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德州仪器:新一代MSP430创造更多IoT应用

时间:2016-11-22 12:29来源:COMPOTECH 作者:徐俊毅 点击:
今天的物联网应用中,来自传感系统的数据需要向量式算法进行预处理,然后再提交给系统进行最终判断,这样既节省了系统的资源也大大降低了功耗。
 
这里面涉及傅立叶变换、冲激响应、IIR滤波算法、矩阵(加、减、乘)等多种运算模式,应用场景也非常广泛,从工业、楼宇、以及医疗健康领域,大大小小的各式传感器系统透过这些算法像数据中心传递着重要的信息。
 
根据公安部沈阳消防研究所公布的资料,当今住宅地区的火灾有很大一部分是由电弧故障引起的,国家正在积极推动推动电弧故障检测标准制定工作。
“国内很多客户在做电弧故障检测,大的用电设备,比如空调或医院里的手术照明设备,如果用电措施不当就是火灾的诱因。而在做电弧故障检测应用里,就会用到快速傅氏变换。” 德州仪器(TIMSP430中国区业务拓展经理刁勇介绍说。
 
“我们在中国市场看到一个应用,就是做玻璃破碎的检测。玻璃破碎可能会有小偷或意外发生,这样能够从住宅发出报警信号。这属于智能家居应用中的一种。”
玻璃破碎检测技术需要采集特定的声音信号,透过快速傅立叶变换进行频谱分析。如果用普通单片机来实现,不仅费时而且无法压缩功耗。通常玻璃破碎传感器是由小电池供电,需要工作5-10年。这对传感器系统的功耗提出非常高要求。
 
还有心律检测、楼宇自动化中的烟雾探测等等,针对这些需要进行向量运算预处理的IoT应用,德州仪器于近期宣布推出两款针对广泛感测和测量应用的全新低功耗微控制器(MCU),以扩展其超低功耗MSP430 FRAM MCU产品组合。包括:MSP430FR5994 MCUMSP430FR2111 MCU
 
MSP430FR5994 复杂算法创造更多应用
 
凭借针对信号处理的全新集成式低能耗加速器(LEA)MSP430FR5994 MCU能够通过延长待机时间来帮助开发者节省能耗,同时其完成快速傅里叶变换(FFT)、有限脉冲响应(FIR)、无限脉冲响应(IIR)滤波器以及其它数学函数的速度要比ARM® Cortex®-M0+微控制器快出近40倍。此外,256KB的统一存储器(FRAM)可支持经扩展的应用程序代码,并且能满足应用的大RAM需求,同时在无需缓冲或预擦除的情况下提供比闪存快100倍的写入速度。
注:LEA模块提供了一个可支持50多种数学函数的优化DSP库以及一个即插即用的设计。开发人员可以在获得MSP430FR5994 MCU LaunchPad™开发套件后的第一时间立即开始处理复杂的数学算法。现在,MSP430 MCU的开发人员能够借助FRAM技术所带来的优势实现更强大的信号处理性能,以支持仪表计量、楼宇和工厂自动化设备、便携式健康与健身设备等广泛应用。
 
除了本文开头提及的电弧故障检测和玻璃破碎检测之外,在一些使用超声波的计量应用中,FFT运算也可发挥作用。
 
MSP430FR2111 MCU将出现在更多领域
 
MSP430FR2111 MCU让开发人员能够利用具有FRAM存储器技术的先进、高集成MCU升级以往的8位和16位设计。相较于同类的8MCU,采用统一存储器的器件将RAM容量扩大了50倍,因此开发人员无需在封装中编程,而这也加快了产品的上市时间,简化了软件维护并提高了代码的可移植性。
 
楼宇自动化领域:烟雾探测器和开门门匙传感器是MSP430FR2111的目标应用;便携的个人电子产品中包括充电应用、打印机墨盒设备里需要一个跟打印机主机进行握手或加密、解密的机制,里面也需要低功耗同时带铁电的单片机、电动工具以及日常电动剃须刀、电动牙刷等也是MSP430FR2111发挥作用的地方;在物联网的应用中:如资产追踪、冷链运输、对贵重物品做有源的RFID标签。
 
“现在有个有意思的应用,就是电动自行车的管理,一个城市需要把这个城市电动自行车都能够管理起来,在每个电动自行车上都会有MCU+2.4G的射频芯片,可能在主要的道路口布2.4G的基站就能够把整个城市电动自行车定位和流量管理起来。这一类的应用在后面的智慧城市应用里会越来越多。这颗MCU将应用得非常得广泛,基本上生活的方方面面都可以看到这颗MSP430FR2111不同的应用场景。”
 
相比Flash存储介质,FRAM天生具有低功耗、几乎无限的擦写寿命(1015次方)的显著优势,可以为系统提供更长的生命周期和更高的可靠性,同时也成为MSP 430家族的一大特色。这一次TI又为他们添加了LEA模块,使得MSP 430 系列MCU可以在保持低功耗优势的前提下,实现更加复杂的算法,为创造更多新的应用提供了打下了坚实的基础。
 
MSP 430的传奇仍在继续……
(责任编辑:helen)
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