LinkedIn YouTube Facebook
Szukaj

Newsletter

Proszę czekać.

Dziękujemy za zgłoszenie!

Wstecz
Artykuły

(2) Mikrokontrolery MSP430: wprowadzenie do kursowego sprzętu (jak zacząć z MSP430 – zestaw MSP-EXP430FR5739)

Mikrokontroler MSP430FR5739


Zainstalowany w module LaunchPad mikrokontroler MSP430FR5739 jest układem serii FR57xx. Dokumentację techniczną MSP430FR5739, oraz serii FR57xx można pobrać na dole strony. Schemat blokowy MSP430FR5739 ilustruje rysunek 4.


 


Rys. 4 Schemat blokowy MSP430FR5739


Rys. 4 Schemat blokowy MSP430FR5739


 


 


Tab. 1. Mikrokontroler MSP430FR5739 – informacje podstawowe



















































Rdzeń 16-bitowy RISC
typ rdzenia CPUXv2
Taktowanie CPU maksymalna częstotliwość taktowania rdzenia to 24 MHz
Napięcie zasilania 2,0…3,6 V
Moduł zasilania Zasilaniem zarządza moduł PMM (Power Management Module)
– mechanizmy SVS oraz BOR
– wbudowany stabilizator LDO obniżający napięcie zasilania CPU
Tryb pracy aktywnej (pobór prądu) zasilanie 3V@25°C Program i dane umieszczone w pamięci FRAM
– MCLK = SMCLK = 1 MHz -> pobór prądu 270 µA
– MCLK = SMCLK = 4 MHz -> pobór prądu 580 µA
Tryby oszczędzania energii (pobór prądu) zasilanie 3V, temp. 25°C

Obsługa 7 trybów oszczędzania energii LPM (Low Power Mode)
LPM0, ACLK = 32768 Hz, SMCLK = 1 MHz -> pobór prądu 175,0 ?A
LPM2, ACLK = 32768 Hz -> pobór prądu 61,0 µA
LPM3, ACLK = 32768 Hz -> pobór prądu 6,4 µA
LPM4 -> pobór prądu 5,9 µA


LPM3,5 -> pobór prądu 1,5 µA
LPM4,5 -> pobór prądu 0,32 µA

Pamięć SRAM 1 kB
Pamięć FRAM Pamięcią FRAM zarządza kontroler FRCTR
– wykrywanie i korekta błędów zapisu do pamięci
– podział pamięci na partycje i definiowanie praw dostępu do pamięci
Pojemność pamięci FRAM to prawie 16 kB
– 128 B – struktura TLV
– 256 B – pamięć informacyjna
– 15,5 kB  – pamięć kodu programu i wektor przerwań
Linie wejścia-wyjścia Porty wejścia-wyjścia: PA, PB oraz PJ
– 32 linie we-wy (26 współpracują z przerwaniami)
– PA, 16 linii we-wy (obsługa przerwań)
– PB, 10 linii we-wy (obsługa przerwań)
– PJ, 6 linii we-wy (brak obsługi przerwań)
Watchdog Timer 32-bitowy Watchdog Timer (moduł WDT_A)
– może pracować w trybie restartu (Watchdog) albo w trybie licznika (Timer)
Liczniki

Dostępnych jest pięć 16-bitowych liczników.
Liczniki mogą pracować w jednym z 4 trybów: zatrzymaj, licz do, praca ciągła, licz góra/dół.
Licznikami zarządzają moduły Timer_Ax, Timer_Bx.
– liczniki TA0R, TA1R (moduły Timer_A0, Timer_A1)
– liczniki TB0R, TB1R, TB2R (moduły Timer_B0, Timer_B1, Timer_B2)
Każdy z liczników współpracuje z 3 rejestrami pomocniczymi compare/capture CCRx


Pracując z modułami Timer_Ax/Timer_Bx (licznik + rejestry CCRx) możemy:
* odmierzać czas
* generować sygnały PWM (maksymalnie 2 sygnały PWM dla modułu Timer_A/B)
* przechwytywać sygnał wejścia (pomiar czasu trwania sygnału/częstotliwości sygnału wejściowego)

