MSP432：低功耗與高性能的完美搭配

功耗與性能能否兼得?MSP432 MCU的回答是：當然可以。MSP432是德州儀器 (TI)推出的極低功耗32位ARM Cortex-M4F MCU——MSP432TM 微控制器 (MCU) 平臺。MSP432中的32代表該MCU是32位。這些全新的MCU通過(guò)充分利用TI在超低功耗MCU的專(zhuān)業(yè)知識，實(shí)現優(yōu)化性能的同時(shí)避免了功率的損耗，而其有效功耗和待機功耗也分別只有95µA/MHz和850nA。

市場(chǎng)上的MCU主要集中在兩個(gè)主打特點(diǎn)：一是低功耗，比如休眠時(shí)間居多的應用;二是高性能，如對電氣控制、數據驅動(dòng)等要求較高的應用。而TI的這款 MCU除了擁有以上兩個(gè)特點(diǎn)之外，TI還在無(wú)線(xiàn)MCU部分支持超過(guò)14個(gè)無(wú)線(xiàn)標準，通過(guò)多標準的無(wú)線(xiàn)MCU平臺，在同一個(gè)平臺上支持多標準，讓用戶(hù)更容易、更方便地設計IoT產(chǎn)品，應用涉及包括樓宇控制、可穿戴、傳感等應用。

但是，現在的設計過(guò)程中變化是隨時(shí)發(fā)生的。比如一個(gè)應用原來(lái)可能只需要一個(gè)簡(jiǎn)單的MCU搭配2個(gè)傳感器，可是當新的產(chǎn)品出來(lái)時(shí)，工程師發(fā)現需要把傳感器增加到5個(gè)，這樣他們就需要更強大的MCU進(jìn)行運算功能，而且不改變電池的壽命。這也是TI MSP432誕生的原因。用德州儀器超低功耗MSP微控制器事業(yè)部總經(jīng)理Miller Adair的話(huà)說(shuō)，就是工程師現在可以不用在選擇低功耗或者高性能的MCU之間徘徊了，有了MSP432平臺，他們可以同時(shí)擁有低功耗和高性能。

為什么MSP432平臺可以低功耗與高性能兼得?

第一，MSP432內核選用了ARM M4F，里面有性能很高的M4，加上浮點(diǎn)運算功能，M4F和競爭對手使用的M0+相比有10倍的性能提升。使用Coremark工業(yè)標準看，MSP432 的Coremark部分可以達到3.41/MHz。但內核不能決定整體性能，內核的外圍部分同樣很重要。TI對這個(gè)產(chǎn)品的外圍花了很多時(shí)間進(jìn)行優(yōu)化，MSP432產(chǎn)品在Flash部分可以同時(shí)讀和寫(xiě)，也可把原來(lái)的數據刪除。

第二，把MCU驅動(dòng)部分放到ROM里而不是Flash中運行，這樣對用戶(hù)來(lái)說(shuō)，在做C語(yǔ)言編程時(shí)可以更快地運行他們的軟件。這樣可以使ROM中的驅動(dòng)程序執行速度比閃存中高200%。

第三，MSP432產(chǎn)品內置了14位DAC，實(shí)際測量下來(lái)可以達到13.2ENOB性能，同時(shí)集成了參考比較器，可以支持差分輸入。

第四，為了實(shí)現低功耗，TI在MSP432產(chǎn)品中集成了DC/DC，和以前的LDO相比，可把整個(gè)功耗再降40%。在睡眠情況下，以前的做法還是要繼續供電以確保SRAM的數據可以保留。MSP432 MCU則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(gè)RAM段中每一個(gè)段提供專(zhuān)用電源，由此每個(gè)段的功耗可以減少30nA，從而降低了總體系統功率。

第五，很多傳感器應用都需要用ADC收集數據，MSP432中14位的ADC采樣速度比原來(lái)的MSP430 ADC速度快了5倍，當使用 14 位 ADC時(shí)，以 1MSPS 的速度運行采樣傳感器時(shí)能耗僅有375uA，非常省電。同時(shí)，ADC的采樣速度可調，甚至在最低功耗時(shí)可以做到200μA的水平。

第六，在MCU工作時(shí)，驅動(dòng)會(huì )一直在運行，因此，它會(huì )影響到MCU的功耗。MSP432把驅動(dòng)直接放在ROM里，和把驅動(dòng)放在Flash里比較可以降低30%功耗。這樣，可以把節省下來(lái)的Flash直接給用戶(hù)用與存儲數據或者數據計算。尤為令工程師興奮的是，不管是MSP430或者M(jìn)SP432，還是無(wú)線(xiàn)應用MCU，TI的API驅動(dòng)是通用、兼容的，這使得工程師可以專(zhuān)注于他們的高級語(yǔ)言編程，而無(wú)需關(guān)注底層轉換工作，節省了他們的開(kāi)發(fā)時(shí)間。

此外，TI自己的低功耗制造工藝也給MSP432的低功耗和低成本提供了堅實(shí)后盾。