Больше пози-TIVA на ядре Cortex™-M

21 октября 2013

Texas InstrumentsстатьяARMCortex-M4МикроконтроллерLaunchPad

Как известно, компания ARM не имеет собственных мощностей производства, а занимается только лицензированием топологии ядра собственной разработки. Ведущим решением в приложениях управления и обмена данными являются микроконтроллеры различных производителей, реализованные на базе ядра CortexTM. Наличие унифицированного типа ядра позволяет разработчику без особых потерь в производительности перейти от контроллера одного производителя к другому, в зависимости от необходимой периферии, существующих отладочных модулей и среды разработки приложений. На сегодняшний день новейшим решением являются микроконтроллеры на ядре CortexTM-M4.

Общая концепция ядра Cortex-M4

Ядро CortexTM-M4 является логическим продолжением ядра M3 и разработано для рынка приложений, сочетающих в себе функции управления и цифровой обработки сигналов. Основной особенностью ядра M4 является аппаратная поддержка DSP-инструкций, что сокращает время вычислений при цифровой обработке сигналов. Опционально ядро может содержать модуль вычислений с плавающей точкой, в этом случае ядро называется CortexTM-M4F.

Структура ядра CortexTM-M4 представлена на рисунке 1.

Структура ядра CortexTM-M4

 

Рис. 1. Структура ядра CortexTM-M4

Концепция микроконтроллеров семейства TIVA производства компании TI

Производство микроконтроллеров семейства TIVA компании Texas Instruments уходит корнями в то время, когда на рынок был выпущен первый микроконтроллер с архитектурой ARM CortexTM-M, которая быстро стала де-факто стандартом в отрасли микроконтроллеров. С тех пор продукты Texas Instruments, основанные на этой архитектуре ядра, остались верны своей изначальной цели — предоставлению широкой линейки недорогих и легких в использовании 32-разрядных микроконтроллеров.

Эти изделия сочетают в себе два главных преимущества: новейшее процессорное ядро CortexTM-M4 и передовые технологии разработки и производства Texas Instruments. В результате получаем 32-разрядную платформу с более эффективной производительностью, с интегрированными модулями обработки сигнала и встроенной flash-памятью низкого энергопотребления. Эти качества, несомненно, расширяют круг приложений, в которых могут быть использованы микроконтроллеры TIVA, и позволяют создавать системы с высокой степенью интерфейсной коммуникации, реализация которых на одном контроллере ранее была невозможна. Структура микроконтроллеров TIVA-C изображена на рисунке 2.

Структура контроллеров семейства TIVA

 

Рис. 2. Структура контроллеров семейства TIVA

Новая серия С семейства TIVA пополняет широкое портфолио микроконтроллеров Texas Instruments изделиями с улучшенной производительностью, предназначенными для коннективити-приложений. Коннективити — новое слово, характеризующее коммуникационную способность контроллера. Как правило, она заключается в большом количестве интерфейсов для подключения периферийных устройств и взаимодействия с другими системами посредством передачи информации. Из общепринятых типов последовательных интерфейсов микроконтроллеры серии C семейства TIVA имеют на борту 8 модулей UART, до 6 модулей I2C и 4 модуля SPI/SSI. В дополнение к этому, имеется FullSpeed USB-интерфейс и до 2 CAN-контроллеров.

ARM Cortex-M4: увеличенная производительность

Платформа TIVA-C использует наиболее продвинутую на сегодняшний день архитектуру ядра CortexTM-M4. 32-разрядная архитектура CortexTM-M использует более универсальные команды, чем 8- или даже 16-разрядные архитектуры, и способна с легкостью обрабатывать 32-разрядные данные. Долгая и успешная история ARM-архитектуры во встраиваемых приложениях позволяет выбрать уже отлаженные аппаратные и программные инструменты, такие как стеки различных протоколов и операционные системы реального времени (RTOS).

Семейство Stellaris — предыдущее поколение микроконтроллеров компании Texas Instruments на базе ARM — использовало ядро архитектуры CortexTM-M3. Семейство TIVA является его продолжением. Если быть точным, то переименование Stellaris в TIVA произошло уже в процессе производства контроллеров на базе CortexTM-M4F. Поэтому во многих информационных ресурсах можно встретить старые названия контроллеров. В таблице 1 приведены старые наименования контроллеров и соответствующие им новые, уже общепринятые, названия.

