20年前，德州儀器(TI)推出了MSP430微控制器（MCU），MSP430MCU自從一推出，就一直以超低功耗所著稱。前不久，這款超低功耗MSP430MCU平臺因其運用了激進(jìn)的節(jié)能技術(shù)而擁有了“金剛狼”(Wolverine)的代號，其功耗與業(yè)界其他任何微控制器相比至少銳減了50%（360nA實時時鐘模式功耗和低于100μA/MHz的運行模式功耗）。基于該平臺的首批器件是MSP430FR58xx微控制器系列，將于今年的10月開始供貨。
德州儀器半導(dǎo)體事業(yè)部MCU業(yè)務(wù)拓展經(jīng)理吳健鴻告訴記者，“隨著電池使用壽命達(dá)到10至20年，諸如血糖儀和煙霧探測器等日常設(shè)備的性能水平日漸提高，而且這種趨勢正逐步滲透到眾多其他的應(yīng)用之中。TI的‘金剛狼’低功耗架構(gòu)即將設(shè)立全新的業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)，并將促成超低功耗產(chǎn)品的激增。從消費到醫(yī)療、再到工業(yè)，其應(yīng)用前景無可限量。”
圖一，德州儀器半導(dǎo)體事業(yè)部MCU業(yè)務(wù)拓展經(jīng)理吳健鴻在做“金剛狼”微控制器平臺演講。
吳健鴻介紹說，與業(yè)界任何微控制器相比，“金剛狼”平臺在任意場合中均可提供最低的功耗，這其中包括，最低的運行功耗、待機功耗、存儲器功耗和外設(shè)功耗。例如：典型的電池供電型應(yīng)用其99.9%的時間都處于待機模式，而基于“金剛狼”的微控制器在待機模式中的流耗僅為360nA，可使電池壽命延長一倍以上。
吳健鴻說，“金剛狼”微控制器平臺所具有的低功耗優(yōu)勢主要源于TI采用了多項技術(shù)創(chuàng)新。
一是運用獨特的超低漏電(ULL)工藝技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新。TI開發(fā)的這種ULL技術(shù)可提供10倍以上的漏電指標(biāo)改善幅度及優(yōu)化的混合信號性能。在成就功耗大幅下降的諸多綜合要素當(dāng)中，改進(jìn)的130nm工藝技術(shù)、超低功耗MSP430架構(gòu)以及所整合的30多種功耗優(yōu)化型模擬和數(shù)字組件只是其中的幾個。
二是利用統(tǒng)一型FRAM實現(xiàn)了高性能與高可靠性。基于“金剛狼”的微控制器充分利用了業(yè)界上功耗最低的存儲器FRAM，運行模式中的工作電流可低于100μA/MHz，而且與基于閃存和EEPROM的微控制器相比，其每位能耗下降了250倍。除了這些功耗方面的優(yōu)勢之外，F(xiàn)RAM還是100%非易失性的，這就使開發(fā)人員既能獲得SRAM的低功耗、高速度和靈活性，同時又可以享受到Flash重要的無供電存儲能力。
三是利用MSP430超低功耗系統(tǒng)傳統(tǒng)優(yōu)勢、外設(shè)及軟件，可實現(xiàn)簡易型開發(fā)。這種新型超低功耗架構(gòu)大幅降低了電源消耗，具有6.5μs的快速喚醒時間和高精度外設(shè)，如內(nèi)部電源管理及一個流耗為75μA的12位模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)。而且，所有的TIMSP430微控制器也都借助MSP430Ware軟件和資源庫以及低功耗代碼優(yōu)化軟件工具而得以擴充。MSP430Ware使得開發(fā)人員能夠立即訪問所有的MSP430微控制器設(shè)計資源，并按照器件、工具或軟件庫輕松地從中進(jìn)行篩選，以顯著地簡化設(shè)計并加快產(chǎn)品的上市進(jìn)程。
圖二，采用MSP430Ware軟件生態(tài)系統(tǒng)可簡化開發(fā)。
吳健鴻表示，綜合最低功耗內(nèi)存、最低的待機功耗、最低的運行功耗和最低的外設(shè)功耗就構(gòu)成了“金剛狼”微控制器平臺。
