MSP432 超低功耗和物联网链接 MCU 介绍

大家下午好 相信大家听完一下午的培训有一点困 我这边是TI上海这边的金融支持Louis 今天我给大家介绍的是我们TIsimplelink试验的 基于通用的Cortex M4F这样的一个处理器 目前我们在给客户做沟通的时候 推广中 其实客户基于我们432 我们Cortex M4F 试验的印象还停留在 我们的产品系列是不是比较少 我们的m4是不是以前的提拔的产品 其实说我们目前 大家可以看到我们的432产品 其实是独立 后面重新开发的一款m4核的处理器 目前我们是有p系列跟e系列两个系列的产品 p系列的产品大家可以看到 我们主打的有两个特色 一个是低功耗 第二个是说我们内部集成了高精度的14位的ADC p系列相对来说 因为主打低功耗所以它的主频是48MHz 另外一个e系列的话 说我们已集成Ethercat Ethernet Can跟USB这样丰富的通信接口的处理器 它最高能打到120MHz的一个主频 所以这是我们432的两个系列的产品 我们看一下产品的一个系列 针对低功耗的p系列的话 我们的存储器已经从128K—2M的存储范围都有 所以说针对你的一个应用 无论你是需要做小数据的通用的控制 还是说你需要大数据大容量的做一个数据的存储 或者做其它的一些数据处理 其实我们比较广的存储驱动能满足你的要求 很好的一点是说 我们p系列的产品 都是PIN 2 PIN的 所以你在做一个系统工作的时候 比如说你做一个智能家居的通讯系统 节点端就可以使用我们的 相对来说的p401 而在采集器端 如果设计成模块的话 你可以完全不需要做重新的pcb的设计 你直接可以使用我们这边p4（听不清）系列更大存储的芯片 它是PIN 2 PIN兼容的 第二个是关于 我们的e系列就带Ethernet这部分的话 我们目前有两个产品 一个是4014不带lcd 然后4114到lcd这样的一个产品 所以说目前我们这两个系列其实 从客户应用的一个覆盖范围来说的话 已经满足大部分通用的 包括如果你对ADC要求很高的话 能够覆盖大部分的要求 这是我们软件开发的一个框架 大家知道 TI其实针对处理器方面 针对配套的SDK软件 包括配套的散热器的这种工具 其实是很全面的 ‘我们不仅仅提供芯片我们提供一套的用户的开发环境 之前我不知道今天上午的章节有没有对这部分进行介绍 这样的一个框架不仅仅针对我们的43和46 我们整个simplelink的试验 包括最底层的driver部分 然后middleware的一些 包括sub1G 2.4G 到顶层的一些针对应用的一个practising的一个software 让我们TI 提供一个完整的软件的支持 我们今天重点看一下针对432的一个支持 大家可以看到432我们目前发布的版本是2.1版本的sdk 2.1版本的sdk的话 首先是simplelink academy 我相信今天如果是全程参与的话 今天上午也有做我们蓝牙的一个实验 simplelink academy是一个很好的TI推出的一个 开发的类似于教程 它可以很好的快速的帮你去基于我们的开发板 来做 一个是熟悉我们的芯片 第二个是很快的帮你掌握芯片内的一些外设 包括基于我们驱动的应用的开发 它不仅仅有技术的介绍 就包括对应软件的势力工程 都能在这里面找到 所以说 我们的simplelink Academy已经能支持包括 刚才我提到的14位ADC 等一些应用的设计 包括ble跟我们ble产品的直接ble的 Launchpad上面 可以直接跑我们的蓝牙协议 就包括WiFi 所以说针对蓝牙 WiFi以及我们的外设 我们的academy 都有了完整的软件的代码 包括培训教程 第二个部分就是针对 你应用开发需要用到无线连接 我们simplelink系列也是从通用的mcu到sub1G 2.4G无线的应用 我们对应的 比如你做开发蓝牙 我们有对应的直接的一个参考工程可以 跟我们的蓝牙做一个对接 所以说我们针对WiFi ble跟15.4可能都有对应的park in的一个软件支持 这些软件支持目前在我们官网都已经发布了 在最上层 针对一些应用层的开发 就包括USBmqkt这样一个协议 其实 我们也是有软件的支持 所以从 最底层的驱动到中间的跟应用相关的协议支持 到顶层的一个应用支持 就我们是能提供这样一个全系列 另一部分 我们在2.2这样一个版本 在二季度又有会发布的这样一个sdk里面 我们会添加包括IBM这样云的一个支持 这边看一下刚才提到p系列跟e系列可能大家没有概念 到底P系列跟 