Таблица 1. Соответствие наименований микроконтроллеров на базе ядра ARM CortexTM-M4F 

Старое наименование Актуальное наименование
LX4F232H5QCFIGB0 TM4C123GH6PZI
LX4F232H5QDFIGB0 TM4C123GH6PGEI
LX4F232H5BBFIGB0 TM4C123GH6ZRBI
LX4F231H5QRFIGB0 TM4C123FH6PMI
LX4F230H5QRFIGB0 TM4C123FH6PMI
LM4F232H5QCFIG TM4C123GH6PZI
LM4F232H5QDFIG TM4C123GH6PGEI
LX4F230H5QRFIGA1 TM4C123GH6PMI
LX4F230H5QRFIGB0 TM4C123GH6PMI
LX4F231H5QRFIGA1 TM4C123FH6PMI
LX4F232H5QCFIGA1 TM4C123GH6PZI
LX4F232H5QDFIGA1 TM4C123GH6PGEI

Набор инструкций Thumb-2®, использовавшийся в семействе Stellaris, является оптимизированным набором команд высокой плотности, подходящим для использования в различных приложениях обработки данных и управления. CortexTM-M3 Thumb-2® включает в себя стандартные для многих контроллеров команды, такие как арифметические, логические, битовые, а также — операции перехода и переноса данных. В набор входят и более продвинутые команды умножения, манипуляции с битовыми полями и команды обработки 8-, 16- и 32-разрядных данных. CortexTM-M3 стал стандартом для современных 32-разрядных микроконтроллеров.

Новое ядро CortexTM-M4 расширяет набор инструкций ядра CortexTM-M3 пакетом команд цифровой обработки сигнала (DSP — Digital Signal Processing), и командами обработки множества данных одной инструкцией (SIMD — Single Instruction Multiple Data). Все контроллеры TIVA серии С поддерживают вычисления с плавающей точкой. DSP-инструкции включают команды 32-разрядного или двойного 16-разрядного умножения с накоплением (MAC — Multiply-Accumulate) за один такт и команды арифметического насыщения. Оптимизированные SIMD-инструкции могут выполнять четыре 8-битные или две 16-битные арифметические операции за один цикл и поэтому являются весьма эффективными при выполнении арифметических операций с большими объемами данных. Операция деления выполняется аппаратной логикой за 2…12 тактов системы. В совокупности эти команды добавляют ядру конкурентоспособную DSP-производительность. Команды вычислений с плавающей точкой одинарной точности отвечают стандарту IEEE 754 и включают в себя такие операции, как взятие квадратного корня и fused-MAC, обеспечивающую более высокую точность. Доступны многочисленные операции преобразования данных, ускоряющие их передачу между доменами.

Помимо значительного увеличения производительности интенсивных математических вычислений, поддержка плавающей точки значительно упрощает реализацию и написание функций. Широко известна ситуация, когда разработчик тратит приблизительно неделю на синтез цифрового фильтра в приложении MATLAB®, а потом месяц — на преобразование модели фильтра под математику с фиксированной точкой, с выполнением всех проверок на стабильную работу. Такое значительное время разработки не требуется, если программист имеет возможность реализовать алгоритм фильтра в устройстве с аппаратной поддержкой плавающей точки.

Интегрированные технологии Texas Instruments

Новые микроконтроллеры серии С семейства TIVA интегрируют все преимущества технологий, которые были доведены до совершенства в проприетарных семействах контроллеров MSP и C2000TM. В некоторых случаях, таких, как обработка смешанных сигналов и структурирование памяти, были разработаны уникальные схемные решения. С другой стороны, агрессивная политика в области технологии производства привела к уменьшению потребления энергии по всем направлениям. В результате TIVA представляет собой итог накопления функциональных усовершенствований и улучшений технологий.

Прецизионный аналоговый модуль. При разработке серии С контроллеров TIVA была проведена отдельная работа по реализации высококачественного аналого-цифрового преобразователя высокого разрешения. Результатом стал встроенный 12-битный АЦП, работающий с максимальной частотой 1 млн выборок/с. На данной частоте выборки сохраняется полное разрешение и точность преобразования, в отличие от многих других контроллеров, в которых с увеличением скорости работы АЦП показатели качества падают. В чип встроено два таких преобразователя, входной сигнал на которые может быть подан с 24 независимых входных пинов.

