在MSP430?微控制器(MCU)中集成多種功能

我們一直在通過減少元器件的數(shù)量和節(jié)約印刷電路板的尺寸來追求系統(tǒng)設(shè)計的最優(yōu)化。

增添小型、低成本的微控制器（MCU）以實現(xiàn)簡單的輔助處理功能，可以對許多電路的設(shè)計產(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)級功能，如LED控制或輸入/輸出擴(kuò)展。本文中，我將說明如何在系統(tǒng)中集成多功能通用處理MCU來縮減物料清單（BOM）成本，節(jié)省電路板空間，并最大程度地簡化設(shè)計。

例如，假如您要創(chuàng)建一個具有以下功能的新設(shè)計：

LED控制

I/O擴(kuò)展

帶電可擦可編程存儲器（EEPROM）

外部看門狗時鐘

您可使用分立元器件來實現(xiàn)所有功能。也可以考慮在通用MCU上執(zhí)行軟件實現(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：在單個通用MSP430 MCU上實現(xiàn)軟件中多個分立元器件的功能

另一個值得考慮的設(shè)計方面的挑戰(zhàn)——也許是一個最為重要的挑戰(zhàn)——就是符合您的設(shè)計預(yù)算要求。

例如，如果采用分立元器件方法實現(xiàn)這些功能，您可預(yù)估大致的物料清單成本。舉例來說，具備包括LED控制、五通道I/O擴(kuò)展器、串行EEPROM和外部看門狗時鐘等功能的多個分立元器件方案總計將花費約0.97美元。與此相比，8-KB MSP430 MCU的當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)價格不到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。您可在網(wǎng)絡(luò)研討會“更簡易的系統(tǒng)監(jiān)控：如何將多個功能轉(zhuǎn)移到MSP430 MCU?！敝辛私飧嚓P(guān)于這些設(shè)計的信息。

示例應(yīng)用程序：在內(nèi)務(wù)處理型MCU上實現(xiàn)ADC喚醒和傳輸功能

讓我們來看一個示例，說明如何在設(shè)計中真正實現(xiàn)輔助處理功能。

一種常見的設(shè)計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必須定期對來自傳感器的模擬信號進(jìn)行采樣，并將此數(shù)據(jù)發(fā)送回MCU，而MCU將根據(jù)這些信號的情況進(jìn)行操作。

如果MCU使用定時器來觸發(fā)ADC讀取，甚至連續(xù)接收ADC返回的值，則會增加系統(tǒng)功耗。一種解決方案是將ADC集成到MCU中，并獨立于中央處理器（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讀取的值超過某個閾值時才被予以喚醒。此時，ADC將發(fā)出中斷信號并喚醒MCU。

我們在有關(guān)輔助處理功能“使用MSP430 MCU通過閾值進(jìn)行ADC喚醒并傳輸數(shù)據(jù)?！钡呐嘤?xùn)視頻中，對該應(yīng)用加以說明。在本視頻中，我們展示了一個圖形用戶界面（GUI），演示ADC值的讀取以及中斷信號的傳輸，以便在達(dá)到閾值后喚醒CPU。

結(jié)論

使用另一個小型MCU執(zhí)行輔助處理功能是簡化設(shè)計的好方法。通用型MSP430MCU具備超低功耗和模擬外設(shè)獨立監(jiān)控的特點很適合這類應(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MSP430設(shè)備進(jìn)行編程，以實現(xiàn)各類功能。

審核編輯：金巧