集成FRAM MCU优势几多？让MSP430FR4x/FR2x告诉你！

　　物联网时代的到来加速了我们生活的智能化速度。智能化，通常意味着单片机系统需要控制更多的传感器、采集更多的数据，从而带来电池系统如何能够保证供电寿命，以及读写数据的存储器件寿命是否符合要求的挑战。为此，几年前，德州仪器开创性地将超低功耗铁电存储器(FRAM)集成到MSP430当中，解决了单片机在智能化生活中节能、可靠性性等问题，给开发人员带来更多灵活性。

　　如今，MSP430铁电家族系列再添新丁：MSP430FR4x/FR2x MCU，以及一款可在占有极小内存下提供所有非易失性FRAM优势的新型低成本LaunchPad原型快速生成套件。

　　那么集成FRAM 的MCU到底有多好?用了MSP430FR4x/FR2x就知道!

德州仪器MSP430中国区业务拓展经理刁勇   德州仪器半导体事业部MSP430业务经理夏树荣先生

TI  超低功耗MSP430FRAM产品组合

　　目标：解决四大挑战

　　德州仪器MSP430中国区业务拓展经理刁勇指出，这两个系列产品要冲破的单片机市场挑战很明确：第一，现在的客户要求功能增加，但电池的寿命不能降低、体积要更小。因此，如何把系统的功耗降低成为挑战。第二，在功耗预算范围内，工程师在完成系统设计过程中会出现很多问题，这需要花相当多的时间去调试。第三，嵌入式软件的复杂性增加。在此条件下，如何满足上市的时间需求成为工程师的压力之一。第四，如何选择一个具有扩展性的平台，能够持续地保证客户不同产品开发的需求，节约软硬件投资。

　　他介绍，解决上述四大挑战，FR4x/FR2x采用了TI独有的技术存储和创新。

　　策略：专有技术支持

　　德州仪器半导体事业部MSP430业务经理夏树荣先生解释，德州仪器从多个角度解决上述四大挑战。

　　降低功耗方面，FR4x/FR2x MCU采用了TI的ULP(超低功耗)架构，可以使器件获得超低运行功耗，让对比度保持均衡的LCD待机功耗极低，实现功耗典型值为126µA/MHz，LCD通电情况下待机电流低于1μA。

　　提高调试效率方面，TI的EnergyTrace技术可以实现实时调试能量，该技术使开发人员能以nA级至mA级的电流分辨率来分析功耗。

　　传统上，工程师在低功耗调试的时候，很多情况下因为运行的软件在系统运行不同的时间点功耗不同，而且还要根据场景变化来调整功耗，非常麻烦。利用EnergyTrace技术，工程师能控制自己的功耗预算并优化软件，为每个FR4x/FR2x MCU外设实时分析功耗，可以非常方便地管理电能。同时，使用MSP430FR4133 LaunchPad或MSP-FET编程器/调试器，开发人员可以获得免费的能量测试技术，对代码执行做出明智判定并基于功率分布图进行优化。

　　比如工程师在开发温控器或者是水表的时候，要看待机功耗和运行功耗是高了还是低了，FRAM写入的时间过长的话功耗是否达到要求?EnergyTrace技术可以帮助工程师来评估每一步操作、哪一个时间段、哪一个模块的功耗高低，从而调整程序代码和配置。EnergyTrace技术还可以帮助判定某个程序代码下的功耗，同时给出建议，什么样的写入方法可以降低功耗。这使以往工程师最头疼的问题得到解决。

　　简化配置和软件设计方面，全新MSP-EXP430FR4133 LaunchPad套件包括一个带有软件可配置LCD引脚的分段LCD驱动器，以实现轻松快捷的硬件布局，红外调制硬件则可减少软件需求。多达60个的GPIO引脚不仅可简化设计，同时还能降低系统复杂性，节省电路板空间。此外，该套件还配备了一个集成充电泵，即便在MCU处于低功耗模式时其仍能使LCD对比度保持均衡。

　　GPIO引脚可以通过软件任意选择。比如有36个引脚可以自己用软件支配，那么到下一个产品PCB布局的时候不需要改动硬件的布局，只要通过软件来实现就可以了。

　　满足客户未来产品开发的可扩展平台方面，从2012年TI的第一颗FRAM MCU产品开始，到MSP430FR7X于2014年6月份量产，再加上FR4X/2X，TI已经拥有覆盖面很广的低功耗FRAM MCU，FRAM覆盖范围从4K～124K，有100多个FRAM的型号投入量产。TI MSP430FR MCU已经不是单个的产品，而是一个平台，可以满足用户各种各样的需求。

　　优势：不止是灵活和节能

　　此外，刁勇与夏树荣一再强调FRAM给MCU带来的诸多优势。用三点总结就是：可写入更多，可降低功耗，可简化开发。这对工程师来说都是至关重要的。

　　创新的存储器技术带来设计灵活性。MSP430FR4x/FR2x MCU 的FRAM的可擦写次数达到10(15)，读写操作速度比Flash快很多。把数据写入存储器是需要花时间的，是需要花功耗的。FRAM的写入速度是正常的Flash的100倍。因为FRAM可以把整个单片机的存储做到统一，这使客户在选择平台及设计的时候非常灵活。此外，它在做实时数据记录和数据量非常大的情况下，耐用性也非常好。易用性方面，FRAM可以对字节进行操作，对数据的操作上可以做得非常地简化。

　　为了配合FRAM产品，TI打造了一个非常完整的生态系统，其中包括CCS、硬件开发工具等。比如在CCS里有两个工具是专门针对低功耗设计的，一个是低功耗设计顾问，它是把TI在几十年来低功耗设计的经验转化成设计的原则，客户可以用这个低功耗设计检查与优化。另外就是EnergyTrace，它可以以一种图形化的界面追踪到每一个单片机的外设，客户能够在设计功耗特别是在调试的时候简化调试的过程。

　　MSP430FR MCU都实现了引脚和代码兼容，特别适用于一些需要超低功耗、灵活闪存和智能模拟集成的应用场景，如家庭自动化系统、家用电器、遥控装置、能量采集等领域。