Для увеличения точности в качестве опорного может быть подключен внешний источник напряжения. АЦП может формировать системное прерывание как по окончании преобразования, так и по совпадению преобразованного значения со значением на одном из восьми цифровых компараторов. Результаты преобразования могут быть выстроены в очередь, взвешены и усреднены внутри модуля АЦП. Встроенный контроллер прямого доступа к памяти (mDMA) может быть использован для считывания данных из FIFO-буфера модуля АЦП и передавать их в память или в другие периферийные модули без прерывания ARM-ядра. Также в чип встроены три аналоговых компаратора. Компараторы могут использовать программируемый источник опорного напряжения, что позволяет отследить пересечение входным сигналом определенного порогового значения. Аналоговые компараторы, совместно с цифровыми, устраняют необходимость постоянной проверки результатов аналого-цифрового преобразования и освобождают ядро для работы над задачами реального времени.

Надежность памяти. Применение новой 65-нанометровой технологии Texas Instruments в микроконтроллерах TIVA поднимает продукт на новый уровень надежности и интеграции. Позаимствовав технологии, разработанные компанией для применения в автомобильной продукции, микроконтроллеры TIVA получили повышенную надежность памяти, на порядок превосходящую показатели конкурентов. Минимальное количество циклов стирания-перезаписи составляет 100 000. Для большинства приложений данный прорыв устраняет заботы о памяти, связанные с перепрограммированием, сбором данных, параметрами настройки или изменением рабочей программы.

Больше объема высоконадежной памяти доступно для пользовательского кода, так как драйвера библиотеки TivaWareTM записаны наинтегрированное в чип ПЗУ. Все контроллеры серии С семейства TIVA имеют ПЗУ, в котором записаны драйвера периферии, процедуры внутрисистемного программирования, вспомогательные инструменты, такие как проверка контрольной суммы (CRC), таблицы симметричного алгоритма блочного шифрования (AES). Данные интерфейсы прикладного программирования (API) позволяют программисту в полной мере воспользоваться хорошо зарекомендовавшими себя процедурами, таблицами и функциями, оставляя flash-память свободной для специфического пользовательского приложения.

Отдельного внимания заслуживает новый тип памяти. Контроллеры серии C семейства TIVA содержат 2 килобайта защищенной EEPROM-памяти. EEPROM, как правило, используется для хранения долгосрочных переменных, которые должны быть сохранены при перебоях питания или разряде батарей. Используя систему прерываний, контроллер может производить выполнение кода основной программы с одновременной записью в EEPROM. Данная память выполнена по специальной износостойкой технологии, которая гарантирует изменение содержимого до 500 000 раз. Даже если перезаписывать данные по 100 раз в день, срок службы EEPROM составит более 13 лет!

Энергосберегающие режимы продлевают жизнь батареи питания. Вопросы энергопотребления продолжают быть одними из ключевых при разработке встраиваемых систем. Значительная часть таких устройств использует батарейное питание, поэтому длительное время автономной работы может быть конкурентным преимуществом. Даже питающиеся от сети устройства зачастую имеют рамки по потребляемой мощности. Как пример, множество новых продуктов, получающих питание по USB-интерфейсу, должно иметь ограниченный спецификацией USB 2.0 ток потребления не более 500мА.

Первый шаг уменьшения энергопотребления заключается в применении проприетарного 65-наномиллиметрового технологического процесса. Данная технология производства понижает потребление энергии микроконтроллера без снижения высокого уровня производительности, которым обладает ядро ARM Cortex-M4.

Вторым шагом является наличие нескольких тактовых генераторов и доменов питания, которые могут быть настроены необходимым образом для управления энергопотреблением. Например, если модуль вычислений с плавающей точкой не используется, либо один из периферийных узлов просто простаивает, то тактирование этих модулей может быть отключено в целях оптимизации энергопотребления. Микроконтроллеры серии С семейства TIVA предоставляют режим сна (sleep), глубокого сна (deep-sleep) и гибернации (HIB) для сбережения энергии, когда требуется минимальный функционал устройства. В режиме гибернации питание всего контроллера, за исключением блока HIB, отключено, и контроллер находится в состоянии, из которого он может быть возвращен в нормальный режим работы по запросу. Блок HIB включает в себя схему тактового генератора на 32 кГц, модуль часов реального времени (RTC), схему контроля напряжения батареи и шестнадцать 32-разрядных слов SRAM-памяти. Минимальный функциональный набор блока HIB позволяет снизить энергопотребление в режиме гибернации до 1,6 мкА. Контроллер серии С семейства TIVA может быть выведен из режима гибернации модулем RTC, внешним сигналом или от схемы обнаружения пониженного напряжения. Могут пройти минуты, часы или даже дни между выводами контроллера из режима гибернации. Чем дольше продолжительность и меньше уровень энергопотребления в режиме гибернации, тем дольше устройство сможет проработать без зарядки или замены батарей. Дополнительно состояние всех выводов GPIO может быть зафиксировано на время пребывания контроллера в режиме гибернации. Пробуждение контроллера и начало выполнения программы осуществляется менее чем за 500 мкс. Типовое значение тока потребления микроконтроллера серии С семейства TIVA в режиме полноценной работы на тактовой частоте 80 МГц составляет 30 мА. Полное описание режимов питания приведено в таблице 2.