可能大家已经在用的 处理器有什么区别 或者是我们P系列有哪些特点 第一个是说 刚才提到的就是存储器的（听不清） 第二个是说我们的Cortex M4F 我们带有浮点单元的情况下 我们的一个平均的功耗很低 大家可以看到这个数据我们大概是80—110微安每兆赫之间 的一个频高 其实这个在m4这样一个处理器里面的一个ulp 是一个针对低功耗的一个benchmark 其实是一个很高的分数 第二个是说我们的这个芯片 低功耗的时候能够支持rtc 能够支持 rtc工作同时rtc能够唤醒 针对这部分 待会我会有一个更详细的介绍 除了这部分外 其实我们的432系列我们会有四个安全的flash区域 每个安全区域可以设置不同的权限进行保护 这也是有些大公司进行程序开发的情况下进行IP的保护 包括对自己产品IP的保护 也是会比较有帮助 这边特别提的一点就是说针对很多的应用 尤其是因为我们有高精度的ADC 其实在 传感应用里面是我们比较注重的一个市场 而针对这个市场体积时是很关键的一个参数 针对于这部分的话我们是有bga的这样一个服装 5*5的一个毫米 所以 这样一个很小的封装的不仅仅是说刚才我说的transmitter方面 就包括如果你的应用产品对于芯片的体积本来很苛刻的要求 那我们432其实是很合适的一个产品 这是我们401的这一个一页的插图 这边主要给大家提几点我认为可能是刚才没有提到的 一部分是我们的一个ADC 那个ADC我们是十四位的扇形ADC 然后的话是十四位的一个精度 可以达到1Mbps的一个采样率 那第二个是说我们的供电电压很宽 针对很多的lg的应用 可能是你的供电的一个电池类型的不一样 或者你供电设计的不一样你可能需要加一颗boost 来把电压提供到提升到一定的位置 那我们这颗芯片是支持这样一个宽电压的供电 所以是针对电源这部分设计会比较简洁 还有一部分就是大家可以看到这下面是我们的开发板 针对这部分其实很多工程师在做软件开发的时候 软件开发的套件其实也是很关键 我们这个开发板是一个是很便宜 这是我们也是本着客户能够尽快拿着开发板做开发的 只要12.99的美金包邮 第二个是说我们这开发板它不仅仅是一个开发板 我们这边开发板的右边部分其实就是一个下载器 所以我们的很多客户其实在前期 购买一个evm做完设计之后它后续做生产的时候 它不需要单独的去采购生产器 尤其是如果你的量相对来说不是特别大的情况下 可以直接用这样一个我们的线直接进行生产的一个固件下载 这就是我们开发板的一个好处 如果你是自己有需要自己去做生产的 自己做一个生产工具的话那我们右边的通用的这样一个 Xdoc也是便于你自己去做产生的一个生产工具 那除了这部分外 外设部分的话 我们这颗因为是主打刚才说的特点 所以我们在通讯方面是四个urt 因为我们评估下来其实对于很多应用 四个urt也是足够的 那如果需要更多urt 待会儿我会提到e系列会用更多的通讯口的一个支持 这是我们411系列 411系列的话 其实 是在去年十一月份推出 这个系列的话 主要是说 大家也可以看到一个是它的一个功耗也是非常好 第二个是说它是我们是一个2兆的一个mcu 这部分的话 大家可以看到左下角我们这边有一个 很独特特点是说很多的mcu支持低功耗模式 针对低功耗模式 比如说我们在一个 apm53是我们低功耗的一个模式 针对这个模式的情况下 我们是把我们的外设分层分组 就很多应用的时候你可能在这个低功耗模式下 你的功耗为了降到更低如果要使用（听不清） （听不清）必然会带来一些功耗 因为始终它需要系统的支持 而我们这边的话 我们是考虑到把这样一个（听不清）进行一个分组 比如说你在低功耗的情况下 你只需要（听不清）那就我不需要使用你只需要使用我们A0 A0系列跟B0配合这样的话它是共用的时钟 它在低功耗的情况下我们是有做优化的 避免是说你使用A0跟这边的A1A2导致了它平均的功耗会更高 所以我们在低功耗模式下是支持这样一个智能外设的分组 便于你在设计的时候能够在ipm上达到一个更低的功耗 目前这个产品跟刚才说的401系列都已经在我们官网能够直接申请 刚谈了很大一部分其实都关于我们的一个很重要的特点 就是我们的ADC 那我们432的ADC的话主要特点有这么几个 第一个是说我们的一个高性能 我们是在一颗mcu里面我们集成的这颗扇形的ADC 一般来说 都是200Kbps的 我们这颗是能支持1Mbps的这样一个采样数列的 所以是这个非常高速的 第二个是我们支持24个通道 而且我们是根据ADC 直接配合我们能够有八个独立的dma模块这是你在采集完数据之后 