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，基于增強型Arm^^^ ^Cortex?-M0+ 32位內核平臺，工作頻率高達80MHz。這些經過成本優化的MCU具有高性能模擬外設集成，工作電源電壓范圍為1.62V至3.6V，支持-40°C至125°C擴展溫度范圍。該設備提供高達128KB嵌入式閃存程序存儲器，內置糾錯碼 (ECC)。它們具有高達32KB的SRAM，帶硬件奇偶校驗選項。這些器件包含7通道DMA、存儲器保護單元和各種高性能模擬外設。這些外設包括兩個12位4MSPS ADC、一個可配置內部共享電壓基準和一個通用放大器。

數據手冊：

*附件：MSPM0G310x數據手冊.pdf

*附件：MSPM0G310x-Q1數據手冊.pdf

這些設備還提供智能數字外設，例如兩個16位高級控制定時器、五個通用定時器（一個用于QEI接口的16位通用定時器、兩個用于待機模式的16位通用定時器和一個32位通用定時器）、兩個窗口看門狗定時器，以及一個具有報警和日歷模式的RTC。此系列器件提供數據完整性、加密外設（CRC、TRNG、AES）和增強型通信接口（四個UART、兩個I^2^C、兩個SPI，以及CAN 2.0/FD）。MSPM0G310x-Q1器件通過了汽車應用類AEC-Q100認證。

特性

• 內核
  • ARM 32位Cortex-M0+ CPU，帶內存保護單元，頻率高達80MHz
• 工作特性
  • 擴展溫度范圍：-40°C至125°C
  • 寬電源電壓范圍：1.62V至3.6V
• 存儲器
  • 具有內置糾錯碼 (ECC) 且高達128KB的閃存
  • 高達32KB的SRAM，帶硬件奇偶校驗
• 高性能模擬外設
  • 兩個具有總計多達11個外部通道的12位4Msps同步采樣模數轉換器 (ADC)
    • 通過硬件平均功能實現14位的有效分辨率（250ksps時）。
  • 一個通用放大器 (GPAMP)
  • 可配置1.4V或2.5V內部共享電壓基準 (V REF )
  • 集成溫度傳感器
  • 集成電源監控器
• 經優化的低功耗模式
  • 運行：96μA/Mhz (CoreMark)
  • 睡眠：467μA（4MHz時）
  • 停止：46μA（32kHz時）
  • 待機電流：1.5μA，具有RTC和SRAM保持
  • 關斷電流：80nA，具有IO喚醒功能
• 智能數字外設
  • 7通道DMA控制器
  • 兩個16位高級控制定時器，支持死區插入和故障處理
  • 七個計時器，支持多達22個PWM通道
    • 一個16位通用定時器
    • 一個16位通用定時器支持QEI
    • 兩個16位通用定時器支持待機模式下的低功耗運行
    • 一個32位通用定時器
    • 兩個16位高級定時器，帶死區
  • 兩個窗口看門狗定時器
  • 具有報警和日歷模式的RTC
• 增強型通信接口
  • 四個UART接口；一個支持LIN、IrDA、DALI、智能卡、曼徹斯特，三個支持待機模式下的低功耗運行
  • 兩個I^2^C接口，支持高達FM+ (1Mbit/s)、SMBus、PMBus以及從停止模式喚醒
  • 兩個SPI，一個SPI支持高達32Mbits/s
  • 一個控制器局域網 (CAN) 接口支持CAN 2.0 A或B和CAN-FD
• 時鐘系統
  • 精度高達±3%的內部4MHz至32MHz振蕩器 (SYSOSC)
  • 高達80MHz的鎖相環 (PLL)
  • 內部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)
  • 外部時鐘輸入
• 數據完整性和加密
  • 循環冗余校驗器（CRC-16、CRC-32）
  • 真隨機數發生器 (TRNG)
  • AES加密，帶128位或256位密鑰
• 靈活的I/O特性
  • 高達 28 GPIO
    • 兩個耐受5V電壓的IO
    • 兩個高驅動IO，驅動強度為20mA
• 開發支持
  • 2引腳串行線調試 (SWD)
• 封裝選項
  • 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解析與應用指南

一、產品概述

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+內核平臺，工作頻率高達80MHz。該系列包含三個成員：

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

這些器件采用先進的低功耗架構，支持-40°C至125°C的寬溫度范圍，工作電壓1.62V至3.6V，具有豐富的外設集成，特別適用于工業自動化、電機控制、智能計量等應用場景。

二、關鍵特性分析

1. 處理器核心

• 32位Cortex-M0+ CPU，帶內存保護單元(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個可編程優先級
• 指令預取緩存優化順序代碼執行

2. 存儲系統

• 閃存內置ECC糾錯碼，支持10萬次擦寫周期(前32KB)
• SRAM帶硬件奇偶校驗，零等待狀態訪問
• 7通道DMA控制器減輕CPU負擔

3. 模擬外設

• ?雙12位ADC?：4Msps采樣率，11個外部通道，支持硬件平均實現14位有效分辨率
• ? 通用放大器(GPAMP) ?：軌到軌輸入輸出，支持斬波穩定
• ?內部電壓基準?：可配置1.4V或2.5V輸出
• ?溫度傳感器?：±0.5°C精度(校準后)

4. 通信接口

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

5. 定時器資源

• 2個高級控制定時器(TIMA)：支持死區插入和故障處理
• 5個通用定時器(TIMG)：支持PWM、編碼器接口等功能
• 32位定時器(TIMG12)：適用于長時間基準
• 實時時鐘(RTC)：帶日歷和報警功能

三、低功耗設計

MSPM0G310x提供五種主要工作模式，功耗表現優異：

獨特的"FastWake"技術可實現從STANDBY到RUN模式僅需15.2μs的快速喚醒，平衡了低功耗和響應速度的需求。

四、典型應用設計

1. 電機控制系統

利用TIMA定時器產生互補PWM輸出，配合內置死區時間插入功能，可直接驅動三相電機。雙ADC可同步采樣相電流，GPAMP用于信號調理，CAN-FD實現網絡通信。

?設計要點?：

• 使用TIMA0/1生成6路PWM
• ADC定時觸發與PWM中心對齊
• 故障引腳實現快速保護

2. 智能電表方案

128KB閃存滿足DLMS/COSEM協議棧需求，硬件CRC和AES加速器保障數據安全。低功耗特性延長電池壽命，RTC確保時間基準準確。

?優化建議?：

• 采用STANDBY模式降低待機功耗
• 利用DMA實現計量數據批量傳輸
• 溫度傳感器補償RTC精度

五、開發支持

TI提供完整的生態系統支持：

• ?硬件工具?：LP-MSPM0G3507開發套件
• ?軟件資源?：MSP軟件開發套件(SDK)包含驅動庫和示例代碼
• ?配置工具?：SysConfig圖形化引腳配置工具
• ?培訓資源?：MSP Academy在線學習平臺

開發環境支持：

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

六、封裝選項

MSPM0G310x提供三種封裝選擇：

1. 32引腳VQFN(5mm×5mm)
2. 28引腳VSSOP(7.1mm×4.9mm)
3. 20引腳VSSOP(5.1mm×4.9mm)