マイコン(MCU)

MSP430 超低消費電力センシング / 測定マイコン&

1 つのプラットフォーム。1 つのエコシステム。無限の可能性。

TI MSP430™ マイコン(MCU)製品ラインアップはセンシングと測定のアプリケーション用に、幅広い超低消費電力 16 ビット・マイコンと統合型アナログ/デジタル・ペリフェラルを提供します。MSP430 マイコンは開発キット、リファレンス・デザイン、ソフトウェア、トレーニング、資料およびオンライン・サポートによって支援されているため、コンセプトからプロトタイプ製作、そして量産まで速やかに移行できます。


汎用センシングと測定

MSP430 マイコンは、センシングと監視のニーズを満たすために、アナログとデジタルのペリフェラルを統合しています。統合型アペリフェラルには ADC、DAC、オペアンプ、タイマ、SPI、UART、I2C、USB、LCD ドライバが含まれています。


静電容量式タッチパッド・センシング・マイコン

MSP430™ CapTIvate™ マイコンでは、低消費電力静電容量式タッチパッドのボタン、スライダ、ホイールをマイコン・アプリケーションに簡単に追加できます。プラスチック、ガラス、金属の保護層を通して、ノイズや湿気の存在下、高い信頼性でタッチを検出します。


超音波センシング・マイコン

高精度な水、熱、ガス流量測定用のシステム・オン・チップ MSP430™ マイコン。低エネルギー・アクセラレータと、内蔵超音波センシング・フロント・エンドおよび DSP 機能を利用します。

MSP430 マイコンの概要

TI の MSP430 マイコン・ファミリは、センシングと測定の設計に関する現在の多くの課題に対応できるフレキシブルなプラットフォームを提供します。

  • 広範なメモリとパッケージのオプションにより、設計ニーズに合わせて拡張可能: 
    • 0.5KB ~ 512KB のメモリ
    • 2mm x 2mm DSBGA ~ 100 ピンの LQFP オプション
  • システム・コストを最適化: 
    • DAC、オペアンプ、ADC などのアナログ・ペリフェラルを追加してシグナル・チェーンを統合
    • シリアル通信、タイマ、アクセラレータなどの統合型デジタル・ペリフェラルを使用してソフトウェアの効率を向上
    • USB および LCD 内蔵の外部ドライバが不要
  • 設計期間を短縮: 
    • TI の LaunchPad™ 開発キット・エコシステムと、無料のソフトウェアやサンプル・コードを使用する 
    • TI の E2E™ サポート・フォーラムで提供される豊富なトレーニング、技術資料、オンライン・サポートを参照する

汎用マイコン・ペリフェラル

非常に幅広いセンシングおよび測定の製品ラインアップにより、MSP430 マイコンはアナログ・ペリフェラルとデジタル・ペリフェラルを統合して BOM を低減し、設計を容易にして、性能を向上します。

システム BOM(部品表)のコストを削減する必要がありますか?TI の広範なマイコン製品ラインアップは費用対効果目標の達成を支援するオプションを提供します。

システムにアナログ・シグナル・チェーンが搭載されていますか?フレキシブルで統合されたアナログ・コンポーネントを 1 つのチップに搭載しています。

高精度測定機能が必要ですか?16/24 ビット差動入力のシグマ-デルタ A/D コンバータ(ADC)を搭載したデバイスを選択します。

システムには多くの複雑な計算がありますか?TI の演算アクセラレータ LEA を使用すると、最小の帯域幅と消費電力で計算を実行できます。

製造時間を短縮したり、データを常に記録したりする必要がありますか?FRAM は、低アクティブ時消費電力動作および 10^15 の書き込みサイクル数を実現する、実証済みの不揮発性メモリ・テクノロジーです。

機械式メーターを自動化する必要がありますか?拡張型のスキャン・インターフェイス(ESI)ペリフェラルにより、エネルギー効率が向上します。

機械式ボタンは、お客様のニーズを満たしていませんか?通常のボタン、スライダ、ホイールを、洗練されたタッチ・センシング・ソリューションに置き換えます。

流量計が小さな漏れを検出できませんか?可動部品を使用しない高精度の流量測定を実現し、動作寿命を延長します。

アプリケーションの更新や PC との通信を簡単に行う方法をお探しですか?TI の USB2.0 内蔵デバイスをご確認ください。

低コストのマイコン・オプション

タイマ、パルス幅変調(PWM)、システム/ハウスキーピング(管理)、通信の各機能に関連する、共通のシステム・レベルのアナログ機能とデジタル機能をカスタマイズできるフレキシビリティを活用できます。すべての機能について、システムでの使いやすさを向上させるための資料とサンプル・コードが提供されています。

マイコン内のコンフィギュラブル・シグナル・チェーン要素

マイコンを使用してシグナル・チェーン要素を構成すると、BOM(部品表)コストを削減し、PCB サイズを縮小できます。スマート・アナログ・コンボ(SAC)やトランスインピーダンス・アンプ(TIA)などのシグナル・チェーン要素を内蔵した MSP430 マイコン
は、システム設計でフレキシビリティを実現します。  

