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新型“金刚狼”微控制器平台可将功耗锐减50%

丛秋波?? EDNChina?? 2012年09月26日 ?? 收藏0
20年前,德州仪器 (TI)推出了MSP430微控制器(MCU),MSP430 MCU自从一推出,就一直以超低功耗所著称。前不久,这款超低功耗 MSP430 MCU平台因其运用了激进的节能技术而拥有了“金刚狼”(Wolverine) 的代号,其功耗与业界其他任何微控制器相比至少锐减了 50%(360 nA 实时时钟模式功耗和低于 100 μA/MHz 的运行模式功耗)。基于该平台的首批器件是 MSP430FR58xx 微控制器系列,将于今年的10月开始供货。

德州仪器半导体事业部MCU业务拓展经理吴健鸿告诉记者,“随着电池使用寿命达到 10 至 20年,诸如血糖仪和烟雾探测器等日常设备的性能水平日渐提高,而且这种趋势正逐步渗透到众多其他的应用之中。TI 的‘金刚狼’低功耗架构即将设立全新的业界标准,并将促成超低功耗产品的激增。从消费到医疗、再到工业,其应用前景无可限量。”

图一,德州仪器半导体事业部MCU业务拓展经理吴健鸿在做“金刚狼”微控制器平台演讲。
图一,德州仪器半导体事业部MCU业务拓展经理吴健鸿在做“金刚狼”微控制器平台演讲。

吴健鸿介绍说,与业界任何微控制器相比,“金刚狼”平台在任意场合中均可提供最低的功耗 ,这其中包括,最低的运行功耗、待机功耗、存储器功耗和外设功耗。例如:典型的电池供电型应用其 99.9% 的时间都处于待机模式,而基于“金刚狼”的微控制器在待机模式中的流耗仅为 360 nA,可使电池寿命延长一倍以上。

吴健鸿说,“金刚狼”微控制器平台所具有的低功耗优势主要源于TI采用了多项技术创新。

一是运用独特的超低漏电 (ULL) 工艺技术进行创新。 TI 开发的这种 ULL 技术可提供 10 倍以上的漏电指标改善幅度及优化的混合信号性能。在成就功耗大幅下降的诸多综合要素当中,改进的 130nm 工艺技术、超低功耗 MSP430 架构以及所整合的 30 多种功耗优化型模拟和数字组件只是其中的几个。

二是利用统一型 FRAM 实现了高性能与高可靠性。基于“金刚狼”的微控制器充分利用了业界上功耗最低的存储器 FRAM,运行模式中的工作电流可低于 100 μA/MHz,而且与基于闪存和 EEPROM 的微控制器相比,其每位能耗下降了 250 倍。除了这些功耗方面的优势之外,FRAM 还是 100% 非易失性的,这就使开发人员既能获得 SRAM 的低功耗、高速度和灵活性,同时又可以享受到Flash重要的无供电存储能力。

三是利用MSP430 超低功耗系统传统优势、外设及软件,可实现简易型开发。这种新型超低功耗架构大幅降低了电源消耗,具有 6.5μs 的快速唤醒时间和高精度外设,如内部电源管理及一个流耗为 75μA 的 12 位模数转换器 (ADC)。而且,所有的 TI MSP430 微控制器也都借助 MSP430Ware软件和资源库以及低功耗代码优化软件工具而得以扩充。MSP430Ware 使得开发人员能够立即访问所有的 MSP430 微控制器设计资源,并按照器件、工具或软件库轻松地从中进行筛选,以显著地简化设计并加快产品的上市进程。

图二,采用MSP430Ware软件生态系统可简化开发。
图二,采用MSP430Ware软件生态系统可简化开发。

吴健鸿表示,综合最低功耗内存、最低的待机功耗、最低的运行功耗和最低的外设功耗就构成了“金刚狼”微控制器平台。

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