TI MSP432

MSP432は、テキサス・インスツルメンツのミックスドシグナル ・マイクロコントローラ・ファミリです。32ビットARM Cortex-M4F CPUをベースとし、16ビットMSP430ラインを拡張したもので、コードとデータ用のアドレス空間が広く、MSP430よりも整数と浮動小数点の計算が高速です。MSP430と同様に、多数の周辺機器が内蔵されており、低消費電力要件向けに設計されています。2021年、TIはMSP432が製造中止となり、「新しいMSP432製品は出ない」ことを確認しました。^[1]

現代の組み込みコンピューティングでは、大量のデータとコードが必要であり、浮動小数点演算が必要になることがよくあります。MSP430 の16 ビット アーキテクチャは、これらのニーズに対応するために 20 ビット (MSP430X) に拡張されましたが、結果として生じた 1 MB の制限はまだ小さすぎ、命令セットの拡張によってコードの実行速度が低下します。さらに、MSP430 アーキテクチャにはハードウェア浮動小数点ユニットが含まれていません。IEEE754浮動小数点演算は、ネイティブの 16 ビット データに対して整数演算を使用して^{ソフトウェア}でエミュレートされますが、非常に低速です。^[3]

MSP432 ラインで使用される ARM Cortex-M4F アーキテクチャは、最大 4 GB の統合プログラム/データ/周辺メモリを可能にし、単精度のIEEE754互換浮動小数点ユニット を内蔵しています。

MSP432の周辺機器はMSP430のものと似ており、ソフトウェアの再利用を容易にするROMドライバライブラリが組み込まれています。^[5]

MSP430 との違いは次のとおりです。

• ネストされたベクター割り込みコントローラ（NVIC）を使用した割り込みメカニズムの再設計
• 解像度（14ビット）と速度（1MSPS）が向上したADC
• 再設計されたuDMAエンジン
• ARM固有のSysTickおよびTimer32タイマー/カウンターブロック

MSP432 は、以前 TI から提供されていた Stellaris LM4F120 および Tiva-C TM4C123 部品に似ています。MSP432 は若干遅く、安価で、消費電力が大幅に少なく、32/64 ビットのワイド タイマー ユニットや直交エンコーダ ブロックなどの高度な周辺機器が少ない傾向があります。2017 年秋、TI は Ethernet、USB、CAN、SPI 周辺機器を含むより高性能な部品でこのファミリを拡張しました。

2017年にTiva TM4C129はMSP432「Eシリーズ」^[6]としてブランド名が変更されましたが、AESモジュール、SHA/MD5モジュール、DESモジュールなどの機能が追加されました。

MSP432 ではいくつかの新しいサブシステムが導入されました。

• ポートマッピングコントローラ（PMAP）は、内蔵周辺機器を物理ピンにマッピングします。
• 電源制御マネージャー (PCM) は、フルスピード モードと低電力モード (LPM 0、3、3.5、4、4.5) を切り替えます。
• AESおよびCRCハードウェアアクセラレータ

MSP432 デバイスの名前は、MSP430 のデバイスの名前と似ています。たとえば、MSP432P401RIPZT は次の部分で構成されています。

• MSP432 : 標準プレフィックス。
• P : パフォーマンスおよび低電力シリーズのデバイスを示します。「E」は、イーサネット、USB、CAN、SPI などの通信インターフェイスが組み込まれた部品を示します。これらの部品は、電力エンベロープが大幅に高くなります。
• 4 : 最初の数字「4」はフラッシュ 48 MHz デバイスを示します。
• 0 : 2 桁目の「0」は汎用クラスを示し、「1」は LCD コントローラなどの拡張周辺機器を示します。
• 1 : 3 桁目の「1」は、1 MHz 14 ビット ADC を含む周辺機器構成を示します。
• R : 4 桁目の「R」は 256 KB のフラッシュと 64 KB の SRAM を示し、「M」は 128 KB のフラッシュと 32 KB の SRAM、「V」は 512 KB のフラッシュと 128 KB の SRAM、「Y」は 1024 KB のフラッシュと 256 KB の SRAM、「1」は 2048 KB のフラッシュと 256 KB の SRAM を示します。
• T : 4xxxモデル指定子の後に続くものは、全体的な消費電力は低いがリーク電流は高い低クロックバージョン（通常は24MHz）を示すようです。
• I : 温度範囲: S = 0...50 °C、I = -40...85 °C、T = –40..105 °C。
• PZ : 包装コード
• T : 配給形態：小リール

