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浅析ICNET三大热搜MCU ----STM32F1/TMS320/MSP430系列

现在物联网时代已逐渐成为市场的主流,也是推动世界高速发展的新动力。物联网顾名思义就是物物相连,而要让物能联网,必须要有一个微型的控制器,这个控制器就是MCU。


什么是MCU(单片机)?


MCU全称Microcontroller Unit (微控制单元),又称:单片微型计算机或者单片机。是把中央处理器的频率与规格做适当缩减,并将内存、计数器、USB、A/D转换、UART、PLC、DMA等周边接口,甚至LCD驱动电路都整合在单一芯片上,形成芯片级的计算机,为不同的应用场合做不同组合控制。


如果不好理解的话,可以把单片机理解为日常的电脑,计算速度快,但体积却缩小到几平方厘米。单片机也有CPU,还有程序存储器,数据存储器,输入输出的接口,有的还有电机驱动,视频解码等等,功能非常的强大。由于体积小安装在设备上进行控制非常的便利,但这些如果用一个电脑操作的话就太笨重了,所以单片机的特点就在于可用用单个芯片和简单的外部电路进行复杂的控制操作,像现在流行的机器人,无人机等都可以见到单片机的身影。


单片机的位数是什么?


单片机根据总线位数,又分为4位、8位、16位、32位甚至64位单片机。目前市面上主要的是8位、16位、32位单片机。8位单片机的工作频率在16-50MHz;16位的工作频率在24-100MHz;32位的工作频率在100-350MHz。8位、16位单片机主要用于一般的控制领域,一般不使用操作系统,16位单片机大部份应用在移动电话、数码相机等;32位单片机主要用于网络操作、多媒体处理等复杂处理的场合,一般要使用嵌入式操作系统,大部份应用在Modem、GPS、激光打印机与彩色传真机等。说白了,位数越多表示单片机的功能就越强。


其实单片机好比我们日常所用的电脑,我们知道电脑根据不同的需要会有不同的配置,比如一般办公需要的,也有玩游戏需要的等等。单片机也一样,根据需要可以分为:低功耗、主流和高性能单片机,而ICNET上周热搜的MSP430,就是低功耗的代表。


MSP430系列


MSP430系列是美国仪器(TI)1996年推向市场的一种16位超低功耗,具有精简指令集(RISC)的混合信号处理,多应用于需要电池供电的便携式仪器仪表中。该系列分为:超低功耗和低功耗+高性能两种:


一、超低功耗型号:


MSP430L09x 低压

该系列型号能够在 0.9V 电压下运行所有模拟和数字逻辑器件,无需将逻辑器件提升到更高电压。


MSP430G2x/i2x

部分 MSP430G2x 器件温度范围可以扩展到 -55°C 到 150°C 。


MSP430F1x

该系列型号广泛适用于各种高性能模拟和智能数字外设。


MSP430F2x/4x

部分 MSP430F2x 器件的温度范围可以扩展到 -55°C 到 150°C;而MSP430F4x 拥有一个集成的 LCD 控制器。


MSP430FRxx FRAM

该系列型号集成FRAM技术,具备动态分区功能的统一存储器,且存储器访问速度比闪存快 100 倍。


二、低功耗+高性能:


MSP430F5x/6x

该系列型号在提供低功耗的同时,提高了CPU速度和存储器容量,另提供新的和创新的集成外设,如:全速USB 2.0。部分 F6x 器件上集成 LCD 控制器。


MSP432P4x

该系列型号具有ARM 32 位 Cortex-M4F RISC引擎的高性能处理功能,适用于高效数据处理。


MSP430系列具体参数如下:

除低功耗外,TI家怎么会少了高性能MCU,高性能MCU主要分三类:实时控制,控制+自动化和安全系列,且都是32位的,而ICNET上周热搜的TSM320F,就是实时控制系列。


一、实时控制型号:

Piccolo系列

该系列的工作频率不仅拥有高性能,体积小,价格上也颇具优势,共有五个系列型号:


1)TMS320F2802x

该系列具有低成本的闭环性能。主要参数:40-60MHz ,高达64KB Flash和高达12KB SRAM。


2)TMS320F2803x

该系列拥有以极小的体积,可通过可扩展的功能集提供最佳的实时处理,以独立控制单个或多个实时控制循环。主要参数:60MHz ,高达128KB Flash和高达20KB SRAM。


3)TMS320F2805x

该系列专为电机控制应用而设计,添加了新的可编程增益放大器以降低信号调节成本。 另外,新型的窗口式比较器可提供更好的系统保护能力。主要参数:60MHz,高达128KB Flash和高达20KB SRAM。


