MSP430介绍

本文主要介绍一下MSP430系列的单片机的特性以及优缺点,快速了解我写的这些博客是在讲个什么东东

请参照万能的TI官网,在微控制器栏目,你可以看到下面的分类介绍:

mcu_overview

可以看到TI的MCU分为这么几大类:

  • 低功耗MCU——主要用于要求耗电低、长期待机的场合,比如24小时运行的环境监测器、电表,可穿戴设备等。
  • 低功耗ARM——解决430不能兼顾有些又要低功耗又要一定的运算性能的场景,比如智能家居的某些传感、网关设备等。
  • 电机控制MCU——主要是C2000系列,解决电机步进、快速闭环控制等工业场景,主要用于简单的电机控制场景。
  • 数字电源MCU——分为UCD系列专用电源芯片和部分C2000,在数字开关电源要求高精度PWM控制、驱动MOS等场景使用。
  • 无线MCU——官网讲CC2XXX、CC3XXX、MSP432归在其中,2XXX主要是低功耗蓝牙(BLE),3XXX主要是WIFI场景,这些芯片内部其实都是嵌入了一个51内核,方便实现一些简单的控制和通信协议。MSP432归入其中可能是想作为物联网的网关使用,具体没有了解过,有兴趣的可以深究。
  • 电容触摸MCU——主要是利用的430单片机管脚感知触控的功能,很多型号都有,具体的原理和使用后面有空可以专门整理下
  • 无线主机MCU——就是前面的MSP432
  • 安全MCU——看介绍主要是用于高可靠性、高安全认证要求的工业级场景,例如机械控制、网络信令传输等,实在没接触过不多讲。

上面这么多系列,其实我只接触过低功耗的430与TIVA C系列,我们可以根据实际的使用需求选择合适的芯片,熟悉一个之后同类别的上手基本不会有障碍。

回到MSP430,它最大的特点其实就是低功耗,甚至官方有视频使用橙子、土豆等原电池带动430。在功耗要求特别严格的场景下,使用430并合理设置低功耗工作模式可以达到长期工作的要求。

430_overview

MSP430具体有功能特性需要具体到某一款芯片型号,不同的子系列之间的计算能力、功耗、外设数量都有区别。这个系列的博客主要用官方入门最常用的2553做例子,网络上的资源也相对容易寻找(另一个好找的是F149,主要是淘宝上很多出套件的)。看看MSP430G2553的特性:

还是推荐看下官网介绍

特性

  • 低电源电压范围:1.8V 至 3.6V
  • 超低功耗
    运行模式:230μA(在 1MHz 频率和 2.2V 电压条件下)
    待机模式:0.5μA
    关闭模式(RAM 保持):0.1μA
  • 5 种节能模式
  • 可在不到 1μs 的时间里超快速地从待机模式唤醒
  • 两个 16 位 Timer_A,分别具有三个捕获/比较寄存器
  • 多达 24 个支持触摸感测的 I/O 引脚
  • USCI\UART\SPI\I2C
  • 用于模拟信号比较功能或者斜率模数 (A/D) 转换的片载比较器
  • 带有内部基准、采样与保持以及自动扫描功能的 10 位 200ksps 模数 (A/D) 转换器

超低功耗
低功耗是430最大亮点不多啰嗦,运行模式也只有230uA,当然限制了1MHz的运行速率,如果满速跑没有这么低功耗。有些场景我们的机器其实大部分都在待机,等待定时采样一下或者外部传感器变化了出发采集,那么待机模式能做到0.5uA,这个时候其实部分外设是不工作了,是与运行模式的主要差别。如果有些仪器甚至不会周期性工作,必须等待用户操作了之后才进行工作,那平时进入关闭模式做到0.1uA就很小很小了,可能耗电速度赶不上电池自放电的速度了。上面的这些模式需要我们用的时候根据场景灵活安排,如果上来就最好频率甚至超频运行,使能不需要的管脚输出以及外设,想做到超低功耗也是很难的。

快速唤醒
MSP430唤醒时间不到1us,对使用的实时性影响较小。

各种外设
这里总的来说,在2553上就有16位比较器(位长越长可设置的定时时间越长),IO引脚触摸功能,UART、SPI、I2C等常见串行通信接口、10位200K采样率ADC(精度不高但简单场景够用了)

上面的就是MSP430的基本情况,具体怎么用它们做些好玩的东西我们后面慢慢介绍。