可以自动的通过我们dma的模块最数据的传输 也达到了一个更高的速度以及更低的功耗 第二个就是一个精度 我们的如果是通常采用数列模式下我们是可以达到23.2的emob 那那个如果是过采样率的话 我们是能达到16个emob的高精度的一个采样 第三个是功耗 ABC你速度高 精度也好那你的功耗怎么样 很多工程师在做设计的时候 没有去看ADC部分功耗 其实ADC部分在工作时候的功耗其实也是很重要的一个参数 我们对ADC在造aps的产能效的功耗是450个微安 其实这个功耗在这样一个输入下是很低的一个值 这是我们的一个对比图 这边对比的话是以一个速率以及一个ENOB来看 大家可以看到我们是在最上面这样一条线 在同样输入的情况下基本我们的一个精度是最高 而且大家可以看到针对一个competitor十六位的一个 十六位的一个扇形的ADC的情况下 我们在同样情况下我们比它达到一个更高的以个采样率 第二个是关于功耗 刚刚提到了就是 虽然我们的数位高 精度也好 但是 我们的平均功耗其实是最低的 这也是为什么说我们这个产品虽然是一个通用的m4f的 这样一个处理器 但是 我们有很多的设计其都是对于系统功耗有做特别的一个考量 所以我们是在整个的这样一个 很多的跟竞争对手对比的情况下 我们的ADC的外设就能达到一个很低的一个功耗 这个是我们这个ADC的宽图 第一个是说刚才提到一个精度的数据在我们的数字列中看到 就我们的差分分析的误差是正负一个lsb 然后的话 刚才提到过如果你要做十六个bit的一个 enob的话们通过过采样是可以实现 功耗这部分在如果你的系统是2毫伏供电情况下 是360微安的一个功耗 有很多应用可能你需要多路支持 我们最多能支持24个通道 这边另外一个特点就是说 我们这边采样过来的数据 我们后面有接一个比较性模块 也就是说当你采样的数据如果没有大于 我提前设定的一个域值的情况下 我是可以让它继续工作的 而如果万一你产生了一个 大于我提前设定的一个值的时候 我会产生一个中断 比如说你要做一些检测时候 比如说pir检测看他有没有人进入 有人进入再做一个数据处理 包括你做故障处理器的时候 平时就普通采样 当你产生一个故障的时候 需要做一些数据分析的时候 只能这样一个比较的功能 能把你的系统更容易的设计 第二个是说整个系统的功耗也会更低 这是我们做的一个参考设计 大家可能会发生TI从去年到今年 我们的一个主要的一个变化 是说我们提供了很多的参考设计 来针对客户的具体应用提供一个硬件或软件的参考 我们这个参考设 是跟国外的一个客户当时是做完项目之后 其实是做的一个参考 它主要是说针对很多电机的应用 无论你是安装的时候你有没安装好 或者你安你的电机 负载之间的一个衔接 是不是合适 我们这边是能够基于 基于电机的一个振动数据来给出一个具体的反馈 它的原理是说我们这边有一个sampler的传感器 三个传感器通过一个调理单元进入我们一个高精度的ADC 然后这个ADC采样进来的数据我们会做一个频率的分析 这个频率分析之后 我们会给出电机振动的一个 情况如何对应的可以判别出 比如说在你这个螺丝钉没固定住的情况下 它振动的一个规律明显会跟正常情况下不一样 就包括这个电机所在的负载的一个衔接 如果衔接的匹配不好的情况下 振动的一个情况也不一样 所以这是应用了我们的一个是 高精度的ADC做的这样一个针对电机 电机故障诊断的这样一个参考设计 第二部分就是关于我们的e系列的产品 e系列主要是我们带有Ethernet的一个接口 我们是带有Ethernet的MAC+PHY 其次是带有两个Can 以及USB口 在通信方面的话我们最多支持8个窗口 大家可以看 其实我们e系列是有非常强的一个通信的功能 针对这样的一个 我们e系列主要的特点第一个是说 我们是内部集成的MAC+PHY 这样的话你不需要单独在外面接 一个Ethernet的接口 第二个是说我们这颗是通用的mcf的芯片 最高有120兆的频率 刚刚我也提到过 我们（听不清）是48兆 如果48兆作为节点是完全能符合要求 你在集中去端 或者中期去端 你需要更高的一个频率 那我们这个是120兆 然后我们总共的窗口数是22个 刚刚提到过 其实我们身边所有aes加密的单元 所以在现在这种对于安全的考虑 越来越多的情况下 加密单元其实针对你软件方面的安全性 的一些设计会比较提高效率 最后就是我们集成除了Ethernet 包括USB Can 都支持 这是我们432的这样一个板子 我这边就不会一个个跟大家过它的一个参数 