4)TMS320F2806x

该系列面向闭环控制应用的全方位微控制器。 可在C28x CPU和CLA协处理器上通过浮点处理实现轻松编码。可通过HRCAP外设支持高性能外部传感器。主要参数:90MHz FPU ,高达256KB Flash和高达100KB SRAM


5)TMS320F2807x

该系列拥有新型处理加速器、PWM 增强功能和多个ADC。另外,它还采用了新的sigma delta滤波模块,其隔离式的电流感应设计更加易于实施。主要参数:120MHZ FPU,高达512KB Flash和高达100KB SRAM


Delfino系列

该系列可简化开发,并且每个CPU上都有运行频率200MHZ的新型双核微控制器,共有4个系列型号


1)TMS320F2833x

该系列拥有强大的浮点处理功能以及超快的 12 位 ADC 和高分辨率 PWM。主要参数:100-150MHz FPU,高达512KB Flash和高达68KB SRAM。


2)TSM320C2834x

该系列拥有最高分辨率 PWM 输出,占空比、周期和相位计时分辨率精度高达 55 ps。主要参数:200-300MHz FPU,高达516KB SRAM。


3)TMS320F2837xS

该系列专为高性能控制应用而设计,处理器采用通过CLA、TMU和VCU加速器集成,性能强大,且还有16 位精度ADC、12 位 DAC、比较器、HRPWM 等。主要参数:200MHz FPU,高达1MB Flash和高达204KB SRAM。


4)TMS320F2837xD

该系列具有双 CPU 和双 CLA,拥有新的VCU和TMU加速器、PWM增强功能以及16位精度ADC和更多模拟和控制外设,引脚与TMS320F2837xS系列兼容。主要参数:400MHZ FPU,高达1MB Flash和高达204KB SRAM。


定点系列

该系列拥有高性能定点MCU.主要参数:主要参数:150MHz ,高达512KB Flash和高达204KB SRAM。共有3个系列型号:TMS320F280x,TMS320F281x和TMS320F2823x


实时控制型号的命名规则:

由于实时控制型号太多,小编将该系列型号的命名规则,发给大家收藏!


说完了TI家(德州仪器)MCU,我们来说说ST家(意法半导体)。据媒体报道,意法半导体在嵌入式处理解决方案方面,微控制器出货量截止到2015年第二季度就达到了20亿片。这么庞大的出货量反馈出市场对其认可度颇高,而今年ST大力推广其STM32系列。


ST的MCU主要分为两类:一类是8位的MCU,自主的内核;另一类就是32位MCU,即STM32,全系使用ARM Cortex系列,而STM32系列主要分为3大类:主流MCU,高性能MCU和超低功耗MCU,如下图:

主流MCU包含STM32F0系列,STM32F1系列和STM32F3系列,而ICNET上周热搜的型号STM32F1就是主流MCU。


STM32F1系列:

该系列均采用ARM Cortex M3内核,应用于工业,医疗和消费类市场,共有五个系列型号:

1、超值型STM32F100 ,工作频率24 MHz,具有高处理性能和11个16位定时器,包括电机控制定时器以及1个面向高效工业控制应用、转换时间为1.2μs的高速12位ADC(模拟/数字转换器),具体型号,引脚数,封装和Flash存储如下:

2、基本型STM32F101 工作频率36 MHz,具有16KB-1MB Flash存储。具体型号,引脚数,封装和Flash存储如下:

3、STM32F102 工作频率48 MHz,带有USB全速接口。 具体型号,引脚数,封装和Flash存储如下:

4、增强型STM32F103 工作频率72 MHz,具有16KB-1MB Flash存储、多种控制外设、USB全速接口和CAN。具体型号,引脚数,封装和Flash存储如下:

5、互联型STM32F105/107 - 72 MHz CPU,具有以太网MAC、CAN和USB 2.0 OTG。具体型号,引脚数,封装和Flash存储如下:

(PS:从上面来看STM32F103的功能性非常全面,性价比高,也不难理解其热销。)


STM32系列命名规则:

小编在官网找到ST家MCU的命名规则,从规则上可以判断出具体的性能,大家收藏好!(*^__^*) 嘻嘻……

小编整理数据发现:上周热搜的型号中,MCU占总热搜型号的20%,而32位MCU则占总MCU热搜的82%,热搜的型号前三名:STM32F1,TMS320和MSP430系列,其中前两名均是32位的MCU,而MSP430是16位超低功耗MCU。


小编认为32位MCU的热搜,预示着32位MCU逐渐在成为市场的主流,毕竟高科技发展离不开高性能的MCU支持,但能耗方面却是限制发展的一个重要方面。目前各种电子产品,如:智能手环,手机等,差不多一天一充电,这让小编我不得不随身携带移动电源,如能在性能不变的情况下,降低功耗,不仅可以让电子产品提升续航能力,也能丰富更多的功能。

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[发布时间:2016-3-22 12:28:00]
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