Таблица 2. Режимы работы микроконтроллеров TIVA серии C  

Параметр Режим
Активный Сон Глубокий сон Гибернация (VDD3ON) Гибернация (RTC) Гибернация
(без RTC)
IDD, мА 30* 4,5 0,6** 0,005 0,0017 0,0016
VDD, В 3,3 3,3 3,3 3,3 (для поддержания GPIO) 0 0
VBAT, В Не используется Не используется Не используется 3 3 3
Тактирующий генератор, МГц 80 с ФАПЧ 16 без ФАПЧ 0,3 Отключен Отключен Отключен
Ядро Включено Включено Включено Отключено Отключено Отключено
Тактируется Не тактируется Не тактируется Не тактируется Не тактируется Не тактируется
Периферия Отключена Отключена Отключена Отключена Отключена Отключена
* — номинальное значение при выполнении кода из Flash-памяти.
** — предварительное значение, может быть изменено.

Средства разработки

EK-TM4C123GXL LaunchPad и BoosterPacks

Для оценки возможностей устройств, производимых уже сейчас, Texas Instruments предлагает разработчикам модуль EK-TM4C123GXL Launchpad Evaluation Kit (рисунок 3), который включает в себя все необходимое, чтобы менее чем за 10 минут начать новую разработку.

Модуль EK-TM4C123GXL Launchpad

 

Рис. 3. Модуль EK-TM4C123GXL Launchpad

Известные сегодня многим разработчикам модули BoosterPack (рисунок 4), предназначенные для расширения базового функционала лончпадов, также могут использоваться с TIVA C Series LaunchPad. Данные дополнительные решения позволяют легко исследовать использование контроллеров в различных приложениях, расширяя базовую функциональность микроконтроллеров.

Модули BoosterPack

 

Рис. 4. Модули BoosterPack

Для использования с EK-TM4C123GXL LaunchPad доступен новый модуль Sensor Hub BoosterPack (рисунок 5). Данный модуль содержит девятиосевой MEMS-датчик движения, датчики давления и освещенности, инфракрасный датчик для бесконтактного измерения температуры. Данный BoosterPack совместим также с лаунчпадами на базе MSP430 и C2000.

Модуль Sensor Hub BoosterPack

 

Рис. 5. Модуль Sensor Hub BoosterPack

dk-TM4c123G

Набор разработчика dk-TM4c123G (рисунок 6) представляет собой компактный и многофункциональный инструмент на базе TM4C123G.

Набор разработчика dk-TM4c123G

 

Рис. 6. Набор разработчика dk-TM4c123G

 

К ключевым особенностям данного отладочного средства можно отнести цветной OLED-дисплей, USB On-the-Go, слот для подключения microSD-карты, компактную батарею питания для использования в режимах пониженного энергопотребления, датчик температуры и трехосевой акселерометр для определения направления движения. Все доступные ножки контроллера для удобства пользователя выведены в металлизированные переходные отверстия по краям платы.

Пакет программного обеспечения TIVAWare

Для микроконтроллеров семейства TIVA компания Texas Instruments предоставляет набор бесплатных и нелицензируемых программ и библиотек, которые собраны в одном пакете под названием TIVAWare. TIVAWare может быть использован разработчиками для сокращения времени выхода продукта на рынок и снижения себестоимости программного обеспечения. Библиотека TIVAWare оптимизирована для использования с любым из пяти возможных компиляторов: GNU, Keil, Mentor Embedded и IAR.

Состав пакета TIVAWare:

  • Библиотеки и примеры исходного кода

Библиотека драйверов периферии представляет собой набор функций, лицензируемых по бесплатной BSD-лицензии для управления периферийными устройствами микроконтроллеров TIVA серии C.

