優(yōu)化電路板設(shè)計(jì)?看集成多種功能的通用MSP430 MCU如何實(shí)現(xiàn)!
發(fā)布時(shí)間:2020-12-11 來(lái)源:Shreya Mandal 責(zé)任編輯:wenwei
【導(dǎo)讀】我們一直在通過(guò)減少元器件的數(shù)量和節(jié)約印刷電路板的尺寸來(lái)追求系統(tǒng)設(shè)計(jì)的最優(yōu)化。使用小型、低成本的微控制器(MCU)以實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的輔助處理功能,可以對(duì)許多電路的設(shè)計(jì)產(chǎn)生助益。該通用MCU并非系統(tǒng)中主要的處理器,但它可處理一些必不可少的系統(tǒng)級(jí)功能,如LED控制或輸入/輸出擴(kuò)展。本文中,我將說(shuō)明如何在系統(tǒng)中集成多功能通用處理MCU來(lái)縮減物料清單(BOM)成本,節(jié)省電路板空間,并最大程度地簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)。
例如,假如您要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)具有以下功能的新設(shè)計(jì):
● LED控制
● I/O擴(kuò)展
● 帶電可擦可編程存儲(chǔ)器(EEPROM)
● 外部看門狗時(shí)鐘
您可使用分立元器件來(lái)實(shí)現(xiàn)所有功能。也可以考慮在通用MCU上執(zhí)行軟件實(shí)現(xiàn)同樣的功能,以降低復(fù)雜性并減小電路板的尺寸,如圖1所示。
圖1:使用單個(gè)通用MSP430™ MCU在軟件中實(shí)現(xiàn)多個(gè)分立元器件的功能
另一個(gè)值得考慮的設(shè)計(jì)方面的挑戰(zhàn)——也許是一個(gè)最為重要的挑戰(zhàn)——就是符合您的設(shè)計(jì)預(yù)算要求。
例如,如果采用分立元器件方法實(shí)現(xiàn)這些功能,您可預(yù)估大致的物料清單成本。舉例來(lái)說(shuō),具備包括LED控制、五通道I/O擴(kuò)展器、串行EEPROM和外部看門狗時(shí)鐘等功能的多個(gè)分立元器件方案總計(jì)將花費(fèi)約0.97美元。與此相比,8-KB MSP430™ MCU的當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)價(jià)格不到0.25美元。這可大大節(jié)約了成本!
如果您需要更大或更小內(nèi)存的通用MCU,可在MSP430™ MCU產(chǎn)品系列中發(fā)現(xiàn)不同內(nèi)存和配置的豐富的選擇。具體信息請(qǐng)登錄TI.com.cn查詢。
表1:TI.com.cn上的通用MSP430™ MCU主打產(chǎn)品列表
采用集成度好的通用化MCU的設(shè)計(jì)方案不僅可減小電路板尺寸、減少元器件數(shù)量,還可降低整體物料成本。
示例應(yīng)用程序:在通用MCU上實(shí)現(xiàn)ADC喚醒和傳輸功能
讓我們來(lái)看一個(gè)示例,說(shuō)明如何在設(shè)計(jì)中真正實(shí)現(xiàn)輔助處理功能。
一種常見的設(shè)計(jì)是在電路板上配置一塊模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC),并同其他諸如電池監(jiān)控器或溫度傳感器等設(shè)備連接。在此示例中,ADC必須定期對(duì)來(lái)自傳感器的模擬信號(hào)進(jìn)行采樣,并將此數(shù)據(jù)發(fā)送回MCU,而MCU將根據(jù)這些信號(hào)的情況進(jìn)行操作。
如果MCU使用定時(shí)器來(lái)觸發(fā)ADC讀取,甚至連續(xù)接收ADC返回的值,則會(huì)增加系統(tǒng)功耗。一種解決方案是將ADC集成到MCU中,并獨(dú)立于中央處理器(CPU)進(jìn)行操作。如此,MCU的其余部分可以進(jìn)入休眠狀態(tài),僅在ADC讀取的值超過(guò)某個(gè)閾值時(shí)才被予以喚醒。此時(shí),ADC將發(fā)出中斷信號(hào)并喚醒MCU。
我們?cè)谟嘘P(guān)輔助處理功能“使用MSP430™ MCU通過(guò)閾值進(jìn)行ADC喚醒并傳輸數(shù)據(jù)。”的培訓(xùn)視頻中,對(duì)該應(yīng)用加以說(shuō)明。在本視頻中,我們展示了一個(gè)圖形用戶界面(GUI),演示ADC值的讀取以及中斷信號(hào)的傳輸,以便在達(dá)到閾值后喚醒CPU。
結(jié)論
使用另一個(gè)小型MCU執(zhí)行輔助處理功能是簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)的好方法。通用型MSP430™ MCU具備超低功耗和模擬外設(shè)獨(dú)立監(jiān)控的特點(diǎn)很適合這類應(yīng)用,另外,借助我們的軟件和圖形化界面,您可在數(shù)分鐘內(nèi)對(duì)MSP430™設(shè)備進(jìn)行編程,以實(shí)現(xiàn)各類功能。
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