Компанией "Texas Instruments" выпущена пятая серия семейства MSP430F5xx

9 июня в Далласе (США) компанией "Texas Instruments" был проведён анонс нового семейства MSP430F5xx. Пятая серия получила возможность работать на тактовых частотах до 25МГц, увеличенный объем FLASH и ОЗУ и некоторые новые модули. Сниженное потребление 160мкА/МГц и только 1,5мкА в режиме Standby позволяют ещё больше продлить срок службы батарей питания портативных устройств или вовсе перейти на питание от солнечных элементов, энергии вибрации или энергии тепла человеческого тела. В дальнейших планах в MSP430F5xx планируется интегрировать блоки приемопередатчиков (в том числе и ZigBee), USB, и модули шифрования/дешифрования.

Значительная часть изменений в пятом семействе по сравнению с четвёртым и вторым семейством MSP430 сделана с учётом возросших потребностей по уровню интеграции, потреблению энергии, быстродействию и гибкости применения. Однако, не смотря на новые возможности MSP430F5xx, сохраняется совместимость с более ранними версиями. Рассмотрим более подробно эти отличия.

Как и в прошлых семействах, пространство управляющих регистров, ОЗУ и ПЗУ располагается в одном адресном линейном пространстве микроконтроллера. В пятом семействе число периферийных модулей увеличилось, и, следовательно, потребовалось увеличение количества регистров управления. Теперь пространство для них составляет 4кБ , а область ОЗУ сдвинута вверх и начинается с адрес 01C00h.

Векторы прерывания по-прежнему находятся в верхней части 64-килобайтовой памяти, но их количество увеличено до 64. Расположение векторов прерывания не зафиксировано и изменяется от типа к типу (см. Datasheet на конкретные типы).

Увеличение пространства BSL загрузчика до 2Кб позволяет поддерживать различные загрузчики, включая возможность использовать вариант, разработанный пользователем.

Ядро микроконтроллера совместимо с ядром предыдущих серий с одним отличием позволяющим адресоваться к памяти размером до 1Мбайта без использования страничной адресации.

Модуль распределения питания выполнен иначе, чем у предшественников. Основное изменение - это возможность регулировать напряжение питания процессорного ядра без изменения уровня внешнего питающего напряжения. Это позволяет снизить потребление микросхемы, когда максимальные вычислительные возможности не требуются. В функции модуля входит контроль и мониторинг внешнего питающего напряжения, а также обнаружение его частичного или полного кратковременного пропадания.

Блок FLL clock module (синтезатор частот) позаимствован из 4-го семейства. Принцип его работы заключается в автоматической подстройке синтезируемой частоты к опорной благодаря петле обратной связи. Использование последней в принципе не является обязательным, если точность формирования частоты не является значимой.

В пятом семействе применён новый RC-генератор, называемый REFO, откалиброванный на частоту 32768Гц. Этот генератор может быть использован как опорный источник частоты для синтезатора FLL или для тактирования любых периферийных модулей, в том числе и "часов реального времени".

Как и в предыдущих семействах, имеются еще несколько генераторов: XT1 и XT2, которые позволяют работать с кварцевым резонатором 32768Гц в низкочастотном режиме и с кварцевыми резонаторами от 4 до 32МГц в высокочастотных режимах. Из семейства MSP430F2xx унаследован генератор VLO, отличающийся очень низким уровнем потребления, типовая частота генерации которого 12кГц. Его использование интересно в схемах без кварцевого резонатора.

Как и в любом MSP430 в пятой серии доступны три тактовых шины: SMCKL, MCKL, ACLK. Любой тактовый генератор может быть подключен к каждой из них. Все тактовые шины имеют предделители с коэффициентами 1, 2, 4, или 8. Для тех, кто не знаком с такой архитектурой распределения тактовых частот, нужно отметить, что это очень удобно, когда медленные процессы тактируются через одну шину, быстрые через другую, а ядро через третью. Например, таймер для получения значения реального времени тактируется по шине SMCLK от источника 32кГц, АЦП работает от шины 4МГц, а процессор от шины MCKL от 16МГц. Таким образом, тактовые частоты распределены удобно для использования, сокращают излишнее потребление, а также имеется возможность выключить неиспользуемые в данный момент генераторы.

