Mikrocontroller (MCU)

MSP430 MCUs mit extrem geringem Stromverbrauch für Sensor- & Messanwendungen

Nur eine Plattform. Nur eine Umgebung. Aber unbegrenzte Möglichkeiten.

Unsere MSP430™-Mikrocontroller (MCU) bieten eine Vielzahl von 16-Bit-MCUs mit extrem geringem Stromverbrauch und integrierter analoger und digitaler Peripheriebausteine für Sensor- und Messanwendungen. MSP430 MCUs werden durch Entwicklungskits, Referenzdesigns, Software, Schulungen, Dokumentation und Online-Support unterstützt, um Sie schnell vom Konzept über den Prototyp bis zur Produktion zu führen.


Universelle Sensorik und Messung

MSP430-MCUs erfüllen Ihre Erfassungs- und Überwachungsanforderungen durch integrierte analoge und digitale Peripheriebausteine. Zu den integrierten Peripheriebausteinen gehören ADCs, DACs, Operationsverstärker, Timer, SPI, UART, I2C, USB und LCD-Treiber


MCUs mit Touch-Bedienung

MSP430™ CapTIvate™-Mikrokontroller lassen sich leicht durch stromsparende kapazitive Touch-Buttons, Schieberegler und Räder mit geringer Leistung zu Ihrer MCU-Anwendung ergänzen. Erkennen Sie Berührungen durch Kunststoff-, Glas- und Metallüberlagerungen zuverlässig bei Lärm und Feuchtigkeit.


Ultraschallsensorik-MCUs

System-on-Chip-MSP430™-MCUs für eine hochgenaue Wasser-, Wärme- und Gasdurchflussmessung. Nutzen Sie die integrierten Ultraschallsensor-Frontend- und DSP-Funktionen mit stromsparendem Beschleuniger.

Einführung in MSP430-MCUs

Unsere MSP430-MCUs bieten eine flexible Plattform für viele der heutigen Herausforderungen im Design von Sensor- und Messanwendungen.

  • Eine große Auswahl an Speicher- und Gehäuseoptionen ermöglicht die Skalierung entsprechend Ihrer Designanforderungen: 
    • Speicher von 0,5 KB bis 512 KB
    • Gehäuseoptionen vom 2 x 2 mm kleinen DSBGA bis hin zum 100-polige LQFP
  • Optimieren Sie Ihre Systemkosten: 
    • Integrieren Sie Ihre Signalkette durch Hinzufügen von analogen Peripheriebausteinen wie DACs, Operationsverstärker, ADCs und mehr.
    • Erhöhen Sie die Effizienz der Software durch integrierte digitale Peripheriebausteine, z. B. serielle Kommunikation, Timer, Beschleuniger usw.
    • Verzichten Sie dank integrierten Funktionen für USB und LCD auf externe Treiber.
  • Bringen Sie Ihr Design schneller zur Marktreife: 
    • Nutzen Sie unser Ökosystem von LaunchPad™ -Entwicklungskits mit kostenloser Software und Codebeispielen 
    • Durchsuchen Sie unser umfangreiches Angebot an Schulungen, technischen Inhalten und Online-Support in unseren E2E™-Supportforen

Peripheriebausteine und Alleinstellungsmerkmale

Mit dem umfassendsten Sensorik- und Messportfolio integrieren die MSP430-MCUs analoge und digitale Peripheriebausteine, um Ihre Materialliste zu reduzieren, das Design zu vereinfachen und die Leistung zu verbessern.

Sie müssen Materialkosten für Ihr System einsparen? Unser breites Sortiment an Mikrocontrollern bietet Optionen, die Sie bei der Erreichung Ihrer Kostenleistungsziele unterstützen.

Verfügt Ihr System über analoge Signalketten? Integrieren Sie flexible, integrierte Analogkomponenten mit einem Chip.

Benötigen Sie eine präzisere Messung? Greifen Sie zu Bausteinen mit Analog-zu-Digital-Wandlern (ADCs), die einen Differenzeingang mit 16/24 Bit besitzen.

Muss Ihr System viele komplexe Berechnungen durchführen? Unser Mathematikbeschleuniger LEA ermöglicht die Durchführung von Rechenoperationen mit einem Minimum an Bandbreite und Stromverbrauch.

