MSP430FR6047 – микроконтроллер для ультразвуковых измерителей расхода жидкости и счетчиков тепла.

Новое семейство FRAM-микроконтроллеров MSP430FR6047 представляет собой систему-на-кристалле, ориентированную на применение в измерителях расхода жидкости, использующих ультразвуковой (УЗ) способ измерения скорости потока. Отличительной особенностью новых микроконтроллеров является наличие в них двух специализированных аппаратных модулей, - USS (Ultrasonic Sensing Solution) и LEA (Low-Energy Accelerator), которые берут на себя основную часть работы по измерению скорости потока, радикально снижая нагрузку на процессорное ядро.

Модуль USS содержит все узлы, необходимые для прецизионных УЗ-измерений:

  • Узел питания (UUPS)
  • Генератор с ФАПЧ (HSPLL), выходная частота до 80 МГц
  • Секвенсор, формирующий последовательность посылок УЗ-импульсов (ASQ)
  • Программируемый генератор импульсов (PPG) и мощный выходной драйвер пьезоэлемента
  • Усилитель с программируемым коэффициентом усиления (PGA)
  • Высокоскоростной сигма-дельта АЦП (SDHS) – 12 разрядов, 8 MSPS, с контроллером передачи данных (DTC).

Модуль LEA – это математический сопроцессор, предназначенный для выполнения DSP-операций, таких, как FIR, IIR и FFT, а также ряда других действий. Модуль выполняет указанные операции автономно, без участия процессорного ядра MSP430, причем очень быстро и с минимальным энергопотреблением.

Наличие в контроллере MSP430FR6047 модулей USS и LEA позволяет при УЗ измерениях достичь значительно лучших результатов измерений, чем при использовании «стандартного» метода времяпролетных (TOF) измерений. Разрешающая способность применяемого метода составляет 5 пикосекунд, а достигаемая точность измерений – не хуже 25 пс. Метод позволяет счетчику работать при очень малых значениях расхода, до 1 литра/час.

Подробнее о данном методе измерения можно узнать здесь: http://www.ti.com/lit/wp/sway007/sway007.pdf

Основные характеристики микроконтроллера MSP430FR6047:

  • FRAM 256 кбайт
  • RTC с функциями календаря и будильника
  • LCD-драйвер, поддерживающий до 264 сегментов
  • Генератор CRC
  • AES 128/256 сопроцессор
  • Интерфейс MTIF (Metering Test Interface)
  • Набор стандартных для семейства MSP430 периферийных устройств

Наличие драйвера ЖК-индикатора (LCD) позволяет создать однокристальную конструкцию расходомера.

В состав данного семейства микроконтроллеров входят следующие изделия:

Все микросхемы выпускаются в корпусах LQFP-100.

Для упрощения и ускорения процесса разработки УЗ-расходомера на базе MSP430FR6047 Texas Instruments предлагает набор средств поддержки, включающий в себя, в том числе, отладочный модуль EVM430-FR6047, дизайн-центры для разработки счетчиков воды и газа, а также набор программных примеров.

Среда разработки Code Composer Studio, необходимая для работы с микроконтроллерами MSP430, распространяется бесплатно.

Источник: http://www.ti.com/lit/ds/symlink/msp430fr6047.pdf