Texas Instruments MSPM0G310x/MSPM0G310x-Q1混合信號微控制器 (MCU) 屬于MSP高度集成的32位超低功耗MCU系列，基于增強(qiáng)型Arm^^^ ^Cortex?-M0+ 32位內(nèi)核平臺，工作頻率高達(dá)80MHz。這些經(jīng)過成本優(yōu)化的MCU具有高性能模擬外設(shè)集成，工作電源電壓范圍為1.62V至3.6V，支持-40°C至125°C擴(kuò)展溫度范圍。該設(shè)備提供高達(dá)128KB嵌入式閃存程序存儲器，內(nèi)置糾錯(cuò)碼 (ECC)。它們具有高達(dá)32KB的SRAM，帶硬件奇偶校驗(yàn)選項(xiàng)。這些器件包含7通道DMA、存儲器保護(hù)單元和各種高性能模擬外設(shè)。這些外設(shè)包括兩個(gè)12位4MSPS ADC、一個(gè)可配置內(nèi)部共享電壓基準(zhǔn)和一個(gè)通用放大器。

數(shù)據(jù)手冊：

這些設(shè)備還提供智能數(shù)字外設(shè)，例如兩個(gè)16位高級控制定時(shí)器、五個(gè)通用定時(shí)器（一個(gè)用于QEI接口的16位通用定時(shí)器、兩個(gè)用于待機(jī)模式的16位通用定時(shí)器和一個(gè)32位通用定時(shí)器）、兩個(gè)窗口看門狗定時(shí)器，以及一個(gè)具有報(bào)警和日歷模式的RTC。此系列器件提供數(shù)據(jù)完整性、加密外設(shè)（CRC、TRNG、AES）和增強(qiáng)型通信接口（四個(gè)UART、兩個(gè)I^2^C、兩個(gè)SPI，以及CAN 2.0/FD）。MSPM0G310x-Q1器件通過了汽車應(yīng)用類AEC-Q100認(rèn)證。

特性

內(nèi)核
- ARM 32位Cortex-M0+ CPU，帶內(nèi)存保護(hù)單元，頻率高達(dá)80MHz
工作特性
- 擴(kuò)展溫度范圍：-40°C至125°C
- 寬電源電壓范圍：1.62V至3.6V
存儲器
- 具有內(nèi)置糾錯(cuò)碼 (ECC) 且高達(dá)128KB的閃存
- 高達(dá)32KB的SRAM，帶硬件奇偶校驗(yàn)
高性能模擬外設(shè)
- 兩個(gè)具有總計(jì)多達(dá)11個(gè)外部通道的12位4Msps同步采樣模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC)
  - 通過硬件平均功能實(shí)現(xiàn)14位的有效分辨率（250ksps時(shí)）。
- 一個(gè)通用放大器 (GPAMP)
- 可配置1.4V或2.5V內(nèi)部共享電壓基準(zhǔn) (V ~~REF~~ )
- 集成溫度傳感器
- 集成電源監(jiān)控器
經(jīng)優(yōu)化的低功耗模式
- 運(yùn)行：96μA/Mhz (CoreMark)
- 睡眠：467μA（4MHz時(shí)）
- 停止：46μA（32kHz時(shí)）
- 待機(jī)電流：1.5μA，具有RTC和SRAM保持
- 關(guān)斷電流：80nA，具有IO喚醒功能
智能數(shù)字外設(shè)
- 7通道DMA控制器
- 兩個(gè)16位高級控制定時(shí)器，支持死區(qū)插入和故障處理
- 七個(gè)計(jì)時(shí)器，支持多達(dá)22個(gè)PWM通道
  - 一個(gè)16位通用定時(shí)器
  - 一個(gè)16位通用定時(shí)器支持QEI
  - 兩個(gè)16位通用定時(shí)器支持待機(jī)模式下的低功耗運(yùn)行
  - 一個(gè)32位通用定時(shí)器
  - 兩個(gè)16位高級定時(shí)器，帶死區(qū)
- 兩個(gè)窗口看門狗定時(shí)器
- 具有報(bào)警和日歷模式的RTC
增強(qiáng)型通信接口
- 四個(gè)UART接口；一個(gè)支持LIN、IrDA、DALI、智能卡、曼徹斯特，三個(gè)支持待機(jī)模式下的低功耗運(yùn)行
- 兩個(gè)I^2^C接口，支持高達(dá)FM+ (1Mbit/s)、SMBus、PMBus以及從停止模式喚醒
- 兩個(gè)SPI，一個(gè)SPI支持高達(dá)32Mbits/s
- 一個(gè)控制器局域網(wǎng) (CAN) 接口支持CAN 2.0 A或B和CAN-FD
時(shí)鐘系統(tǒng)
- 精度高達(dá)±3%的內(nèi)部4MHz至32MHz振蕩器 (SYSOSC)
- 高達(dá)80MHz的鎖相環(huán) (PLL)
- 內(nèi)部32kHz振蕩器 (LFOSC)
- 外部4MHz至48MHz晶體振蕩器 (HFXT)
- 外部32kHz晶體振蕩器 (LFXT)
- 外部時(shí)鐘輸入
數(shù)據(jù)完整性和加密
- 循環(huán)冗余校驗(yàn)器（CRC-16、CRC-32）
- 真隨機(jī)數(shù)發(fā)生器 (TRNG)
- AES加密，帶128位或256位密鑰
靈活的I/O特性
- 高達(dá) 28 GPIO
  - 兩個(gè)耐受5V電壓的IO
  - 兩個(gè)高驅(qū)動IO，驅(qū)動強(qiáng)度為20mA
開發(fā)支持
- 2引腳串行線調(diào)試 (SWD)
封裝選項(xiàng)
- 32引腳VQFN
- 28引腳VSSOP
- 20引腳VSSOP
系列成員
- MSPM0G3105: 32KB 閃存、16KB RAM
- MSPM0G3106: 64KB閃存、32KB RAM
- MSPM0G3107: 128KB閃存、32KB RAM

