ТИ MSP432

ТИ MSP432
Дизайнер	ARM / Техасские инструменты
Биты	32-битный
Представлено	2015
Порядок байтов	Маленький

MSP432 — семейство смешанных сигналов микроконтроллеров от Texas Instruments . Он основан на 32-битном процессоре ARM Cortex-M4F и расширяет линейку 16-битного MSP430 за счет большего адресного пространства для кода и данных, а также более быстрого вычисления целых чисел и чисел с плавающей запятой, чем MSP430. Как и MSP430, он имеет ряд встроенных периферийных устройств и рассчитан на низкое энергопотребление. В 2021 году TI подтвердила, что производство MSP432 прекращено и «новых продуктов MSP432 не будет». ^[1]

Сравнение с MSP430/MSP430X

Современные встроенные вычисления требуют больших объемов данных и кода и часто требуют вычислений с плавающей запятой. MSP430 16-битная архитектура уже однажды была расширена до 20 бит (MSP430X) для удовлетворения этих потребностей, но полученный предел в 1 МБ все еще слишком мал, а расширения набора команд замедляют выполнение кода. Более того, архитектура MSP430 не включает аппаратный модуль с плавающей запятой. Вычисления с плавающей запятой IEEE754 эмулируются программным обеспечением. ^[2] использует целочисленную арифметику для собственных 16-битных данных и работает довольно медленно. ^[3]

Архитектура ARM Cortex-M4F, используемая в линейке MSP432, позволяет использовать до 4 ГБ унифицированной памяти программ/данных/периферийных устройств и имеет встроенный стандартом IEEE754 модуль с плавающей запятой одинарной точности, совместимый со .

Сравнение MSP430 и MSP432
	МСП430	MSP430X	MSP432
Адресное пространство	16 бит	20 бит	32 бита
Адресное пространство памяти	64 КБ	1 МБ	4ГБ
Тактовая частота	25 МГц		48 МГц
Плавающая точка	Никто		IEEE754 32-битный процессор
Типичный Dhrystone 2.1 (DMIPS/МГц)	0.288 ^[4]		1.196
Оценка низкой мощности ULPBench	120		167.4

Периферийные устройства в MSP432 аналогичны периферийным устройствам в MSP430, имеется встроенная библиотека драйверов ПЗУ, которая облегчает повторное использование программного обеспечения. ^[5]

Отличия от MSP430 включают:

переработан механизм прерываний с использованием вложенного векторного контроллера прерываний (NVIC).
улучшенное разрешение (14 бит) и скорость (1 MSPS) АЦП
переработанный движок uDMA
Блоки таймера/счетчика SysTick и Timer32, специфичные для ARM.

Связь с другими устройствами TI ARM Cortex-M

MSP432 аналогичен деталям Stellaris LM4F120 и Tiva-C TM4C123, ранее доступным у TI. MSP432 немного медленнее, дешевле и потребляет значительно меньше энергии и, как правило, имеет меньше сложных периферийных устройств, таких как широкие 32/64-битные таймеры или блоки квадратурных энкодеров. Осенью 2017 года компания TI расширила семейство более производительными деталями, включая периферийные устройства Ethernet, USB, CAN и SPI.

В 2017 году Tiva TM4C129 была переименована в MSP432 «E-серия». ^[6] но с дополнительными функциями, включая: модуль AES, модуль SHA/MD5, модуль DES.

В MSP432 было представлено несколько новых подсистем:

Контроллер сопоставления портов (PMAP) сопоставляет встроенные периферийные устройства с физическими контактами.
Диспетчер управления питанием (PCM) переключается между режимами полной скорости и пониженного энергопотребления (LPM 0, 3, 3,5, 4 и 4,5).
Аппаратный ускоритель AES и CRC

устройства MSP432

Устройства MSP432 называются так же, как и устройства MSP430. Например, MSP432P401RIPZT состоит из следующих частей:

MSP432 : Стандартный префикс.
P : Обозначает устройство серии Performance и Low Power. «E» обозначает детали со встроенными интерфейсами связи, такими как Ethernet, USB, CAN и SPI; эти детали имеют значительно более высокий диапазон мощности.
4 : Первая цифра «4» указывает на устройство со вспышкой 48 МГц.
0 : Вторая цифра «0» указывает на класс общего назначения, «1» — на расширенные периферийные устройства, такие как контроллер ЖК-дисплея.
1 : Третья цифра «1» обозначает конфигурацию периферийных устройств, включая 14-разрядный АЦП 1 МГц.
R : Четвертая цифра «R» означает 256 КБ флэш-памяти и 64 КБ SRAM, тогда как «M» означает 128 КБ флэш-памяти и 32 КБ SRAM, «V» означает 512 КБ флэш-памяти и 128 КБ SRAM, «Y» означает 1024. КБ флэш-памяти и 256 КБ SRAM, а «1» означает 2048 КБ флэш-памяти и 256 КБ SRAM.
T : обозначение модели 4xxx, по-видимому, обозначает версию с более низкой тактовой частотой (обычно 24 МГц), которая имеет более низкое общее энергопотребление, но более высокую утечку.
I : Диапазон температур: S = 0...50 °C, I = -40...85 °C, T = –40...105 °C.
PZ : Код упаковки.
T : Формат распространения: небольшая катушка.