  • Библиотека USB

Полностью бесплатный USB-стек позволяет реализовать USB-устройство, работающее в любом из вариантов: host, device или on-the-go.

  • Графическая библиотека

Бесплатный набор графических примитивов и виджетов для создания собственных приложений пользовательского интерфейса.

  • Библиотека Sensor Hub

Библиотека Sensor Hub для микроконтроллеров TIVA серии C предоставляет разработчику продвинутые алгоритмы обработки сигнала и поддерживает широкий диапазон датчиков различных типов.

  • Библиотека CMSIS DSP

Полная поддержка стандартной для микроконтроллеров на ядре CortexTM ARM® библиотеки интерфейсов CMSIS — CortexTM Microcontroller Software Interface Standard

  • Библиотка беспроводных приложений

Многочисленные примеры кода для работы таких беспроводных приложений, как ZIgBee®, Bluetooth® и WiFi®

Среда разработки программного обеспечения

В качестве основной среды разработки приложений для микроконтроллеров семейства TIVA Texas Instruments рекомендует использовать Code Composer StudioTM. Данная интегрированная среда разработки используется для всех контроллеров и процессоров производства Texas Instruments и содержит полный набор инструментов для разработки и отладки программного обеспечения.

Для настройки выводов портов GPIO может быть использована бесплатная утилита PinMux. Данное приложение имеет интуитивно понятный интерфейс и позволяет формировать header-файлы на языке C, которые потом могут быть использованы в проекте Code Composer Studio. PinMux автоматически проверяет и решает конфликты в назначении выводов.

Микроконтроллеры TIVA поддерживают применение операционных систем реального времени (RTOS) как производства Texas Instruments — TI-RTOS, так и сторонние: FreeRTOS, Mentor Embedded и Micrium.

Заключение

Сегодня на стадии производства находится более 50 моделей микроконтроллеров серии С семейства TIVA, основные параметры которых сведены в таблицу 3. Серия TM4C123x представляет первое поколение микроконтроллеров на базе ядра CortexTM-M4, реализованных компанией Texas Instruments.

