32-Bit-Mikrocontroller MSP432-MCUs von Texas Instruments mit ARM Cortex-M4F-Core

Mit der MCU-Plattform MSP432 bietet TI seine ersten 32-Bit-MSP-Mikrocontroller an. Die sparsamen 48-MHz-Controller optimieren die Leistungsfähigkeit, ohne dabei die Verlustleistung zu erhöhen.

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Die ARM-Cortex-M4F-basierten Bausteine nehmen im aktiven Zustand 95 µA/MHz auf, im Standby-Status nur 850 nA. Die Energieeffizienz und Performance wird durch analoge Funktionen optimiert, zu denen ein schneller 14-Bit A/D-Wandler (ADC) mit einer Abtastrate von 1 MSamples/s gehört. Entwickler können mit den MSP432-MCUs stromsparende Embedded-Anwendungen entwickeln, z.B. in der Industrie- und Gebäudeautomatisierung, Sensorik, bei Security Panels, Asset Tracking und in der Consumer-Elektronik, wo es gleichermaßen auf effiziente Datenverarbeitung wie auf geringen Stromverbrauch ankommt.

"Die MSP432-MCUs stellen die neueste Entwicklung im Bereich der Ultra-Low-Power-Innovation von TI dar", so Jennifer Barry, Product Marketing Manager MSP430 Microcontroller bei Texas Instruments. "Mit ihrem ULPBench-Wert von 167,4 lassen sie sämtliche anderen Cortex-M3 und -M4F-MCUs hinter sich."

Der Ultra-Low Power-Benchmarktest ULPBench des Embedded Microprocessor Benchmark Consortium (EEMBC) dient als standardisierter, architekturunabhängiger Vergleichsmaßstab für die Stromverbrauchseigenschaften verschiedener MCUs. Während der integrierte Gleichspannungswandler die Energieeffizienz im Highspeed-Betrieb optimiert, verringert der ebenfalls integrierte LDO-Regler die Systemkosten und die Designkomplexität, so Barry. Ebenfalls integriert ist ein 14-Bit-ADC, der bei 1 MSamples/s nur 375 µA Strom aufnimmt.

Die wählbare RAM-Retention-Funktion der MSP432-MCUs sorge für die gezielte Stromversorgung derjenigen RAM-Bämke, die für eine bestimmte Operation benötigt werden, sodass sich die System-Stromaufnahme um 30 nA pro Bank absenken lässt. Um die Leistungsaufnahme des Gesamtsystems zu senken, können MSP432-MCUs außerdem bei voller Verarbeitungsgeschwindigkeit mit Spannungen von nur 1,62 V oder bis zu 3,7 V betrieben werden. Im Zuge der MSP432-MCU-Roadmap sollen künftig noch mehr analoge Funktionen und bis zu 2 MByte Flash-Speicher integriert werden.

Mehr Performance mit den ersten 32-Bit-MSP-MCUs von TI

"Bei den MSP432-MCUs ist mehr Performance in den Bausteinen konzentriert, ohne dass dies zu Lasten des Verlustleistungs-Budgets geht", so Barry. Die integrierte DSP-Engine und die Floating-Point Unit (FPU) des ARM Cortex-M4F-Cores schafften die nötigen Voraussetzungen für Hochleistungs-Anwendungen, z.B. in der Signalaufbereitung und der Sensorsignalverarbeitung und bringen dabei genügend Performance-Reserven mit.

MSP432-MCUs enthalten bis zu 256 KByte Flash-Speicher und steigern die Performance mit einem Dual-Bank-Flash-Speicher, der gleichzeitige Lese- und Schreibzugriffe unterstützt. Ein hardwaremäßiger Verschlüsselungs-Beschleuniger nach dem AES-256-Verfahren (Advanced Encryption Standard) ermöglicht das Absichern des Bausteins und der Daten, während die IP-Schutzfunktionen der MSP432-MCUs für die Sicherheit von Daten und Code sorgen. All diese Funktionen ergeben einen höheren Durchsatz, eine höhere Integration von Algorithmen, Stacks für den leitungsgebundenen oder drahtlosen IoT-Zugriff sowie höher auflösende Display-Darstellungen, und dies bei Einhaltung des vorgegebenen Verlustleistungs-Budgets.

Zur Evaluierung der MSP432-MCUs stehen ein Target Board (MSP-TS432PZ100) oder ein kostengünstiges LaunchPad Rapid Prototyping Kit (MSP-EXP432P401R) mit On-Board-Emulation zur Verfügung. Entwickler können ihre Evaluierung mit dem MSP432 LaunchPad Kit durch eine vollständige Palette stapelbarer BoosterPacks erweitern, zu denen auch das SimpleLink Wi-Fi CC3100 BoosterPack gehört.

Das Cloud Development Ecosystem von TI unterstützt die Entwickler zusätzlich bei einem schnellen Start, indem es Zugriff auf Produkte, Dokumentation, Software und die integrierte Entwicklungsumgebung per Internet ermöglicht. MSP432-MCUs unterstützen mehrere Echtzeit-Betriebssysteme (RTOS) wie etwa TI-RTOS, FreeRTOS und Micrium µC/OS.

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