针对我们Ethernet同样我们也有一个快速的一个开发板 开发板的话 同样也是内板次的一个下载器 而且刚才提到的我们的sdk 都是基于同样一个ROTS 同样一道软件框架 所以对于你做软件设计时候 你的一个软件的一个维护 以及软件开发的一个工程量 都会更加简洁 这是同样一个架构下我们e系列的软件的框架 大家可以看到我们这边主要是在middleware层加上了tcp 以及USB这样的一个协议的支持 就是说针对客户端 秉承这边 我们是一样的 我们TI的simplelink的其他的无线的产品 都能够很好的做一个兼容 这边举一个e系列的应用案例 这是传统的一个智能楼宇的应用案例 这个应用案例的情况下 都是基于有线的一个通讯 在基于有线通讯情况下 比如你需要添加一个智能的外设 这个时候 因为你要重新去接线时不方便 这个情况下 包括你需要增加更多的传感端源 更多的终端控制器的情况下 你如何能让整个系统更加简洁 方便 我们这边是说 这边通过我们加一颗 中间的一个处理单元 同时所有的外围新添加的东西 可以采用我们的无线的产品 包括sub1G或者WiFi 这边432作为一个中介器 往上的话 它可以通过 Ethernet接口 顶层器通讯往下的话它有足够的处理能力 能够负责下面整个域的一个智能外设控制 第二个是针对工业运用里目前（听不清）的话 很多还是通过IO 或者hard这样一个接口 同样的 如果你需要添加更多的智能传感单元的情况下 我们这边也是可以用我们的e系列做一个中转 你可以把它 如果一个客户提出一个 概念的话 这边是云 这边是边域 这边通过这样一个转能够很好地来实现 从终端到云端的一个系统的设计 这是我们目前已经主要在做的几个应用领域 针对P系列可以起到一个是通用mcf 第二个是具有内部的一个浮点运算单元 而且有高智能ADC 所以大家可以看到 其实我们的应用领域 一个是刚才说的在电机的故障的一个诊断 第二个是说因为有内部一致的高精度的ADC 所以在数字表内里面 尤其是你做的一些智能的 可能是你需要接WiFi 或者接其他的一些智能的数据仪表里面 是不需要外部的一个ADC 就包括窗户的一个play检测 也是做一个传感 这边的话一个高精度的ADC也能满足这样一个需求 第四个就是估量直线 因为估量直线本来对于功耗有特别的要求 它是通过现场来取电的 所以说 低功耗 以及刚才说的dma 因为它做数据采集之后到整个数据处理完的平均功耗有个要求 所以我们的e系列刚才说的外设都能实现估量值的一个需求 针对e系列的话 大家可以看到我们主要的还是以 通用的就是Ethernet这样一个接口为主导 如果你有需要一个Ethernet的接口 而且你也不需要外置 一颗MAC跟PHO 我们直接内设MAC跟PHO 的一个产品中成本 体积以及设计方面都能帮到你 所以也针对很多需要带以太网的情况下 我们的e系列是最好的一个选择 这次我们432系列的一个软件里包括 文档的一个梳理 大家只要一个TI的账号 在TI的官网上都能够获取所有的我们的资源 我们的资源不仅仅是包括通用的数据手册 就包括刚才我说的 针对很多客户的一些可能的应用 情景 我们会设置专门的TI Design 就是TI的参考设计 来帮助客户更快的搭建起他们的一个评估平台 就包括软件支持方面 大家如果有经常去做产品开发的话 发现其实我们针对软件支持的一个 更新的一个速度其实是很快的 而且我们的软件的兼容性 软件的一个设计 包括底层 包括应用层 都比较完整 针对开发所需要的样片或者是开发板的话 在我们的estore上都能够直接购买到 最后给大家说一下我们如果你要做选型的话 怎么一下能够了解我们432到底是怎样做选型的 主要看的一个是说P跟E 就刚才说的一个是带ADC的一个是带以太网的 4后面这个0 1就代表是lcd如果是0的话 就是代表它是不带lcd的一个控制器 然后 比较多的一个是 如果看Flash大小就是这个R 大家可以看到 我们不同的flash直接通过这两个来做一个辩论 然后我们是支持宽温度到105°的这样一个温度范围 这个对于很多工业的一种应用会比较看重 最后也是很简单总结 就是我们TI的simplelink MCU 我们是一个从通用的MCU到无线的一个SOC的完整生态链 这个生态链不仅仅包括我们的芯片 也包括我们对应的一个软件开发 对应我们软件开发的框架 包括我们的操作系统 底层驱动到应用层 我们是怎样一个一体式的一个产品系列 如果你的产品不仅仅需要MCU 同时也有其它的需求 这对于减少你团队开发的一个工作提高效率都会有很多帮助 我这边针对432的介绍主要在这边