Таблица 3. Микроконтроллеры серии C семейства TIVA  

Наименование Память Ядро Таймеры
Flash, кБайт SRAM, кБайт EEPROM, Байт DMA Макс. ско-рость, МГц Встро-енный
гене-ратор
MPU Систем-ный
(24-битный)
Общего назна-чения (всего) Часы реаль-ного вре-мени (RTC) Сторо-жевой Управление движением
Выво-дов ШИМ PWM Fault CCP (всего) Кана-лов QEI
TM4C1231C3PM 32 12 2K + 80 + + + 12 + 2 0 0 24 0
TM4C1231D5PM 64 24 2K + 80 + + + 12 + 2 0 0 24 0
TM4C1231E6PM 128 32 2K + 80 + + + 12 + 2 0 0 24 0
TM4C1231H6PM 256 32 2K + 80 + + + 12 + 2 0 0 24 0
TM4C1230C3PM 32 12 2K + 80 + + + 12 + 2 0 0 24 0
TM4C1230D5PM 64 24 2K + 80 + + + 12 + 2 0 0 24 0
TM4C1230E6PM 128 32 2K + 80 + + + 12 + 2 0 0 24 0
TM4C1230H6PM 256 32 2K + 80 + + + 12 + 2 0 0 24 0
TM4C1231D5PZ 64 24 2K + 80 + + + 12 + 2 0 0 24 0
TM4C1231E6PZ 128 32 2K + 80 + + + 12 + 2 0 0 24 0
TM4C1231H6PZ 256 32 2K + 80 + + + 12 + 2 0 0 24 0
TM4C1231H6PGE 256 32 2K + 80 + + + 12 + 2 0 0 24 0
TM4C1233C3PM 32 12 2K + 80 + + + 12 + 2 0 0 24 0
TM4C1233D5PM 64 24 2K + 80 + + +   </ td> 12 + 2 0 0 24 0
TM4C1233E6PM 128 32 2K + 80 + + + 12 + 2 0 0 24 0
TM4C1233H6PM 256 32 2K + 80 + + + 12 + 2 0 0 24 0
TM4C1232C3PM 32 12 2K + 80 + + + 12 + 2 0 0 24 0
TM4C1232D5PM 64 24 2K + 80 + + + 12 + 2 0 0 24 0
TM4C1232E6PM 128 32 2K + 80 + + + 12 + 2 0 0 24 0
TM4C1232H6PM 256 32 2K + 80 + + + 12 + 2 0 0 24 0
TM4C1232D5PZ 64 24 2K + 80 + + + 12 + 2 0 0 24 0
TM4C1233E6PZ 128 32 2K + 80 + + + 12 + 2 0 0 24 0
TM4C1233H6PZ 256 32 2K + 80 + + + 12 + 2 0 0 24 0
TM4C1233H6PGE 256 32 2K + 80 + + + 12 + 2 0 0 24 0
TM4C1237D5PM 64 24 2K + 80 + + + 12 + 2 0 0 24 0
TM4C1237E6PM 128 32 2K + 80 + + + 12 + 2 0 0 24 0
TM4C1237H6PM 256 32 2K + 80 + + + 12 + 2 0 0 24 0
TM4C1236D5PM 64 24 2K + 80 + + + 12 + 2 0 0 24 0
TM4C1236E6PM 128 32 2K + 80 + + + 12 + 2 0 0 24 0
TM4C1236H6PM 256 32 2K + 80 + + + 12 + 2 0 0 24 0
TM4C1237D5PZ 64 24 2K + 80 + + + 12 + 2 0 0 24 0
TM4C1237E6PZ 128 32 2K + 80 + + + 12 + 2 0 0 24 0
TM4C1237H6PZ 256 32 2K + 80 + + + 12 + 2 0 0 24 0
TM4C1237H6PGE 256 32 2K + 80 + + + 12 + 2 0 0 24 0
TM4C123BE6PM 128 32 2K + 80 + + + 12 + 2 16 2 24 2
TM4C123BH6PM 256 32 2K + 80 + + + 12 + 2 16 2 24 2
TM4C123AE6PM 128 32 2K + 80 + + + 12 + 2 16 6 24 2
TM4C123AH6PM 256 32 2K + 80 + + + 12 + 2 16 6 24 2
TM4C123BE6PZ 128 32 2K + 80 + + + 12 + 2 16 8 24 2
TM4C123BH6ZRB 256 32 2K + 80 + + + 12 + 2 16 8 24 2
TM4C123BH6PZ 256 32 2K + 80 + + + 12 + 2 16 8 24 2
TM4C123BH6PGE 256 32 2K + 80 + + + 12 + 2 16 8 24 2
TM4C123GE6PM 128 32 2K + 80 + + + 12 + 2 16 2 24 2
TM4C123GH6PM 256 32 2K + 80 + + + 12 + 2 16 2 24 2
TM4C123FE6PM 128 32 2K + 80 + + + 12 + 2 16 6 24 2
TM4C123FH6PM 256 32 2K + 80 + + + 12 + 2 16 6 24 2
TM4C123GE6PZ 128 32 2K + 80 + + + 12 + 2 16 8 24 2
TM4C123GH6ZRB 256 32 2K + 80 + + + 12 + 2 16 8 24 2
TM4C123GH6PZ 256 32 2K + 80 + + + 12 + 2 16 8 24 2
TM4C123GH6PGE 256 32 2K + 80 + + + 12 + 2 16 8 24 2

 

Таблица 3. Микроконтроллеры серии C семейства TIVA (продолжение)

