TI bietet MCUs für viele Anforderungen: So finden Sie die richtige Option

Die Auswahl des richtigen Mikrocontrollers (MCU) ist ein entscheidender Schritt bei der Entwicklung effizienter, kostengünstiger und skalierbarer Anwendungen. Entwickler müssen in der Lage sein, eine Option zu finden, die Verarbeitungsleistung, Stromverbrauch, Speicher, analoge Integration und Peripherieunterstützung in einem ausgewogenen Verhältnis zu den Leistungsanforderungen der Anwendung bringt.

Texas Instruments (TI) bietet eine umfassende Auswahl an MCUs, die auf Arm®-Cortex®-M0+-Kernen basieren und sich durch geringen Stromverbrauch, niedrige Kosten und hohe Effizienz auszeichnen. Diese 32-Bit-Prozessoren eignen sich gut für Anwendungen, die eine Echtzeitleistung erfordern, ohne dass dabei ein erheblicher Rechenaufwand entsteht.

Die Cortex-M0+-Architektur bietet eine ausgewogene Grundlage für eine Vielzahl von Embedded-Designs, von einfachen Sensorknoten bis hin zu modernen Motorsteuerungseinheiten.

Für Entwickler gibt es eine Vielzahl von MCU-Optionen, die sich auf drei Serien von Arm-Cortex-M0+-Mikrocontrollern von TI verteilen. Alle bieten unterschiedlich viele analoge Funktionen, von grundlegenden bis sehr umfassenden Funktionen. Sie können integrierte Peripheriekomponenten wie 12-Bit-ADCs, Operationsverstärker, Timer, Kommunikationsschnittstellen (UART, I2C, SPI) und vieles mehr enthalten, wodurch der Bedarf an externen Komponenten reduziert wird. Entwickler können zwischen verschiedenen Gehäusetypen wie QFN und TSSOP wählen, um Platzprobleme zu lösen.

MSPM0, G-Serie - Diese MCU-Serie bietet ein Höchstmaß an analoger Funktionsintegration und ist für Allzweckanwendungen konzipiert, insbesondere für solche, die leistungsstarke Mischsignalfunktionen erfordern. Die Serie verfügt über eine CPU-Geschwindigkeit von bis zu 80 MHz und bis zu 512 KB Flash, einen 12-Bit-ADC für 1 MS/s und mehreren Kanälen sowie bis zu drei integrierte Operationsverstärker und verschiedene Analogkomparatoren.

Der MSPM0G3107SRHBR (Abbildung 1) arbeitet mit bis zu 80 MHz und verfügt über 128 KB Flash-Speicher und 32 KB SRAM. Er verfügt über zwei 12-Bit-ADCs für 4 MS/s und bis zu 111 externen Kanälen sowie einen Mehrzweckverstärker (GPAMP) für die gleichzeitige Abtastung. Zusätzlich verfügt er über eine erweiterte Kommunikation mit einer Controller-Area-Network-Schnittstelle, die CAN 2.0/3.0 und CAN-FD unterstützt, 4 UARTs, zwei I²C- und zwei SPI-Schnittstellen. Diese Funktionen eignen sich für verschiedene Anwendungen wie Motorsteuerung und industrielle Automatisierung. Die Varianten dieser MCU sind mit 32 KB Flash und 16 KB RAM oder 64 KB Flash und 32 KB RAM ausgestattet.

Abbildung 1: Repräsentativer Formfaktor der MCUs MSPM0G310x. (Bildquelle: Texas Instruments)

MSPM0, L-Serie - Diese Bausteine bieten ein ausgewogenes Verhältnis zwischen niedrigem Stromverbrauch und analogen Funktionen und sind für Anwendungen wie Sensoren und batteriebetriebene Geräte optimiert. Sie bieten Taktraten von bis zu 32 MHz und Flash-Speicher von 8 KB bis 256 KB, einen 12-Bit-ADC, analoge Komparatoren und können einen einzelnen Operationsverstärker enthalten.

Innerhalb dieser Serie arbeitet der MSPM0L1306SRTRR (Abbildung 2) mit bis zu 32 MHz und verfügt über 64 KB Flash-Speicher und 4 KB SRAM. Er enthält einen 12-Bit-ADC für 1,68 MS/s und bis zu 10 externen Kanälen, zwei driftlose Operationsverstärker und einen Highspeed-Komparator mit einem 8-Bit-Referenz-DAC. Er eignet sich gut für Sensor- und Analog-Frontend-Anwendungen, bei denen Stabilität und Offset-Korrektur über die Zeit entscheidend sind.

Abbildung 2: Die MCU MSPM0L1306SRTRR in einem oberflächenmontierbaren 16-WFQFN-Gehäuse. (Bildquelle: Texas Instruments)

MSPM0, C-Serie - Für Einsteiger und kostensensitive Anwendungen, die eine zuverlässige Leistung mit einfacher analoger Abtastung benötigen, arbeiten diese MCUs mit bis zu 24 MHz und enthalten bis zu 16 KB Flash mit einem einfachen 12-Bit-ADC.

Der M0C1103QDDFRQ1 (Abbildung 3) ist eine automotive-taugliche MCU, die mit bis zu 24 MHz arbeitet und über 8 KB Flash-Speicher und 1 KB SRAM verfügt. Er verfügt über einen 12-Bit-ADC und unterstützt Kommunikationsschnittstellen wie LIN, I²C, SPI und UART/USART.

Abbildung 3: Der oberflächenmontierbare M0C1103QDDFRQ1 im TSOT-23-8-Gehäuse. (Bildquelle: Texas Instruments)

Bei über 130 verschiedenen Modellen ist es fast sicher, dass Entwickler eine MCU finden, die für ihre Anwendung geeignet ist, vorausgesetzt, sie können sich in den Spezifikationen und Fähigkeiten der vielen Optionen zurechtfinden.

Glücklicherweise stellt TI einige hilfreiche Tools zur Verfügung, um die Optionen zu sortieren, darunter ein parametrisches Online-Suchtool „Find your device“ zum Filtern und Vergleichen von Arm-Cortex-M0+-MCUs auf der Grundlage von Parametern wie Speichergröße, Peripheriegeräte und Leistungsmerkmale. Außerdem gibt es eine Kurzanleitung zu den MSPM0-MCUs, spezifische Produktdatenblätter und eine große Auswahl an Evaluierungsboards.

Fazit

Die Arm-Cortex-M0+-MCUs von Texas Instruments stellen eine vielseitige Palette von Lösungen dar, die auf verschiedene Anwendungen zugeschnitten sind, von sensorbasierten Systemen mit niedrigem Stromverbrauch bis hin zu preiswerten Designs für die Automobilindustrie. Entwickler können die umfassenden Tools und Ressourcen von TI nutzen, um die am besten geeignete MCU für ihre spezifischen Anforderungen zu identifizieren und die vielfältigen Anforderungen moderner elektronischer Anwendungen zu erfüllen.