可達到需要的完整效能,並且能夠立即回應外部中斷等事件。多通道的直接記憶體存取功能可用於與周邊裝置進行資料交換,同時使核心維持低功耗模式。F5xx具有很高的程式碼密度,可大幅提升效能,同時使記憶體與電源需求降至最低。

智慧型高效能的數位與類比周邊裝置不運作時,完全不耗用電源,而 F5xx 裝置更將加入 RF、USB、加密與 LCD 介面等周邊。全新的高解析度計時器可提供進階的處理功能,實現如語音控制居家保全系統之類的應用。高達 1 MB 的線性記憶體對應能夠極度發揮使用者介面的效能,並且使 ZigBee的應用與其他低功耗 RF 感測器網路發揮高度效能。F54xx 裝置內建高達 16 KB 的 RAM 與高達 256 KB 的快閃記憶體,快閃記憶體與 RAM 為以往 MSP430F2xx、F1xx 與 F4xx 裝置的兩倍。全新裝置的讀取/清除/寫入功能只需耗用 1.8 V。

陳俊宏說明,這顆具有警報功能的32 位元即時時脈微控制器只需1.5μA 的待機電流,因此電池能夠維持 20 年以上的壽命,且完全不需要維修。對於水、電、瓦斯等計量設備產業的客戶而言,電池壽命延長可降低更換計量系統電池的頻率,並節省重要的時間與成本。尖端電源管理模組能夠彈性選擇符合效能需求且功耗最低的最佳核心電壓,同時達到重開機所需的電源,並且以監控方式提供電壓控管。其中的統合時脈系統可供選擇時脈,以達到耗電與精準度的平衡,包括不使用晶體即進行運作的選項。