Mikrocontrollerfamilie MSP430
Mit programmierbarem Analog-Block
Vier programmierbare analoge Blöcke spendiert Texas Instruments seinem neuen Mikrocontroller MSP430FR2355 mit FRAM. Damit sollen Sensor-Anwendungen künftig ohne periphere Analogschaltung realisierbar sein.
Rauchmelder nennt Texas Instruments als eine typische Applikation für seinen neuen Mikrocontroller MSP430FR2355. In Rauchmeldern werden typischerweise zusätzlich zum Mikrocontroller auch analoge Stufen benötigt, meist werden Operationsverstärker als Transimpedanzverstärker für die Fotodiode eingesetzt.
Diese Analogschaltung kann mit einem der vier programmierbaren Analog-Blöcke des MSP430FR2355 realisiert werden. Ein solcher Analog-Block – TI nennt sie »configurable smart analog combo modules« – enthält einen konfigurierbaren Operationsverstärker mit weitem Aussteuerbereich (Rail-to-Rail) der Ein- und Ausgänge, programmierbarer Verstärkung und schaltbaren Eingängen. Ergänzt wird der Analog-Block durch einen 12-Kanal ADU mit 12 bit und 200 kHz Abtastfrequenz, einem 12 bit DAU und zwei Komparatoren mit 6-bit-DAU.
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Stromsparende, kleine Industrie-Mikrocontroller
Der neue 16-bit-Mikrocontroller MSP430FR2355 mit 32 KB FRAM (Ferroelectric Random Access Memory) ist für Umgebungstemperaturen von –40 °C bis 105 °C ausgelegt. Sein nichtflüchtiger Speicher erlaubt es den Mikrocontroller in Ruhephasen zum Energiesparen von der Stromversorgung zu trennen, ohne dass Daten verloren gehen. Die Stromaufnahme lässt sich mithilfe mehrerer Energiesparmodi anpassen – je nach den Erfordernissen im Betrieb: von 142 uA/MHz im Normalbetrieb über 1,43 uA im Low-Power-Mode LPM3 mit 32-kHz-Takt und 620 nA im Modus LPM3.5 bis zu minimalen 42 nA im Aus-Modus LPM4.5 mit deaktivierter Überwachung der Versorgungsspannung.
MSP430FR2355
Als maximale Taktfrequenz nennt TI 24 MHz. Sie kann mit dem im Mikrocontroller integrierten digital gesteuerten Oszillator generiert oder extern von einem Quarzoszillator zugeführt werden.
Zielmarkt: Sensorik
Schaltungen, die analoge Sensorsignale verarbeiten müssen, zählt Texas Instruments zum Hauptanwendungsbereich des neuen Mikrocontrollers – neben Rauchmeldern auch Thermostate und industrielle Sensoren mit 4-20-mA-Schnittstelle.
Für einen Temperatur-Sensor mit 4-20-mA-Schnittstelle hat Texas Instruments ein Referenzdesign auf Basis des MSP430FR2355 entwickelt. Es ist besonders schmal ausgeführt, um in die gängigen Zylindergehäuse integriert zu werden.
Schneller Start mit Entwicklungsmodul
Für den Einstieg in die Programmierung der analogen Schaltungsblöcke bietet Texas Instruments ein Entwicklungsmodul und ein Cloud-basiertes Entwicklungsprogramm an. Mit der grafischen Benutzeroberfläche können die analogen Komponenten am Bildschirm konfiguriert werden. Der Code für die Register – sie befinden sich getrennt vom übrigen Speicher im Analog-Block – wird dann vom Entwicklungswerkzeug automatisch generiert.
Die Register zum Steuern der analogen Blöcke können per Software im laufenden Betrieb programmiert und ihr Inhalt verändert werden. So lässt sich z.B. der Verstärkungsfaktor eines Operationsverstärkers an die Signalamplitude anpassen, um den Aussteuerbereich des ADU bestmöglich nutzen zu können.
Datenblatt MSP430FR2355 Anleitung Entwicklungskit MSP-EXP430FR2355Lesen Sie mehr zum Thema
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