MSP432产品培训(三)-电源系统

大家好，非常欢迎大家参加本次 MSP 432 的培训。

那本次培训呢，我们将讨论MSP 432的电源系统部分。

那我们可以看到我们的MSP 432 呢，它提供一个非常

宽泛的一个工作电压范围。

我们的最低工作电压范围呢， 可以低至 1. 62伏，

好，我们最高的时候是 3. 7 伏

这是一个非常宽的这样一个工作电压范围

那我们在内部呢，我们可以选择根据不同的应用呢，

我们可以选择两个内核的工作电压

一个呢，是 1. 2 伏，这个 1. 2伏呢，

比较适用在24兆频率赫兹这样的一个频率以下工作

这样的一个应用，或者呢，可以选择 1. 4 伏的

一个内核工作电压， 那这个时候呢 我们推荐大家

在48兆频率赫兹这样的运行的 应用中选择 1. 4 伏的

内核工作电压 那这样呢我们就可以根据应用的不同情况呢

来选择不同的工作电压，来进一步的降低我们的功耗。

那我们的芯片内部呢 我们内置的两个调压器，

一个呢是传统的 LDO, 这个是一个低功耗的一个LDO。

但是呢除了这个传统的LDO呢,我们还提供一个DCDC的一个稳压器，

这种稳压器呢，它适合在一个高频和高负载的条件下呢，

能提供比较高效的一个输出

那就用于我们一个在高频情况下运行的一个高负载的这样的一个应用

和 MSP 430 系列相比呢，我们电源电压的监控器的

和受监控的模块呢，也显著地为了低功耗来进行了优化，

它还增加了一个低功耗性能模式，从而让它可以在LMP3,LMP4，

以及 3. 5，4. 5 这几种模式 下展现出一个极低的功耗

最后呢我们需要提醒大家注意的一点啊 这个可能也是一个非常重要的

特性呢，就是我们所有的电源的转换 我们的内核工作电压

转换，我们内置调压器的转换呢，以及他们的配置和操作

都可以通过我们调用驱动程序库的 API 来完成

这是一个非常方便的一个实现方法

那我们前面刚讲过我们MSP 432 呢 具有从1.62伏一直到 3. 7 伏

这样的一个非常宽的一个工作电压范围，

但是呢 我们的启动电压呢要求是 1. 65伏，

要注意是 1. 65伏，我们才能释放这个BOR的复位。

在1.71伏以上 我们的闪存和我们的电源电压监控,我们的SVS

它都是能够工作的，但是呢在 1. 71 伏以下，

在 1. 62 伏到 1.71V之间，我们的 flash 的访问

或者是 SVS 的监控, 只能两者选一, 这两个不能同时工作。

同时工作的话呢，一定要高于 1. 71伏。这就是我们的LDO，

我们的LDO呢，在最低 1. 62 V的情况下呢，我们就能使能它，

这个 LDO 的工作范围呢，电压范围呢，是非常广的，也是

1. 62伏到 3. 7伏，那我们内置的那个额外的 DCDC 变压器

那它的要求比较高，它需要在2伏，最低2伏的情况下呢

它才能开始工作。这张图表呢，基本就是我们整个电源的工作条件范围

那我们之前也讲了，我们芯片内部的内置了两种电源电压的稳压器，

一个是 LDO 一个是DCDC 稳压器，在默认的情况下呢，在上电复位时候

始终是选择 LDO 来作为供电的，这是一个非常通用的稳压器

它的工作电压呢是 1. 62伏一直到 3. 7伏，它呢可以用于所有的工作模式

和所有的低功耗模式，并且呢，它能根据所使用的低功耗模式呢，

产生不同的，不同功耗的这样的一个输出负载， LDO 呢

还支持一个快速的开关以及切换操作，当您的应用

需要在工作模式和一些低功耗模式之间进行频繁切换的时候呢

我们推荐您使用 LDO ，因为它可以非常平缓地来，非常快速频繁进行切换

能给我们的应用带来极大的便利，而另一方面呢，我们来考虑一下额外的

DCDC 稳压器，它作为一个辅助稳压器 在外部呢，需要外接一个

电感器，因此呢，我们需要在系统中考虑到它产生的额外的成本