Układ zegarowy

Systemem zegarowym zarządza moduł CS (Clock System)
* 4 sygnały zegarowe:
– sygnały ACLK, MCLK, SMCLK, taktowane z jednego ze źródeł: VLO, DCO, XT1
– sygnał MODCLK taktowany ze źródła MODOSC
* mechanizmy wykrywania zaniku sygnału zegarowego
* preskaler częstotliwości ACLK,MCLK, SMCLK przez 1/2/4/8/16/32


– źródło VLO, (wewnętrzny generator, wytwarzający sygnał o częstotliwości około 10 kHz)
– źródło DCO, (wewnętrzny generator, wytwarzający sygnał o jednej z definiowanych programowo częstotliwości: 5,33/6,67/8,0 MHz)
– źródło XT1 (moduł taktowany „z zewnątrz”, częstotliwość źródła ustala rezystor/oscylator dołączony do nóżek XIN/XOUT mikrokontrolera,) do nóżek XIN/XOUT MSP430FR5739 możemy dołączyć zewnętrzny kwarc o częstotliwości „zegarkowej” 32768 Hz, albo rezonator kwarcowy o częstotliwości od 4 do 24 MHz
– źródło MODOSC (wewnętrzny generator, wytwarzający sygnał zegarowy o częstotliwości około 5 MHz – może być użyty do taktowania pomiarów analogowych)

Przetwornik A/C Pomiary analogowe realizuje 10-bitowy przetwornik A/C typu SAR (moduł ADC10_B)
* maksymalna prędkość pracy powyżej 200 ks/s
*14 kanałów pomiarowych
– 12 zewnętrznych
– 2 wewnętrzne (czujnik temperatury, zasilanie mikrokontrolera)
* 4 tryby pracy (pojedynczy pomiar, cykl pojedynczych pomiarów, sekwencja pomiarów, cykl sekwencji pomiarów)
* możliwość definiowania progów alarmowy (Window Comparator)
Komparator Komparator napięcia (moduł Comparator_D)
– 16 kanałów pomiarowych
– generator napięcia odniesienia
– filtr RC (filtr sygnału wyjściowego)
Transmisja szeregowa Transmisja szeregowa danych realizowana jest za pomocą układu eUSCI (extended USCI)
* 2 kanały A: USCI_A0, USCI_A1
* 1 kanał B: USCI_B0
– kanał A może obsługiwać jeden z interfejsów: UART, IrDA, SPI
– kanał B może obsługiwać jeden z interfejsów: SPI, I2C
Inne Zegar czasu rzeczywistego z funkcją kalendarza i alarmu (moduł RTC_B)
Kontroler DMA (3 kanały transmisji danych)
Układ mnożenia sprzętowego (moduł MPY32). Operacje na liczbach 32-bitowych.
Układ sprzętowego obliczania 8śmio i 16sto bitowej sumy kontrolnej (moduł CRC)
Generator napięcia referencyjnego o jednej z wartości: 1,5/2,0/2,5 V (moduł REF)

 


Pamięć FRAM


W 2001 roku firma Texas Instruments rozpoczęła współpracę z producentem pamięci FRAM firmą Ramtron. Prace badawcze (zgłoszono ponad 200 patentów) doprowadziły do wdrożenia technologii produkcji pamięci FRAM w 130 nanometrowym procesie CMOS. W maju 2011 roku osiągnięto główny cel badań, którym było zainstalowanie pamięci FRAM w kilku typach mikrokontrolerów MSP430. Podczas kursu zaprezentujemy korzyści wynikające z zamontowania pamięci FRAM wewnątrz mikrokontrolera.


Pamięć FRAM (Ferroelectric RAM) charakteryzuje się dużą szybkością zapisu przy niskim poborze mocy. Liczba cykli zapisu pamięci jest praktycznie nieograniczona, a pamięć jest nie ulotna. Można zaryzykować stwierdzenie, że pamięć FRAM jest to pamięć SRAM, która nie traci danych po odłączeniu zasilania (rysunek 5).


 


Rys. 5. Wykres ilustrujący aktualne i spodziewane przyszłe obszary aplikacyjne pamięci FRAM


Rys. 5. Wykres ilustrujący aktualne i spodziewane przyszłe obszary aplikacyjne pamięci FRAM