Срыв генерации отслеживается в MSP430F5xx аппаратно для генераторов XT1 и XT2. В случаях сбоя "поднимается" соответствующий флажок (с возможной генерацией прерывания). Тактирование ядра в такой ситуации автоматически переводится на внутренний RC генератор REFO. Важно отметить, что выводы для подключения "кварцев" генераторов XT1 и XT2 совмещены с выводами ввода/вывода и после сброса изначальная их функция именно как порты ввода/вывода. В этом отличие от MSP430 второй и четвёртой серии, где "сброс" задействует выводы генератора. Модуль JTAG теперь поддерживает оба режима работы 4-х проводный и Spy-By-Wire

Основные таймеры почти не претерпели изменений. Разрядность WDT расширена до 32 бит.

Количество каналов DMA (прямого доступа к памяти) по сравнению с предшественниками расширено до 8. Их функционирование совпадает с более ранними версиями.

Встроенный аппаратный умножитель претерпел изменения в своей разрядности. Теперь доступны операции умножения с 16-битными числами и 32-битным результатом.

Линии ввода вывод теперь имеют подтягивающие резисторы не только с шины Vcc, но и с GND.

Различаются два режима линии настроенной на вывод - сильноточный и слаботочный, правильная настройка которых поможет уменьшить потреблений энергии.

Нововведением является модуль CRC-CCITT, обеспечивающий проверку контрольной суммы. Эта функция может быть использована при передаче данных или проверке целостности программного кода.

Немаловажным фактом для многих портативных систем является наличие в MSP430F5xx интегрированного блока RTC (Real-Time-Clock - часов реального времени). В пятом семействе работа с RTC аналогична работе с обычными регистрами, а на процесс обмена с RTC тратится меньшее количество тактов, чем при работе с внешней микросхемой RTC через последовательный порт, что способствуют понижению потребления системы и высвобождению ресурсов микроконтроллера.

При серийном выпуске MSP430F5xx будут делятся на две версии: стандартные и имеющие префикс А (MSP430F5xxА). В стандартных минимальное напряжение питания составляет 2.2В, что в полнее достаточно для использования двух батарей по 1,5В. В расширенных это значение доведено до 1,8В, что соответствует напряжению двух разрядившихся аккумуляторных элементов (в заряженном состоянии которые изначально выдают по 1.2В каждый). Выбор версии зависит еще и от желаемой рабочей частоты работы микроконтроллера. Для варианта с буквой "А" максимальное значение частоты составляет 25МГц, а для стандартного - 18МГц.

Тип ИС	ПЗУ (Flash)кБайт	ОЗУ кБайт	Корпус	Портов В/В
MSP430F5438IPZ	256	16K	100-pin QFP	83
MSP430F5437IPN	256	16KB	80-pin QFP	64
MSP430F5436IPZ	192	16KB	100-pin QFP	83
MSP430F5435IPN	192	16KB	80-pin QFP	64
MSP430F5419IPZ	128	16KB	100-pin QFP	83
MSP430F5418IPN	128	16KB	80-pin QFP	64

Инструментарий Разработки

Для разработки компания Texas Instruments предлагает воспользоваться недорогим JTAG-эмулятором MSP-FET430UIF, который поддерживает любую модель микроконтроллеров MSP430, но на первом этапе можно заказать такой эмулятор в наборе с платой, на которой уже установлен "сокет по корпус TQFP100". Внешний вид комплекта показан на Рис 1. На данный момент в составе набора один инженерный образец MSP430F5438.

 

В качестве интегрированной среды разработки пользователи могут использовать фирменный программный продукт Code Composer Essentials или более распространённый в России для большинства микроконтроллеров IAR Embedded Workbench

Техническая документация

Руководство пользователя: MSP430F5xx User Guide
Документация MSP430F5438: Datasheet MSP430F5438
Документация на отладочный набор MSP-FET430U5X100: MSP430F5xx 100-Pin Socket Target Board and USB Programmer

Другая техническая информация

MSP430x5xx Quick Start Guide
Overview Comparison
Анонс устройства разработанного на основе MSP430F5xx с радио-приёмопередающим трактом с питанием от энергии микро-вибраций (без батарей): ссылка

Источник информации: страница на сайте производителя

Более подробную информацию по интересующим Вас вопросам можно получить в отделе дистрибуции ЗАО "ПРОМЭЛЕКТРОНИКА":

Бренд-менеджер:
Лялина Наталия Александровна
E-mail: Lyalina@promelec.ru
Телефон: +7 (343) 245-68-20

Инженер по применению:
Мишан Михаил Хайруллаевич
E-mail: mishan@promelec.ru , lcd@promelec.ru
ICQ: 150061703
Телефон: +7 (343) 372-92-27

ЗАО «Промэлектроника» официальный дилер компании “Texas Instruments” (сертификат)