MSP432产品培训(一) ： MSP432概览(上)

大家好非常高兴大家能来观看此次的TI MSP 432 MCU的培训 本次培训是MSP 432 综合培训的这一部分 我们将系统化的概览MSP 432产品 MSP 432属于TIMSP系列当中的低功耗高性能的MCU 系列 MSP430 系列呢 产品的应用覆盖范围是非常广的 有低功耗的 有业界最低功耗的 MSP 430 FR系列微控制器 我们也有内置了一些 无线模块的按430 系列的专注于安全和互联的应用 MCU 那本次我们主要讲的MSP 430 呢 是我们较高主频加 内置了丰富的外设的这样一个微控制器 那现在呢我们来看一下在进行产品开发当中经常会碰到的问题 一方面呢，是关于芯片的处理能力客户当然是希望产品的芯片处理能力 越高越好 性能越高越好的此次MSP432 的产品 内置的就是一个32位 courtexM4F内核 它的最高的运行主频 是48MHz 那我们这个M4F内核的市场上常见的 courtex M3 相比 它的性能要比它高两倍而它的功耗呢 只有M3内核的二分之一 这就是我们内置的courtex M4F内核的优势 那选择MSP 430产品 通常对于低功耗应用是有非常高的要求的 特别是对于开发一些由电池供电 这样一些手持产品 此次介绍的 432产品 它选用了业界最低功耗的 cortex m 内核 其次也秉承了一贯的 430的低功耗的 这样的一个传统 我们在活跃模式 也就是工作模式下的每MHz功耗 是95微安待机模式下的 rt c 的待机模式 是 850 个纳安 大家可以看到我们的这个这款内核的产品 在低功耗方面 也做到了非常的极致 再来看一些工具和开发上面 我们客户 当然是需要 更方便更简单易于开发的这样一些工具 以及软件 包括我们的软件开发包驱动程序库来提高我们的开发速度 我们这个 432 产品 我们提供了各种各样易用的硬件评估版以及软件工具 在后面的我会讲到我们有一系列的软件工具来帮助大家实现一个低功耗的 产品的开发 最后呢，是一个可伸缩的平台也就是说我们大部分客户呢 他认准一个平台比如 430 平台 他就不希望啊经常去变换这样的一个平台 这样有助于我们产品的开发呢，能尽快使产品上市 那我们现在这个 432 产品呢？它虽然换成了一个32位的courtex M4F 内核，但是呢 它的硬件的很多呢 跟我们16位的这个 430 家族是通用的 我可以说 我们在16位的 430 家族和我们32位的这个新产品实现无缝移植的 解决了大家的很多问题，那我们现在来看一下 432产品 我刚说了 432产品 它的定义本身 就是我们 MSP系列低功耗高性能的一款通用的微控制器 那首先呢？我们来看，内核方面的性能提升。我们在内核方面呢 我们使用 最高主频48MHz ARM courtex M4F内核 它首先是32位的 其次为48MHz 相当于传统的MSP430 产品来看 性能的提升呢，是非常明显的 courtex M4F内核 全兼容ARM的指引集 包括们 m0+ m3 m4啊 所有指令集我们都是兼容的 另外，在这个M4F内核当中有 dsp 扩展指令集 我们也有FPU我们的浮点运算单元那这所有这些呢都保证了我们这款产品 性能是非常高超 再看一下我们的外设在这个432 产品当中 内置的一个高性能的一些外设比如说我们一起同步的flash 同时可以执行Flash的读和写操作有 128 位的flash预取值的缓存区 也就是说我们 flash 呢在执行当前指令的时候呢 我们下一条指令就可以从 flash当中预读取到RAM当中 把它实现一个 三级流水线的机制加速我们代码的执行效率 另外，我们的模拟外设 依照SPS的十四位的ADC 有八通道 DMA 我们在ROM当中固化的一个驱动程序库 也就是说我们用户在调用驱动程序的时候呢 我们可以不要从Flash当中调用而从ROM调用 这一方面呢节省了 功耗 一方面呢 也加快了指令的调用速度 还有一些技术ARM courtex M4内核提供的一个 比如说尾链技术NVIC一个终端管理技术 我们后面会讲到 还有我们的外设的和我们的SRAM区域呢 它都支持一个band这样的一个访问技术 我们在后面呢，都会来进行介绍的那所有这些外设和功能 特性提升了我们产品的一个处理的性能 这张图表是显示的，我们所使用的ARM courtex M4F内核的一些优势 可以看到图上最小的绿色 是courtex M0 M1的指令集蓝色为M3指令集 紫色为M4指令集 最大为 courtex M4F 指令集可以看到指令集方面 M4F内核拥有强大优势 包括DSP指令扩展 定点浮点运算的指令扩展跟Courtex 内核比 运行DSP基准库测试的情况下 M4在定点运算效率上快2-4倍 浮点运算因为我们有FPO的硬件单元 我们的速度快10倍 下方表格是具体计算速度的效率比较 如定点FIR 计算 定点IIR计算 可以看到效率提高60%-70% 对于浮点运算 我们可提高100%的运算效率 从此点看 我们选择的ARM courtex M4F 内核运算性能优势明显 刚才是性能优势 现在是低功耗的优势432 这款产品在设计时为低功耗优化 电源方面有非常广泛的工作电压范围 我们后面可有具体看看 芯片内部内置LDO 额外的DC/DC变压器 为芯片供电 另外RAM数据保存可选 在一些低功耗模型下可不保存数据 可以进一步降低功耗 CPU活跃时间看 因为外设丰富 比如我们的ADC DMA保证CPU最大限度工作在低功耗模式 不必唤醒 减少CPU活跃的工作时间 除了芯片本身低功耗方面的优化 在软件方面 我们也提供了非常多的优化 首先有MSP ware这样的软件开发包 里面提供所有经过低功耗优化的驱动程序库和内程 且会预先预置到芯片的 ROM中 可以直接调用 另外在工具方面 提供ULP Advisor建议器在大家进行代码编写时 监测代码 提供低功耗 优化的建议 这是在代码的编写阶段 在调试阶段 我们有EnergyTrace Debugger可实时监控系统的功耗 大家在调试过程中 就可以很方便找到系统中功耗漏洞并弥补这个是在调试阶段 通过这两个工具 可以帮助大家非常方便迅速 实现低功耗应用的设计