Die Wahl des richtigen Mikrocontrollers (MCU) ist ein entscheidender Schritt bei der Erstellung effizienter, kostengünstiger und skalierbarer Anwendungen. Designer sollten in der Lage sein, ein Produkt zu finden, das ein Gleichgewicht zwischen Rechenleistung, Stromverbrauch, Speicher, analoger Integration und Peripheriegeräten erreicht, um die Leistungsanforderungen der Anwendung zu erfüllen.
Texas Instruments (TI) bietet ARM-basierte Lösungen ® Cortex ® – Die gesamte Palette an MCU-Produkten mit M0+-Kernen zeichnet sich durch geringen Stromverbrauch, niedrige Kosten und hohe Effizienz aus. Diese 32-Bit-Prozessoren eignen sich hervorragend für Anwendungen, die Echtzeitleistung ohne nennenswerten Rechenaufwand erfordern.
Die Cortex-M0+-Architektur bietet eine ausgewogene Grundlage für verschiedene eingebettete Designs und deckt ein breites Anwendungsspektrum von einfachen Sensorknoten bis hin zu fortschrittlichen Motorsteuereinheiten ab.
TI hat eine umfassende Reihe von MCUs für Designer auf den Markt gebracht, die drei Hauptserien seiner Arm Cortex-M0+-Mikrocontrollerprodukte abdeckt. Alle Produkte verfügen über unterschiedliche Ebenen an Simulationsfunktionen, die Funktionen von einfach bis sehr „umfangreich“ abdecken. Diese analogen Funktionen können integrierte Peripheriegeräte wie 12-Bit-ADCs, Operationsverstärker, Timer, Kommunikationsschnittstellen (UART, I2C, SPI) usw. umfassen, wodurch der Bedarf an externen Komponenten minimiert wird. Designer können aus verschiedenen Verpackungstypen wie QFN und TSSOP wählen, um sich an die räumlichen Beschränkungen anzupassen.
MSPM0 G-Serie – Diese MCU-Serie bietet das höchste Maß an integrierter Analogfunktionalität und wurde speziell für allgemeine Anwendungen entwickelt, insbesondere solche, die eine leistungsstarke Mixed-Signal-Funktionalität erfordern. Diese Serie verfügt über eine CPU-Geschwindigkeit von bis zu 80 MHz und bis zu 512 KB Flash-Speicher sowie einen Mehrkanal-12-Bit-ADC mit 1 MSPS und bis zu drei integrierte Operationsverstärker und verschiedene analoge Komparatoren.
Der MSPM0G3107SRHBR (Abbildung 1) arbeitet mit einer Frequenz von bis zu 80 MHz und verfügt über 128 KB Flash-Speicher und 32 KB SRAM. Dieses Gerät integriert zwei 12-Bit-4-MSPS-ADCs zur gleichzeitigen Abtastung sowie bis zu 111 externe Kanäle und einen Allzweckverstärker (GPAMP). Darüber hinaus verfügt das Gerät über eine Controller-Area-Network-Schnittstelle, die CAN 2.0/3.0 und CAN-FD, vier UART-, zwei I²C- und zwei SPI-Schnittstellen unterstützt und so die Kommunikationsfähigkeiten verbessert. Diese Funktionen können an verschiedene Anwendungen wie Motorsteuerung und Industrieautomation angepasst werden. Andere Modelle dieser MCU sind mit 32 KB Flash-Speicher und 16 KB RAM oder 64 KB Flash-Speicher und 32 KB RAM ausgestattet.
Abbildung 1: Typische Abmessungen der MSPM0G310x-MCU. (Bildquelle: Texas Instruments)
MSPM0 L-Serie – Diese Geräte erreichen ein Gleichgewicht zwischen geringem Stromverbrauch und analoger Funktionalität und sind für Anwendungen wie Sensoren und batteriebetriebene Geräte optimiert. Diese Serie verfügt über eine Taktrate von bis zu 32 MHz und 8 KB bis 256 KB Flash-Speicher, verwendet einen 12-Bit-ADC, einen analogen Komparator und kann einen einzelnen Operationsverstärker enthalten.
In dieser Serie arbeitet der MSPM0L1306SRTRR (Abbildung 2) mit einer Frequenz von bis zu 32 MHz und verfügt über 64 KB Flash-Speicher und 4 KB SRAM. Es integriert einen 12-Bit-ADC mit 1,68 MSPS (bis zu 10 externe Kanäle), zwei Zero-Drift-Operationsverstärker und einen Hochgeschwindigkeitskomparator mit einem 8-Bit-Referenz-DAC. Dieses Gerät eignet sich hervorragend für Sensor- und analoge Frontend-Anwendungen, da Langzeitstabilität und Offset-Korrekturfunktionen in solchen Anwendungen von entscheidender Bedeutung sind.