功能框圖

基于MSPM0G310x系列微控制器的技術(shù)解析與應(yīng)用指南

一、產(chǎn)品概述

MSPM0G310x是德州儀器(TI)推出的高性能混合信號微控制器系列，基于Arm? Cortex?-M0+內(nèi)核平臺，工作頻率高達(dá)80MHz。該系列包含三個(gè)成員：

MSPM0G3105：32KB閃存，16KB RAM
MSPM0G3106：64KB閃存，32KB RAM
MSPM0G3107：128KB閃存，32KB RAM

這些器件采用先進(jìn)的低功耗架構(gòu)，支持-40°C至125°C的寬溫度范圍，工作電壓1.62V至3.6V，具有豐富的外設(shè)集成，特別適用于工業(yè)自動化、電機(jī)控制、智能計(jì)量等應(yīng)用場景。

二、關(guān)鍵特性分析

1. 處理器核心

32位Cortex-M0+ CPU，帶內(nèi)存保護(hù)單元(MPU)
支持單周期32×32乘法指令
嵌套向量中斷控制器(NVIC)支持4個(gè)可編程優(yōu)先級
指令預(yù)取緩存優(yōu)化順序代碼執(zhí)行

2. 存儲系統(tǒng)

閃存內(nèi)置ECC糾錯(cuò)碼，支持10萬次擦寫周期(前32KB)
SRAM帶硬件奇偶校驗(yàn)，零等待狀態(tài)訪問
7通道DMA控制器減輕CPU負(fù)擔(dān)

3. 模擬外設(shè)

?雙12位ADC?：4Msps采樣率，11個(gè)外部通道，支持硬件平均實(shí)現(xiàn)14位有效分辨率
? 通用放大器(GPAMP) ?：軌到軌輸入輸出，支持?jǐn)夭ǚ€(wěn)定
?內(nèi)部電壓基準(zhǔn)?：可配置1.4V或2.5V輸出
?溫度傳感器?：±0.5°C精度(校準(zhǔn)后)

4. 通信接口

?CAN-FD?：支持CAN 2.0A/B和CAN-FD協(xié)議
?4個(gè)UART?：支持LIN、IrDA、DALI等協(xié)議
?2個(gè)I2C?：最高1Mbps(Fm+模式)
?2個(gè)SPI?：最高32Mbps

5. 定時(shí)器資源

2個(gè)高級控制定時(shí)器(TIMA)：支持死區(qū)插入和故障處理
5個(gè)通用定時(shí)器(TIMG)：支持PWM、編碼器接口等功能
32位定時(shí)器(TIMG12)：適用于長時(shí)間基準(zhǔn)
實(shí)時(shí)時(shí)鐘(RTC)：帶日歷和報(bào)警功能

三、低功耗設(shè)計(jì)

MSPM0G310x提供五種主要工作模式，功耗表現(xiàn)優(yōu)異：

模式	典型電流	喚醒源	保持內(nèi)容
RUN	96μA/MHz	N/A	全功能運(yùn)行
SLEEP	467μA@4MHz	任意中斷	所有內(nèi)存和外設(shè)配置
STOP	46μA@32kHz	GPIO/特定外設(shè)	SRAM和寄存器
STANDBY	1.5μA	RTC/GPIO	SRAM和RTC
SHUTDOWN	80nA	專用GPIO/NRST	無

獨(dú)特的"FastWake"技術(shù)可實(shí)現(xiàn)從STANDBY到RUN模式僅需15.2μs的快速喚醒，平衡了低功耗和響應(yīng)速度的需求。

四、典型應(yīng)用設(shè)計(jì)

1. 電機(jī)控制系統(tǒng)

利用TIMA定時(shí)器產(chǎn)生互補(bǔ)PWM輸出，配合內(nèi)置死區(qū)時(shí)間插入功能，可直接驅(qū)動三相電機(jī)。雙ADC可同步采樣相電流，GPAMP用于信號調(diào)理，CAN-FD實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信。

?設(shè)計(jì)要點(diǎn)?：

使用TIMA0/1生成6路PWM
ADC定時(shí)觸發(fā)與PWM中心對齊
故障引腳實(shí)現(xiàn)快速保護(hù)

2. 智能電表方案

128KB閃存滿足DLMS/COSEM協(xié)議棧需求，硬件CRC和AES加速器保障數(shù)據(jù)安全。低功耗特性延長電池壽命，RTC確保時(shí)間基準(zhǔn)準(zhǔn)確。

?優(yōu)化建議?：

采用STANDBY模式降低待機(jī)功耗
利用DMA實(shí)現(xiàn)計(jì)量數(shù)據(jù)批量傳輸
溫度傳感器補(bǔ)償RTC精度

五、開發(fā)支持

TI提供完整的生態(tài)系統(tǒng)支持：

?硬件工具?：LP-MSPM0G3507開發(fā)套件
?軟件資源?：MSP軟件開發(fā)套件(SDK)包含驅(qū)動庫和示例代碼
?配置工具?：SysConfig圖形化引腳配置工具
?培訓(xùn)資源?：MSP Academy在線學(xué)習(xí)平臺

開發(fā)環(huán)境支持：

Code Composer Studio? IDE
IAR Embedded Workbench?
Keil? MDK

六、封裝選項(xiàng)

MSPM0G310x提供三種封裝選擇：

32引腳VQFN(5mm×5mm)
28引腳VSSOP(7.1mm×4.9mm)
20引腳VSSOP(5.1mm×4.9mm)

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