Наименование Последовательные
интерфейсы
Аналоговая периферия Выво-дов GPIO Battery-Backed Hiber-nation Регу-лятор
напря-жения LDO
Тип
кор-пуса
CAN MAC USB D, H, O UART I2C SSI/SPI АЦП Внеш-нее опор-ное
напря-жение
Встро-енный
термо-датчик
Анало-говых/ цифро-вых ком-пара-торов
Кол-во Разре-шение, Бит Кана-лов Ско-рость, сэмпл. сек
TM4C1231C3PM 1 8 4 4 2 12 12 1M + 2/16 43 + + 64LQFP
TM4C1231D5PM 1 8 4 4 2 12 12 1M + 2/16 43 + + 64LQFP
TM4C1231E6PM 1 8 4 4 2 12 12 1M + 2/16 43 + + 64LQFP
TM4C1231H6PM 1 8 4 4 2 12 12 1M + 2/16 43 + + 64LQFP
TM4C1230C3PM 1 8 6 4 2 12 12 1M + 2/16 49 + 64LQFP
TM4C1230D5PM 1 8 6 4 2 12 12 1M + 2/16 49 + 64LQFP
TM4C1230E6PM 1 8 6 4 2 12 12 1M + 2/16 49 + 64LQFP
TM4C1230H6PM 1 8 6 4 2 12 12 1M + 2/16 49 + 64LQFP
TM4C1231D5PZ 1 8 6 4 2 12 22 1M + + 3/16 69 + + 100LQFP
TM4C1231E6PZ 1 8 6 4 2 12 22 1M + + 3/16 69 + + 100LQFP
TM4C1231H6PZ 1 8 6 4 2 12 22 1M + + 3/16 69 + + 100LQFP
TM4C1231H6PGE 1 8 6 4 2 12 24 1M + + 3/16 105 + + 144LQFP
TM4C1233C3PM 1 D 8 4 4 2 12 12 1M + 2/16 43 + + 64LQFP
TM4C1233D5PM 1 D 8 4 4 2 12 12 1M + 2/16 43 + + 64LQFP
TM4C1233E6PM 1 D 8 4 4 2 12 12 1M + 2/16 43 + + 64LQFP
TM4C1233H6PM 1 D 8 4 4 2 12 12 1M + 2/16 43 + + 64LQFP
TM4C1232C3PM 1 D 8 6 4 2 12 12 1M + 2/16 49 + 64LQFP
TM4C1232D5PM 1 D 8 6 4 2 12 12 1M + 2/16 49 + 64LQFP
TM4C1232E6PM 1 D 8 6 4 2 12 12 1M + 2/16 49 + 64LQFP
TM4C1232H6PM 1 D 8 6 4 2 12 12 1M + 2/16 49 + 64LQFP
TM4C1232D5PZ 1 D 8 6 4 2 12 22 1M + + 3/16 69 + + 100LQFP
TM4C1233E6PZ 1 D 8 6 4 2 12 22 1M + + 3/16 69 + + 100LQFP
TM4C1233H6PZ 1 D 8 6 4 2 12 22 1M + + 3/16 69 + + 100LQFP
TM4C1233H6PGE 1 D 8 6 4 2 12 24 1M + + 3/16 105 + + 144LQFP
TM4C1237D5PM 1 0 8 4 4 2 12 12 1M + 2/16 43 + + 64LQFP
TM4C1237E6PM 1 0 8 4 4 2 12 12 1M + 2/16 43 + + 64LQFP
TM4C1237H6PM 1 0 8 4 4 2 12 12 1M + 2/16 43 + + 64LQFP
TM4C1236D5PM 1 0 8 6 4 2 12 12 1M + 2/16 49 + 64LQFP
TM4C1236E6PM 1 0 8 6 4 2 12 12 1M + 2/16 49 + 64LQFP
TM4C1236H6PM 1 0 8 6 4 2 12 12 1M + 2/16 49 + 64LQFP
TM4C1237D5PZ 1 0 8 6 4 2 12 22 1M + + 3/16 69 + + 100LQFP
TM4C1237E6PZ 1 0 8 6 4 2 12 22 1M + + 3/16 69 + + 100LQFP
TM4C1237H6PZ 1 0 8 6 4 2 12 22 1M + + 3/16 69 + + 100LQFP
TM4C1237H6PGE 1 0 8 6 4 2 12 24 1M + + 3/16 105 + + 144LQFP
TM4C123BE6PM 2 8 4 4 2 12 12 1M + 2/16 43 + + 64LQFP
TM4C123BH6PM 2 8 4 4 2 12 12 1M + 2/16 43 + + 64LQFP
TM4C123AE6PM 2 8 6 4 2 12 12 1M + 2/16 49 + 64LQFP
TM4C123AH6PM 2 8 6 4 2 12 12 1M + 2/16 49 + 64LQFP
TM4C123BE6PZ 2 8 6 4 2 12 22 1M + + 3/16 69 + + 100LQFP
TM4C123BH6ZRB 2 8 6 4 2 12 24 1M + + 3/16 120 + + 157BGA
TM4C123BH6PZ 2 8 6 4 2 12 22 1M + + 3/16 69 + + 100LQFP
TM4C123BH6PGE 2 8 6 4 2 12 24 1M + + 3/16 105 + + 144LQFP
TM4C123GE6PM 2 0 8 4 4 2 12 12 1M + 2/16 43 + + 64LQFP
TM4C123GH6PM 2 0 8 4 4 2 12 12 1M + 2/16 43 + + 64LQFP
TM4C123FE6PM 2 0 8 6 4 2 12 12 1M + 2/16 49 + 64LQFP
TM4C123FH6PM 2 0 8 6 4 2 12 12 1M + 2/16 49 + 64LQFP
TM4C123GE6PZ 2 0 8 6 4 2 12 22 1M + + 3/16 69 + + 100LQFP
TM4C123GH6ZRB 2 0 8 6 4 2 12 24 1M + + 3/16 120 + + 157BGA
TM4C123GH6PZ 2 0 8 6 4 2 12 22 1M + + 3/16 69 + + 100LQFP
TM4C123GH6PGE 2 0 8 6 4 2 12 24 1M + + 3/16 105 + + 144LQFP