MSP432P4xx

Первое выпущенное семейство микросхем общего назначения MSP432, расширенное осенью 2017 года:

флэш-память до 2048 КБ
системная тактовая частота до 48 МГц, программируемая для достижения компромисса между скоростью и мощностью
Напряжение питания 1,62–3,7 В
Активная мощность 90 мкА/МГц и режим RTC 850 нА
14-битный дифференциальный АЦП SAR с частотой 1 MSPS и внутренним опорным напряжением
два аналоговых компаратора
до четырех 16-битных таймеров с ШИМ
часы/календарь реального времени
последовательный UART/IrDA/SPI/i2c
48 контактов GPIO, некоторые с прерыванием/пробуждением, фильтрацией помех и сильноточным приводом
Ускоритель DSP и AES256 со 128-, 192- и 256-битным AES и 32-битной CRC
JTAG и двухконтактный интерфейс отладки SWD с последовательной трассировкой проводов, отладкой питания и профилированием

MSP432E4xx

до 1024 КБ флэш-памяти и 256 КБ SRAM, 6 КБ EEPROM
системная тактовая частота до 120 МГц
Напряжение питания 2,9–3,6 В
Активная мощность 360 мкА/МГц и 1,29 мкА в спящем режиме RTC
до 90 контактов GPIO в 15 блоках, некоторые из которых поддерживают быстрое переключение, все поддерживают прерывания, некоторые поддерживают выход из спящего режима
USB-хост, устройство и периферийное устройство OTG
Ethernet с поддержкой 100 Мбит/с с использованием внутреннего или внешнего PHY, внутренний PHY поддерживает IEEE 1588 PTP
Внешний периферийный интерфейс для поддержки SDRAM с шириной шины 8/16/32 бит и поддержкой скорости до 150 МБ/с.
два 12-разрядных АЦП SAR, поддерживающих скорость до 2 MSPS и внутренний или внешний источник опорного напряжения
три аналоговых компаратора
16 цифровых компараторов
до десяти интерфейсов I2C
до двух интерфейсов CAN 2.0A, 2.0B
до четырех интерфейсов SSI (SPI), поддерживающих работу двух- или четырехкратного SSI
до восьми интерфейсов UART
Ускоритель DSP и AES256 со 128-, 192- и 256-битным AES и 32-битным CRC, а также DES с длиной ключа 168 бит, хешированием SHA-1, SHA-2 и MD5.
четыре входа для обнаружения тампера
один периферийный вход квадратурного энкодера и до 8 выходов ШИМ
часы/календарь реального времени
JTAG и двухконтактный интерфейс отладки SWD с последовательной трассировкой проводов, отладкой питания и профилированием

Платформы разработки оборудования

MSP-EXP432P401R Стартовая панель

Эта плата Launchpad совместима с набором стекируемых модулей BoosterPack MSP430, включая маломощный модуль SimpleLink Wi-Fi CC3100 BoosterPack. Он включает в себя USB- интерфейс отладки, который можно подключить непосредственно к рабочей станции разработки.

MSP-EXP432P4111 Панель запуска

Подобно стартовой панели P401R, она поддерживает более крупный чип с флэш-памятью 2 МБ, SRAM объемом 256 КБ, а также имеет 320-сегментный ЖК-дисплей, использующий периферийное устройство LCD_F чипа.

MSP-EXP432E401Y Панель запуска

Это длинная плата для разработки с двумя наборами разъемов BoosterPack и встроенным разъемом Ethernet. Он также поддерживает приложения USB OTG благодаря второму порту USB рядом с разъемом Ethernet (отличен от порта отладки USB).

Целевая плата MSP-TS432PZ100

Это более дорогая плата разработки со 100-контактным разъемом LQFP ZIF, используемым первоначальными микросхемами MSP432, а также интерфейсами отладки JTAG и Spy Bi-Wire.

Инструменты разработки

См. также

Ссылки

^ MSP432P401R: Линия MSP432 снята с производства?
^ Математическая библиотека MSP430 FP
^ См. раздел 9, Тест БПФ.
^ DMIPS на MSP430 с использованием MSP430F149 и компилятора CrossWorks
^ «Руководство по портированию платформы MSP432» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 14 апреля 2015 г. Проверено 12 апреля 2015 г.
^ «Проводные микроконтроллеры SimpleLink > Микроконтроллеры Ethernet SimpleLink MSP432E4»

Дальнейшее чтение

Внешние ссылки

Официальные документы TI MSP432

Официальные документы ARM

[1] MSP432P401R: Линия MSP432 снята с производства?

[2] Математическая библиотека MSP430 FP

[3] См. раздел 9, Тест БПФ.

[4] DMIPS на MSP430 с использованием MSP430F149 и компилятора CrossWorks

[5] «Руководство по портированию платформы MSP432» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 14 апреля 2015 г. Проверено 12 апреля 2015 г.

[6] «Проводные микроконтроллеры SimpleLink > Микроконтроллеры Ethernet SimpleLink MSP432E4»

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]