性能竟然超越Cortex-M4,TI的这款FRAM MSP430 MCU要疯

发布时间:2016-11-10 16:28    发布者:eechina
关键词: MSP430 , FRAM , 硬件加速 , 超低功耗
美国德州仪器公司(TI)的超低功耗微控制器(MCUMSP430家族可有些年头了。从一开始就有人质疑这个16位的产品定位有些尴尬:成本比8位单片机高,而性能不如32位产品。当然,TI公司肯定不这么认为。他们会说MSP430性能比8位机高,成本比32位的低。不论如何,事实上MSP430家族凭借其优越的超低功耗特性早已成为了TI公司的拳头产品。

ARM Cortex-M内核MCU流行的今天,MSP430的压力显然不小。就连TI公司自己也引入了基于Cortex-M3内核的Stellaris产品,前不久又推出了基于Cortex-M4内核的MSP432家族,从命名上似乎是MSP430的进阶产品。那么,是不是TI就此打算放弃自己的MSP430架构而彻底转投ARM阵营?还真不是。TI还在不断丰富MSP430的功能、提升其性能,甚至要让它重获青春。

在MSP430中加入FRAM(铁电存储器)是TI的一项重要措施。FRAM功耗低、速度快,而且擦写次数无限制,可同时作为随机存储器和非易失性存储器使用,成为统一的存储器,这大大简化设计的复杂度,提高设计的灵活性。带铁电存储器的MSP430FR已经成为TI的一款独特产品。

最近,TI扩展了其MSP430的铁电系列,增加了一款超值型号的MSP430FR2111,以及最高端的MSP430FR5994。这样就拉长了MSP430铁电系列产品线,形成上打32位、下压8位MCU的态势。

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TI的MSP430FR铁电系列新增高低端两款产品

新出的这款低端MSP430FR2111意图很明显,就是让客户用购买8位机的价格买到16位、带铁电存储器的MCU,去干8位机干不了的活儿。这主要是指低功耗感测应用,比如楼宇自动化中的入门级烟感器和房门传感器,便携式电子产品中的充电宝、电动工具和电动剃须刀,以及资产跟踪应用中的贵重物品有源RFID等。

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MSP430FR2111框图

MSP430FR2111实际上没有什么特别的,只是集成了2kB的FRAM存储器,这样就比别的8位、16位MCU高大上了。而MSP430FR5994呢?它可不只是集成了256kB的FRAM存储器那么简单:它最大的亮点在于这个LEA,即low energy accelerator(低能耗加速器)。

因为有了这个硬件加速器,MSP430FR5994的性能据称比基于ARM Cortex-M0+内核的MCU快40倍,甚至比带DSP的ARM Cortex-M4内核的MCU快4倍!真是吊炸天了。

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MSP430FR5994框图

据TI公司MSP430中国区业务拓展经理刁勇先生介绍,MSP430FR5994的LEA硬件加速器支持FFT、FIR、IIR、矩阵乘法/加法/减法等运算,用户无需复杂的编程就可以搭建出所需的功能。鉴于DSP技术是TI公司的强项,在MSP430单片机中集成硬件加速单元也在情理之中。

据介绍,MSP430FR5994适合要求低功耗和快速运算的应用,如玻璃破损检测。在这个应用中,MCU要对音频数据进行傅立叶分析,对声波频谱组成进行快速的对比,从频谱的变化来判断玻璃是否出现破损。其他潜在应用领域还包括公共管网基础设施和便携式健康设备等。

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