Основные ключевые особенности данных контроллеров освещены выше. Это производительность вычислений с плавающей точкой, встроенные аналоговые узлы, встроенная память и низкое энергопотребление. Многие из этих преимуществ являются результатом объединения новейшего микропроцессорного ядра ARM CortexTM-M4 с опытом разработок компании Texas Instruments и использованием новой 65-нанометровой технологии производства.

В будущем запланировано пополнение линейки устройств на базе CortexTM-M4 новыми, более производительными и интегрированными в области коннективити представителями. Разработчики, которые переходят на микроконтроллеры серии C семейства TIVA, получают преимущество, заключающееся в балансе между производительностью вычислений с плавающей точкой, которая необходима для создания высокоточных приложений обработки сигналов и низкопотребляющей архитектурой, которая необходима для удовлетворения все более жестких требований по потреблению энергии.

Литература

1. http://www.arm.com/products/processors/cortex-m/cortex-m4-processor.php

2. Miguel Morales «An introduction to the Tiva C Serias platform of microcontrollers» ( http://www.ti.com/lit/wp/spmy010/spmy010.pdf)

3. TivaTM C Series ARM®Microcontrollers (http://www.ti.com/lit/sg/spmt285/spmt285.pdf).

Получение технической информации, заказ образцов, поставка — e-mail: mcu.vesti@compel.ru

 

 

Новый модуль управления питанием со сверхнизким собственным током потребления

Компания Texas Instruments представила мультирежимный модуль управления питанием, позволяющий снизить собственный ток потребления всей системы до значения 100 нА. Это ведет к снижению энергопотребления в таких микроконтроллерных промышленных приложениях с батарейным питанием, как счетчики расхода воды и газа. Модуль TPS65290 управляет всем энергопотреблением системы с токами нагрузки от 100 нА до 500 мА.

Модуль содержит три постоянно включенных источника питания с фабричными установками для поддержания «спящего» режима микроконтроллера и автоматический ключ для выбора в качестве питания входного напряжения или выхода понижающего преобразователя. Помимо этого, TPS65290 идеально работает в паре со сверхмалопотребляющими микроконтроллерами от TI из линейки MSP430, такими как MSP430F5328.

 

Основные характеристики и преимущества TPS65290:

 

  • Увеличение жизни батареи: разработчики могут добиться продолжительности работы новых приложений до 10лет от одной батареи за счет использования интегрированных в новый модуль трех постоянно включенных источников питания для «спящего» режима микроконтроллера:
    • 10 мА, 100 нА ток собственного потребления (IDDQ) в «спящем» режиме, контроллер тока смещения нулевой утечки с предварительно установленным значением напряжения;
    • 10 мА, 400 нА IDDQ, LDO-регулятор
    • 30 мА, 300 нА IDDQ, понижающий преобразователь
  • Минимизация места на плате, количества компонентов и стоимости: интегрирует buck boost-преобразователь 500мА, LDO-регулятор 150мА, восемь ключей распределения питания, компаратор восстановления входного напряжения, автомат состояний и фабрично предустановленный интерфейс SPI/I2C в одном корпусе площадью 20 мм2;
  • Возможность сконфигурировать модуль для различных приложений.
•••

Наши информационные каналы

О компании Texas Instruments

В середине 2001 г. компании Texas Instruments и КОМПЭЛ заключили официальное дистрибьюторское соглашение, которое явилось результатом длительной и успешной работы КОМПЭЛ в качестве официального дистрибьютора фирмы Burr-Brown. (Как известно, Burr-Brown вошла в состав TI так же, как и компании Unitrode, Power Trend и Klixon). С этого времени компания КОМПЭЛ получила доступ к поставке всей номенклатуры производимых компанией TI компонентов, технологий и отладочных средств, а также ...читать далее