Микроконтроллеры Texas Instruments -перспективы развития.Продолжение
Основные операции по вычислению всех параметров потребляемой электроэнергии, такие как активная, реактивная, полная энергия, среднее значение напряжения, временные и частотные характеристики сети, в данном приборе возложены на встроенный модуль сигнального процессора ESP430CE1, в то время как ядро самого контроллера может заниматься отображением информации на дисплее, обработкой сигналов клавиатуры и обменом данными с внешними устройствами.
Наличие операционных усилителей с программируемым коэффициентом усиления, 16-разрядного сигма-дельта АЦП, встроенного источника опорного напряжения и датчика температуры позволяет снизить себестоимость готового счетчика и в то же время обеспечить высокую точность измерений до 0,1% в широком динамическом диапазоне токов, что значительно превосходит показатели традиционных счетчиков электроэнергии.
Говоря о рынке устройств учета электроэнергии, не стоит забывать и о 3-фазных счетчиках. До недавнего времени у компании Texas Instruments не было специализированных микросхем для таких приборов. Справедливости ради стоит отметить, что наличие 8-ка-нального 12-разрядного АЦП и таких модулей как контроллер прямого доступа к памяти, аппаратный умножитель, разнообразные последовательные интерфейсы, а также внушительный объем Flash-памя-
ти программ (до 60 кБ) и ОЗУ (до 10 кБ) позволяет реализо-вывать подобные устройства уже сейчас. Кроме того, ожидается появление специализированного контроллера для 3-фазных счетчиков.
Точная спецификация этого устройства на данный момент еще не сформирована, но ожидается, что в нем будет реализовано до 7 каналов сигма-дельта АЦП, аппаратный умножитель, RTC, последовательные интерфейсы, до 60 кБ Flash-памяти программ и до 2 кБ ОЗУ. Производительность ядра будет увеличена до 16 МГц. Предполагается, что для вычисления основных параметров электроэнергии будет поставляться специальное программное обеспечение.
Также стоит отметить расширение линейки микроконтроллеров семейства MSP430 за счет новой серии MSP430F2 со следующими особенностями:
Еще меньшее энергопотребление (0,8 мкА режим RTC).
Гибкая система тактирова-ния-работа на частотах до 16 МГц. Время выхода из спящего режима снижено до 1 мкс.
Напряжение внутрисхемного программирования понижено до 2,2 В.
Улучшена защита памяти от взлома.
Усовершенствованная архитектура поколения F2xx, позволяет добиться потребления порядка 200 мкА/MIPS в активном режиме.
Перечисленные преимущества позволяют значительно продлить срок службы устройств с батарейным питанием. А наличие миниатюрных 14-выводных корпусов позволяют применять данные контроллеры в устройствах, где решающее значение играют занимаемая площадь, низкое энергопотребление и длительный срок необслуживаемой эксплуатации, например в датчиках дыма и движения, сенсорах охранной сигнализации. Также стоит отметить совместимость на программном уровне, что облегчает переход от простого к функционально более сложному контроллеру и, соответственно, сокращает время разработки.
MSP430F21x1
Массовое производство этих устройств уже начато. Данные микроконтроллеры призваны прийти на смену уже зарекомендовавшим себя устройствам семейства MSP430F1. Основные преимущества: еще меньшее энергопотребление (0,8 мкА режим RTC). Увеличен объем Flash-памяти до 8 кБ (F2131). PIN-to-PIN совмес-
тимость с устройствами серии F11x1, что позволяет максимально ускорить переход на новую элементную базу. Выводы XIN/XOUT используются как выводы общего назначения. Дополнительно реализовано 7 каналов компаратора, программируемые pull up/down резисторы.
Основные технические характеристики приведены в таблице 1.
MSP430F20xx
Среди новинок первыми появятся контроллеры серии MSP430F20xx в миниатюрном 16-выводном корпусе QFN размером 4x4 мм, а также TSSOP, PDIP производительностью 16
MIPS.
Основные технические характеристики приведены в табл. 2.
В контроллерах реализован универсальный последовательный интерфейс (USI) конфигурируемый как I2C или SPI (в режиме master или slave). В устройствах F20x1 реализован аналоговый компаратор, в F20x2 — 10-разрядный АЦП со скоростью преобразования a 200 KSPS, а в F20x3 — высокоточный 16-разрядный сигма-дельта АЦП. Все 10 выводов общего назначения имеют возможность включения подтягивающих резисторов. Во всех устройствах реализована система супервизора питания с нулевым энергопотреблением. Структурная схема нового устройства приведена на рис. 3.
Для освоения новых устройств рекомендуется использовать отладочный набор MSP-FET430U14. Образцы микроконтроллеров серии MSP430F20x3 уже стали доступны для заказа, в то время как массовое производство ожидается в 4 квартале
2005. Образцы MSP430F20x1 и
MSP430F20x2 станут доступны в конце 2005 года. Их массовый выпуск намечен на 2006 год.
Для того чтобы более наглядно продемонстрировать преимущества микроконтроллеров нового семейства приведем сравнение MSP430F2001 с
ближайшим конкурентом в том же ценовом диапазоне от компании Microchip PIC10F200 (см. табл. 3).
Кроме традиционных областей применения, можно также упомянуть возможность построения на основе MSP430F20x1 интеллектуальной системы супервизора питания для таких сложных и энергоемких систем, как цифровые видеокамеры или устройства Set-Top Box. Наличие 10-разрядного АЦП в составе MSP430F20x2 позволяет ре-ализовывать детектор разбития стекла с возможностью адаптировать чувствительность прибора в условиях внешних шумов. А наличие 16-разрядного АЦП в MSP430F20x3 делает возможным реализацию детектора движения на основе пассивного инфракрасного датчика (PIR). Эти и многие другие примеры различных устройств подробно рассмотрены на сайте производителя www.ti.com.
|
