TI詳解超值MSP430系列相對8位單片機的優勢

發布時間：2010-3-5 12:33 發布者：老郭

本周，德州儀器（TI）推出了旨在沖擊低端8位機市場的超值MSP430系列（MSP430 Value Line）。該公司MSP430市場營銷經理Matt Muse先生專程來到北京，向媒體介紹該系列產品的性能與優勢。

Muse稱，TI不生產8位單片機，也不打算開發這種產品。但是，因為8位機市場很大，TI不會放棄這個市場。全球MCU 總銷售額是120億美金，其中8位MCU所占比例非常高。8位單片機的特點就是成本低，目前價格基本都在1美金以下。TI的策略是，以低價位的MSP430 Value Line來爭奪這一市場。

TI在保持超低功耗16位MSP430原有產品的同時，推出這一低成本的MCU系列，希望能在低端市場上扮演一個非常重要的角色。TI為Value Line設置的定價是8位單片機的價格，未來15個月里會推出100種Value Line器件，最低價格25美分。這表現出TI進入8位單片機市場的決心。

雖然Value Line采取是8位機的定價，但它還是16位的內核，架構沒有絲毫改變，也就是提供16位的性能，最高可以達到16M，很多8位單片機大概只能控制到1M性能。處理能力上和8位單片機相比能提高10倍。Value Line保持了MSP430家族的傳統的低功耗特點，包括待機功耗、喚醒時間等。以為內核沒有改變，所以現有的開發工具都可以支持Value Line，對開發者來講也可以很快地用Value Line進行生產。

Muse舉例說明了這一系列產品最適合的應用，如下圖所示。第一個例子是安防產品，比如門鎖或者煙霧探測器，這些都是傳統8位的應用。實際上，這種8位的應用也面臨著增加一些新功能的挑戰，比如增加無線功能。這樣就對單片機提出了兩點要求：一是處理能力要提高，二是需要低功耗。Value Line這個系列可以幫助開發者在不增加成本的情況下增加更多的功能和處理能力。

第二個例子是燈光控制。燈光控制可能需要增加調光的功能。如果用現有8位單片機，因為它的現有處理能力本身已經到了極限，所再增加新功能比較困難。而對16位性能的Value Line來說這很容易的事情。

其他的應用還有用于人機界面的電容式觸摸控制、在消費類電子（如剃須刀、電動牙刷）、個人健康產品（如計步器、健康管理監控器、心率計）。

Value Line與8位單片機相比的優勢列于下表。

下圖是LCD驅動應用中與8位機相比的情況。無論代碼長度還是運行周期數，MSP430都具有很大的優勢，實現了8倍的代碼效率。

單片機的功耗有很多指標，包括待機、全速運行的功耗等各種模式的功耗，其中最重要的就是待機功耗。很多低功耗的應用是間歇工作的，所以待機功耗對整個系統來講是非常重要的。Value Line在低頻四周運行模式下電流只有0.45微安，其他廠商的8位機最高可以到7微安，最低也有1微安。

Value Line從待機到全速運行模式的喚醒時間很短，響應時間達到微秒的量級。喚醒時間短的話對低功耗應用來講也可以節省功耗。另外，16位的Value Line完成同樣的工作需要的CPU運行周期數更少，CPU占用時間更低，因而功耗更低。因為電池驅動的設備在大部分時間內處于低功耗模式下，所以待機功耗在很大程度上決定電池的壽命。

MSP430所體現的高性能、低功耗的另外一個重要因素是外設的設計，稱作智能外設。ADC的存在使得單片機在CPU休眠的時候仍然能夠工作。CPU只要在剛上電的時候做好初始化工作，把ADC的工作模式設定好，ADC就可以在滿足它采樣的條件下自動工作。它把信號采來并自動搬運到設定的存儲空間里，此時CPU可以不干預ADC的工作，而CPU可以做其他的事情或者休眠，實現更高的系統性能或更低的功耗。

其他廠家的單片機即便帶有ADC，卻沒有DTC（數據傳輸控制器）。實際上，它們每次AD采樣都需要將單片機喚醒，需要單片機參與到采樣和數據翻譯的過程中來。這樣，如果每秒鐘做1萬次采樣的話，整個CPU的資源就全部耗盡。MSP430的Smart ADC可以實現每秒20萬次的采樣，CPU消耗的資源不到1%。

Value Line系列的100顆器件會分步驟地向市場發布。TI目前可以下單的有27個芯片，一共有3個封裝，包括10位片上ADC、比較器、串行通信接口、10個GPI/O。現在下單訂購4月就可以出貨。產品線路圖如下所示。

Value Line與其他MSP430器件的架構兼容，MSP430傳統的開發工具都可以適用。低成本開發工具eZ430-F2013零售價20美金，可以開發Value Line低成本產品，支持實時全系統的在線仿真。U盤大小的開發工具由兩部分組成：仿真器和可拆卸的評估板，有4根線相連，通過這四根線就可以對Value Line進行仿真。

開發人員可以使用兩個免費的無線軟件IDE。一個是TI的CCS（Code Composer Studio），它支持TI所有的嵌入式處理器，包括DSP、C2000、MSP430和Stellaris；另外，IAR也提供了支持Value Line軟件開發環境。這些產品都可以在網絡上下載。最后，閃存仿真工具，可以仿真全系列的Value Line和其他MSP430的產品。

對于8位單片機開發者，如果他們從Value Line入手進入到MSP430平臺上來，實際上就進入了擴展性很強的單片機平臺。因為除了Value Line以外，MSP430還有更大的優勢，TI可以提供更多資源和更高性能的單片機平臺。如果8位單片機的開發者認為現有的Value Line不夠的話，可以在其他MSP430產品里找到更多的選擇。MSP430的內存可以達到256K，封裝可以從14個腳到113個腳。TI稱作by-size packaging的封裝技術可以使封裝尺寸與晶圓大小相同，49腳的器件尺寸可以做到3毫米×3毫米。另外還有很好的開發環境/、低成本的開發工具以及免費的軟件。TI 的CCS支持所有MSP430代碼，所有的Value Line版本都可以用免費的 CSS版本來開發。

Muse總結說，Value Line的推出將8位機開發者帶到了一片新天地，他們不用再為了價格去犧牲性能、功耗以及可擴展性。Value Line以8位的價格提供16位的性能。該系列器件起價為25美分，典型價格是50美分。

作者：郭慶春來源：嵌入式公社

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