Bessere Performance ohne steigende Verlustleistung
Mikrocontroller für
Embedded-Anwendungen
Texas Instruments präsentiert die neue Mikrocontroller-Plattform MSP432, bestehend aus den 32-Bit-Mikrocontrollern (MCUs) mit dem ARM Cortex-M4F-Core. Die Bausteine nehmen im aktiven Zustand nur 95µA/MHz auf, im Standby-Status nur 850nA. Eine zusätzliche Verbesserung der Energieeffizienz ergibt sich durch die Integration analoger Funktionen, zu denen ein 14-Bit A/D-Wandler (ADC) mit einer Abtastrate von 1MSPS gehört. Designer können mit den MCUs sparsame Embedded-Anwendungen entwickeln, u.a. im Bereich der Industrie- und Gebäudeautomatisierung, der industriellen Security Panels oder des Asset Trackings.
Die MSP432-MCUs stellen die neueste Entwicklung im Bereich der Ultra-Low-Power-Innovation von TI dar. (Bild: Texas Instruments Deutschland GmbH)
Ein Alleinstellungsmerkmal ist der ULPBench-Wert von 167,4. Der Ultra-Low Power-Benchmarktest ULPBench des Embedded Microprocessor Benchmark Consortium (EEMBC) dient als standardisierter, architekturunabhängiger Vergleichsmaßstab für die Stromverbrauchs-Eigenschaften verschiedener MCUs. Während der integrierte Gleichspannungswandler die Energieeffizienz im High-Speed-Betrieb verbessert, verringert der ebenfalls integrierte LDO-Regler die Systemkosten und die Designkomplexität. Vorhanden ist auch ein 14-Bit-ADC, der bei 1MSPS nur 375µA aufnimmt. Die wählbare RAM-Retention-Funktion der MSP432-MCUs sorgt für die gezielte Stromversorgung derjenigen RAM-Banks, die für eine bestimmte Operation benötigt werden, sodass sich die System-Stromaufnahme um 30 nA pro Bank absenken lässt. Um die Leistungsaufnahme des Gesamtsystems zu senken, können MSP432-MCUs außerdem bei voller Verarbeitungsgeschwindigkeit mit Spannungen von nur 1,62V oder bis zu 3,7V betrieben werden.
Mehr Performance mit den 32-Bit MSP-MCUs
Die integrierte DSP-Engine und der Floating-Point Core (FPU) des ARM Cortex-M4F-Cores schaffen die nötigen Voraussetzungen für eine Vielzahl von Hochleistungs-Anwendungen z.B. in der Signalaufbereitung und der Sensorsignalverarbeitung. MSP432-MCUs enthalten bis zu 256KB Flash-Speicher und steigern die Performance mit einem Dual-Bank-Flash-Speicher, der gleichzeitige Lese- und Schreibzugriffe unterstützt. Ein hardwaremäßiger Verschlüsselungs-Beschleuniger nach dem AES-256-Verfahren (Advanced Encryption Standard) ermöglicht Entwicklern das Absichern des Bausteins und der Daten, während die IP-Schutzfunktionen der MSP432-MCUs für die Sicherheit von Daten und Code sorgen. All diese Features ergeben einen höheren Durchsatz, eine gesteigerte Integration fortschrittlicher Algorithmen, Stacks für den leitungsgebundenen oder drahtlosen IoT-Zugriff (Internet of Things) sowie höher auflösende Display-Darstellungen, und dies bei Einhaltung des vorgegebenen Verlustleistungs-Budgets.
Zügiger Start mit bedienungsfreundlichen Tools
Zur umgehenden Evaluierung der MSP432-MCUs stehen ein Target Board (MSP-TS432PZ100) oder ein LaunchPad Rapid Prototyping Kit (MSP-EXP432P401R) mit On-Board-Emulation zur Verfügung. Entwickler können ihre Evaluierung mit dem MSP432 LaunchPad Kit durch eine vollständige Palette stapelbarer BoosterPacks erweitern, zu denen auch das SimpleLink Wi-Fi CC3100 BoosterPack gehört. Das Cloud Development Ecosystem von TI unterstützt die Entwickler zusätzlich bei einem schnellen Start, indem es ihnen den Zugriff auf ihre Produkte, ihre Dokumentation, ihre Software und sogar ihre integrierte Entwicklungsumgebung (Integrated Development Environment – IDE) per Internet ermöglicht. MSP432-MCUs unterstützen mehrere Echtzeit-Betriebssysteme (Real-Time Operating Systems – RTOS) wie etwa TI-RTOS, FreeRTOS und Micrium µC/OS.
Weitere Eigenschaften der 32-Bit-MCU-Plattform MSP432
Durch der zwischen den MSP430- und MSP432-Portfolios bestehenden Kompatibilität auf der Code-, Register- und Low-Power-Peripherie-Ebene können Entwickler auf bestehenden Code zurückgreifen und Programme zwischen 16- und 32-Bit-Bausteinen portieren. – Die EnergyTrace+-Technologie und die ULP Advisor-Software überwachen die Leistungsaufnahme in Echtzeit und mit einer Genauigkeit von ±2 %. – Die komplette MSPWare Software Suite enthält Bibliotheken, Codebeispiele, Dokumentation und Hardwaretools für 16- und 32-Bit-MCUs. Über den Resource Explorer oder die IDE Code Composer Studio (CCS) ist sie online zugänglich. – Die Open-Source-IDE Energia unterstützt das Rapid Prototyping auf dem MSP432 LaunchPad Kit. Ein umgehend verfügbarer, reichhaltiger Codebestand erlaubt eine zügige Firmwareentwicklung durch die Möglichkeit zum einfachen Import von Bibliotheken für Cloud-Konnektivität, Sensoren, Displays usw. Entwickler können Designs mit IoT-Anbindung realisieren, die flexibler sind, mehr Speicher, höhere Performance und integrierte Analogfunktionen bieten und kompatible Wi-Fi-, Bluetooth Smart- und Sub-1-GHz Wireless Connectivity-Lösungen enthalten.
Preise und Verfügbarkeit
Der Mikrocontroller MSP432P401RIPZ ist für die umgehende Bemusterung verfügbar. Künftige Bausteine mit einer großen Feature-Vielfalt, vielen Gehäusegrößen und bis zu 256KB Flash werden ab 2,15 US-Dollar (ab 1.000 Stück) angeboten werden. Entwickler können das MSP-EXP432P401R LaunchPad Kit für 12,99 US-Dollar oder das MSP-TS432PZ100 Target Board für 89,- US-Dollar nutzen, um Designprojekte mit den MSP432-MCUs zu starten.