Müssen Sie die Fertigungszeit verkürzen oder Daten kontinuierlich aufzeichnen? FRAM ist eine bewährte, nichtflüchtige Speichertechnologie, die einen Betrieb mit geringerer Wirkleistung und 10^15 Schreibzyklen ermöglicht.

Müssen Sie Ihren mechanischen Zähler automatisieren? Steigern Sie die Energieeffizienz mit dem integrierten Peripheriebaustein ESI (Extend Scan Interface).

Erfüllen mechanische Tasten nicht mehr Ihre Anforderungen? Ersetzen Sie herkömmliche Tasten, Schieberegler und Räder durch elegante Touch-Sensorlösungen.

Ist Ihr Durchflussmesser nicht in der Lage, kleine Lecks zu erkennen? Setzen Sie auf eine hochgenaue und präzise Durchflussmessung ohne bewegliche Teile für eine längere Lebensdauer.

Sie benötigen eine einfache Möglichkeit zur Aktualisierung Ihrer Anwendung oder zur Kommunikation mit einem PC? Sehen Sie sich unsere Bausteine mit integriertem USB 2.0 an.

Konfigurierbare Signalkettenelemente in einem Mikrocontroller

Die Verwendung eines Mikrocontrollers zur Konfiguration von Signalkettenelementen kann Ihnen helfen, Materialkosten zu sparen und die Platinengröße
zu reduzieren. Die in den MSP430-MCUs integrierten Signalkettenelemente einschließlich Smart Analog Combo (SAC) und Transimpedanzverstärker (TIA) bieten Flexibilität in einem Systemdesign. 

Smart Analog Combo – ein konfigurierbarer analoger Peripheriebaustein

Bei der intelligenten analogen Kombination handelt es sich um einen konfigurierbaren analogen Peripheriebaustein, der einen leistungsstarken, energieeffizienten PGA-Verstärker (Programmable Gain Amplifier) mit einem Verstärkungsfaktor von bis zu 33 und einen Digital-Analog-Wandler (DAC) mit 12 Bit Auflösung umfasst.

 

Vorteile der intelligenten analogen Kombilösungen

Reduzierte Systemgröße und Kosten

  • Bis zu vier intelligente analoge Kombinationsmodule
  • Jedes Modul kann als 12-Bit-DAC, PGA oder Operationsverstärker konfiguriert werden
  • Kleinerer PCB-Grundriss

Benutzerfreundlich

  • Optimierte Softwarekonfiguration
  • Kann direkt ausgetauscht werden
  • LaunchPad™ Entwicklungskit mit vorkonfigurierter Demo und GUI

Eine Vielzahl von Anwendungen, darunter:

  • Rauch- und Wärmemelder
  • Temperaturgeber
  • Pulsoximeter
  • Detektoren für Gas- oder Luftqualität

Transimpedanzverstärker (TIA)

Der Transimpedanzverstärker (TIA) ist ein leistungsstarker Rail-to-Rail-Operationsverstärker (OpAmp) mit niedrigem Stromverbrauch, der zum Umwandeln von Strom in Spannung konfiguriert ist und über einen leckstromarmen Negativeingang bis hinab zu 5 pA verfügt.   

Diagramm für Transimpedanzverstärker

16- und 24-Bit-Sigma-Delta-Wandler

Das SD24-Modul besteht aus bis zu sieben unabhängigen Sigma-Delta-Analog-Digital-Wandlern. Die Wandler basieren auf Sigma-Delta-Modulatoren mit Zweifach-Oversampling und digitalen Dezimierungsfiltern.

Die Dezimierungsfilter sind Kammfilter mit wählbaren Oversampling-Verhältnissen bis 1024. Eine weitere Filterung kann in der Software erfolgen.