スマート・アナログ・コンボ - 構成可能なアナログ・ペリフェラル

スマート・アナログ・コンボは、高性能で低消費電力のプログラマブル・ゲイン・アンプ(PGA)(ゲイン最大 33)と 12 ビットの D/A コンバータ(DAC)を内蔵する設定可能なアナログ・ペリフェラルです。

 

スマート・アナログ・コンボの利点

システムのサイズとコストを低減

  • 最大 4 つのスマート・アナログ・コンボ・モジュール
  • 各モジュールには、12 ビット DAC、オペアンプ、複数のシグナル・チェーンの実装に対応するように設定可能なプログラマブル・ゲイン段を搭載
  • PCB 形状を小型化

使いやすい

  • わかりやすいソフトウェア構成
  • すぐに変更可能
  • LaunchPad™ 開発キットにはすぐに使用できるデモと GUI を提供

さまざまなアプリケーション

  • 煙探知器と熱探知器
  • 温度トランスミッタ
  • パルス・オキシメータ
  • ガス検出器または大気環境センサ

トランスインピーダンス・アンプ(TIA)

トランスインピーダンス・アンプ(TIA)は、低リーケージの負入力が最小 50pA で、電流を電圧に変換するように構成された高性能の低消費電力レール・ツー・レール出力オペアンプです。   

トランスインピーダンス・アンプの図

16 ビットおよび 24 ビットのデルタ-シグマ・コンバータ

SD24 モジュールは、最大 7 個の独立したデルタ・シグマ A/D コンバータで構成されています。コンバータは 2 次オーバサンプリング・デルタ-シグマ変調器とデジタル・デシメーション・フィルタをベースにしています。

デシメーション・フィルタは、選択可能なオーバサンプリング・レート(最大 1024)に対応した、くし形フィルタです。ソフトウェアで追加フィルタリングが可能です。

特長

  • 32 ビット専用結果レジスタ
  • 変調周波数 (最大 2MHz)
  • ビット・ストリーム入出力モードをサポート
  • 自動パワーダウン・モード
  • フレキシブルなクロック・デバイダを選択可能
  • 最大 128 の PGA ゲイン
  • 外部トリガ・オプションが利用可能
  • ADC10 変換をトリガ可能

利点

  • 差動入力 - AC の測定に最適で、レベル・シフトが不要
  • 同時変換 - 電圧サンプリングと電流サンプリングの間に固有遅延が発生しないので、SW 補正が不要
  • 内蔵 PGA - シャント抵抗または Rogowski コイルを使用する場合、任意の外部ゲイン・アンプなしで全ダイナミック・レンジを使用可能

信号処理マイコン

TI(テキサス・インスツルメンツ)の統合型低エネルギー・アクセラレータ(LEA)モジュールは、FIR、IIR、FFT などのベクトル・ベースの信号演算が関係する処理を実行する 32 ビット・ハードウェア・エンジンです。この処理は CPU の介在なしで実行され、処理が完了すると割り込みがトリガされます。LEA モジュールは CPU が発行する複数のコマンドをサポートしており、CMSIS DSP ライブラリを実行する Arm Cortex-M0+ マイコンの最大 40 倍高速で、エネルギー消費量を最小限に抑えながら、ベクトル算術演算を実行します。

低エネルギー・アクセラレータの図

信号処理マイコンの利点

  • 32 ビットのハードウェア・エンジン
  • CPU の介在なし - 処理が完了すると割り込みをトリガ
  • ベクトル・ベースの信号処理:FIR、IIR、FFT
  • 実数および複素領域の双方で 16 ビットと 32 ビットの固定小数点動作をサポート

FRAM とは?

FRAM(強誘電体ランダム・アクセス・メモリ)は、フラッシュの不揮発性と SRAM の柔軟性と低消費電力を組み合わせたメモリ・テクノロジーです。この実績あるメモリ・テクノロジーは、現在では、MSP430 超低消費電力マイコン(MCU)に内蔵され、そのユニークな利点が実際のアプリケーションに活用されています。  

FRAM をシステムに統合する理由

  • 事実上無限のデータ・ロギング機能
  • 製造時間と開発期間の短縮
  • 、システム電力損失の事態でユーザー・データを簡単に保存
  • FRAM 内でプログラムとデータ・メモリの柔軟なパーティション分割が可能
拡張型のスキャン・インターフェイスの図

回転式流量計用のスキャン・インターフェイス

従来型の機械技術を使用した水道、ガス、および熱量メーターは、流量に比例する速度で回転する羽根車に基づいて流れを判定します。拡張型のスキャン・インターフェイス(ESI)は、MSP430FR6989 マイコン・ファミリに搭載されたアナログ・フロント・エンド(AFE)です。センサの線形動作または回転動作を、可能な限り低い消費電力で自動的に測定します。 

拡張型のスキャン・インターフェイスの図

USB の統合

USB モジュールは、USB 2.0 仕様に準拠した包括的なフルスピード USB デバイス・ペリフェラルです。 統合型 LDO、PHY、およびフレキシブル PLL を採用しており、システムの複雑さを緩和します。USB 開発パッケージと、MSP430F5529 LaunchPad などのツールにより、製品開発が容易になります。また、TI は USB ベンダ ID 共有プログラムも提供しており、開発をすぐに開始できるようにしています。

拡張型のスキャン・インターフェイスの図