最初にリリースされた MSP432 汎用チップ ファミリは、2017 年秋に拡張されました。

• 最大2048KBのフラッシュメモリ
• 最大48MHzのシステムクロック、速度と電力のトレードオフをプログラム可能
• 1.62～3.7V電源電圧
• 90 uA/MHz のアクティブ電力と 850nA RTC 動作
• 内部電圧リファレンス付き 14 ビット 1 MSPS 差動 SAR ADC
• 2つのアナログコンパレータ
• 最大 4 つの 16 ビット タイマー (PWM 付き)
• リアルタイムクロック/カレンダー
• シリアル UART/IrDA/SPI/i2c
• 48 個の GPIO ピン、一部は割り込み/ウェイクアップ、グリッチフィルタリング、高電流駆動機能付き
• 128、192、256 ビット AES および 32 ビット CRC を備えた DSP および AES256 アクセラレータ
• シリアルワイヤトレースと電源デバッグおよびプロファイリングを備えたJTAGおよび 2 ピンSWDデバッグインターフェイス

• 最大1024KBのフラッシュメモリと256KBのSRAM、6KBのEEPROM
• 最大120MHzのシステムクロック
• 2.9～3.6 V電源電圧
• アクティブ電力 360 uA/MHz、休止 RTC モードでは 1.29 uA
• 15 ブロックに最大 90 個の GPIO ピンがあり、一部は高速トグル操作をサポートし、すべては割り込みをサポートし、一部は休止状態からのウェイクアップをサポートします。
• USBホスト、デバイス、OTG周辺機器
• 内部または外部PHYを使用した100 Mbit/s対応イーサネット、内部PHYはIEEE 1588 PTPをサポート
• 8/16/32 ビット バス幅最大 150 MB/秒をサポートする SDRAM サポート用の外部周辺機器インターフェイス
• 最大2MSPSと内部または外部電圧リファレンスをサポートする2つの12ビットSAR ADC
• 3つのアナログコンパレータ
• 16個のデジタルコンパレータ
• 最大10個のI2Cインターフェース
• 最大2つのCAN 2.0A、2.0Bインターフェース
• 最大4つのSSI（SPI）インターフェースがバイSSIまたはクアッドSSI操作をサポート
• 最大8つのUARTインターフェース
• 128、192、256 ビットの AES と 32 ビットの CRC を備えた DSP および AES256 アクセラレータ、および 168 ビットのキー長の DES、SHA-1、SHA-2、MD5 ハッシュ
• 4つの改ざん検出入力
• 1つの直交エンコーダ入力周辺機器と最大8つのPWM出力
• リアルタイムクロック/カレンダー
• シリアルワイヤトレースと電源デバッグおよびプロファイリングを備えた JTAG および 2 ピン SWD デバッグインターフェイス

この Launchpad ボードは、低電力の SimpleLink Wi-Fi CC3100 BoosterPackを含む、MSP430 スタック可能な BoosterPack スイートと互換性があります。開発ワークステーションに直接接続できる USBデバッグ インターフェイスが含まれています。

P401R ランチパッドと同様に、これは 2 MB のフラッシュ、256 KB の SRAM を備えたより大きなチップをサポートし、チップの LCD_F 周辺機器を活用した 320 セグメントの LCD ディスプレイも備えています。

これは、2 セットの BoosterPack ヘッダーとオンボード イーサネット ジャックを備えた長い開発ボードです。また、イーサネット ジャックの近くにある 2 番目の USB ポート (USB デバッグ ポートとは別) により、 USB OTGアプリケーションもサポートします。

これは、初期の MSP432 チップで使用される 100 ピン LQFP ZIF ソケットと、JTAG および Spy Bi-Wire デバッグ インターフェイスを備えた、より高価な開発ボードです。

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