Merkmale

  • Dedizierte 32-Bit-Ergebnisregister
  • Modulationsfrequenz bis 2 MHz
  • Unterstützung für Bitstream-Ausgangs-/-Eingangs-Modi
  • Modus für automatische Abschaltung
  • Flexible Taktunterteilungsauswahl
  • PGA-Verstärkungsfaktoren bis zu 128
  • Optionen für externe Trigger erhältlich
  • Möglichkeit zur Auslösung von der ADC10-Wandlungen


Vorteile

  • Differenzeingänge – geeignet für AC-Messungen, keine Notwendigkeit von Pegelwandlungen
  • Simultane Wandlungen – keine inhärenter Nachlauf zwischen Spannungs- und Stromsamples, daher kein SW-Ausgleich erforderlich
  • Integrierter PGA – bei Verwendung von Shunt-Widerständen oder Rogowski-Spulen ist der gesamte Dynamikbereich ohne externe Verstärker nutzbar

Mikrocontroller zur Signalverarbeitung

Der integrierte, energieeffiziente Beschleunigermodul (LEA) ist eine 32-Bit-Hardware-Engine, die für Funktionen mit vektorbasierter Signalverarbeitung wie FIR, IIR und FFT entwickelt wurde. Diese Operationen sind ohne Eingreifen der CPU durchgeführt und einen Alarm auslösen, wenn der Vorgang abgeschlossen ist. Das LEA-Modul unterstützt mehrere Befehle, die von der CPU ausgegeben werden, und führt Vektor-Mathematikoperationen bis zu 40-mal schneller durch als Arm Cortex-M0+ MCUs mit der CMSIS DSP-Bibliothek und minimalem Energieverbrauch.

Energieeffizienter Beschleuniger – Diagramm

Vorteile von Signalverarbeitungs-MCUs

  • 32-Bit-Hardwaremodul
  • Kein CPU-Eingriff – löst einen Interrupt aus, wenn der Betrieb abgeschlossen ist
  • Führt mathematische Operationen bis zu 40x schneller durch als Arm Cortex-M0+ MCUs
  • Geringe DSP-Kenntnisse erforderlich, mit kostenlos optimierter DSP-Bibliothek
  • Vektorbasierte Signalverarbeitung: FIR, IIR, FFT
  • Unterstützt 16-Bit- und 32-Bit-Festkommaoperationen sowohl in der realen als auch in der komplexen Domäne

Was ist FRAM?

FRAM (Ferroelectric Random Access Memory) ist eine ferroelektrische Speichertechnologie. Sie vereint die Vorteile der Nichtflüchtigkeit von Flash-Speicher mit der Flexibilität und Energieeffizienz von SRAM-Speicher. Diese bewährte Speichertechnologie ist in den extrem energieeffizienten MSP430-Mikrocontrollern (MCUs) integriert, um ihre einzigartigen Vorteile in praktischen Anwendungen nutzbar zu machen.

Warum FRAM in Ihr System integrieren?

  • Längerer Produktlebenszyklus mit nahezu unbegrenzte Möglichkeiten zur Datenprotokollierung
  • Verkürzung der Fertigungs- und Entwicklungszeit
  • Einfaches Speichern der Benutzerdaten bei einem etwaigen Stromausfall im System
  • Flexible Partitionierung von Programm- und Datenspeicher im FRAM
erweitertes Scan-Schnittstellendiagramm

Scan-Schnittstelle für Drehdurchflussmesser

Bei Wasser-, Gas- und Wärmezählern, die konventionelle mechanische Technologien verwenden, wird der Durchfluss durch ein Drehrad bestimmt, das sich mit einer Geschwindigkeit dreht, die proportional zum Durchfluss ist. Extended Scan Interface (ESI) ist ein analoges Frontend (AFE), das in die MCU-Familie MSP430FR6989 integriert ist, um lineare oder rotierende Bewegungen von Sensoren mit möglichst geringem Stromverbrauch automatisch zu messen. 

erweitertes Scan-Schnittstellendiagramm

USB-Integration

Das USB-Modul ist ein umfassender Full-Speed-USB-Peripheriebaustein gemäß der Spezifikation USB 2.0.  Mit integriertem LDO, PHY und flexiblem PLL zur Reduzierung der Systemkomplexität. Das USB-Entwicklerpaket und Tools wie das MSP430F5529-LaunchPad erleichtern die Entwicklungsarbeit. TI stellt außerdem das USB-Vendor-ID-Sharing-Programm für den sofortigen Einstieg in die Entwicklung bereit.

erweitertes Scan-Schnittstellendiagramm