而且它的工作电压范围很小，刚才说了，是从2伏开始一直到 3. 7伏，

并且呢 我们这个 DCDC 稳压器呢它只能用于LP0 模式以及普通的工作

活跃模式。因此呢 我们这个DCDC 稳压器呢，看起来呢

它在工作范围方面呢，是存在不足的

但是呢，它的优点呢，是在于效率。因此，它比较适合一个高频运行的

高负载这样的一个应用情况。另外需要注意的是我们这个DCDC

稳压器呢，还需要比较长的时间呢，从 LDO 来进行切换，关闭。

如果我们在使用这个DCDC 稳压器的情况下呢，我们 VCC 降到2伏以下

降到我们这个DCDC 稳压器的工作电压范围之外 那我们这个DCDC稳压器

将自动开启一个失效防护切换， 他将回到LDO 来供电，

一旦这个 VCC 监控再次升到2 伏以上的时候呢，硬件也会自动的再切换回

这个DCDC稳压器来进行供电， 这是我们的一些特性。

那大家呢，可以根据应用呢 来选择一个合适的内部调压器。

好现在呢，让我们来快速地了解一下 我们的MSP 432这款产品它提供的

非常灵活的一些功耗模式。 首先呢我们MSP 432 系列呢，

它引入了您可能在MSP 430 上 看到的类似的功耗模式，

其中包括一个工作模式， 有活跃模式，LPM0模式，

LPM3. 5 和LPM4. 5模式， 另外呢还引入了

两个新的低频工作模式，这是由ARM内核带来的低功耗工作模式。

好现在我们来具体看一下这些模式 首先呢我们从活跃模式也就是工作

模式开始，在工作模式下呢， 我们可以使用两种不同的内核

电压 1. 2伏，1. 4 伏， 而根据应用的功耗要求和性能要求

来进行灵活的选择，这个时候呢也 可以用任意的稳压器LDO

或者是DCDC 稳压器都可以， 那一般呢，

为了实现较高频率上的 实现一个较高的性能，

在24兆赫兹到 48兆赫兹之间运行代码的时候呢

我们是强烈建议内核电压 1以及 使用 DCDC稳压器这样的一个环境

我们这个低功耗的LDO 呢， 它的电流消耗约为 166微安 。

另外，在整个工作模式下的 电流消耗约为 100 毫安。

接着呢 我们来看MSP 432 它新引入的两种低功耗模式。

这些模式均为一个低频模式，低频模式呢，它属于一个特殊的模式，

这种模式呢，它保持系统中所有部分都处于工作状态，而包括CPU

处于工作状态，但是呢，所有的时钟呢，都必须小于等于 120K赫兹

这样的频率范围。这样一来整个系统的电流消耗呢，就降为

70微安或者更低。

这是低频运行模式。再来看LPM0， LPM0的模式呢，它和 MSP 430

当中的LPM0 模式呢很相似，在这个模式下呢，除了 cpu 和主时钟外的

所有的外设和时钟呢，它都处于工作状态，在这个模式下呢，电流消耗呢

它介于65个微安到100多微安每兆赫兹之间，它具体呢取决于所选择

使用的稳压器。

接下来的LPM3 和LPM4呢，也是你以前可能在 MSP 430上

见过的低功耗模式，在这些工作模式下，系统的所有部分都必须工作在

至少32 k 赫兹的频率下。虽然 xml 内容的会被保留，但是cpu 是不处于

运行状态的. RTC和 GPL 呢，可以处于工作状态 那这些RTC和GPL

都可作为一个可能的一个唤醒来源，来用来唤醒我们的设备，从而使我们

器件进入工作模式，在LPM3模式下呢，MSP 432大约功耗是 850 个纳安

最后呢，也是最重要的是LPM3. 5 和LPM4. 5这两个超低功耗模式。

同样的类似于来自 MSP 430 的超低功耗模式，在这些模式当中

整个系统都会被关闭，在 LPM3. 5 的模式下呢， SRAM的内容呢

可能可以被保留，但是内核逻辑和所有其他的部分呢都会被关闭

并且呢，只能由 RTC 来帮助整个应用来衡量时间。在 LPM3. 5 的模式

只有使用 RTC 的中断或者是一些端口产生的中断来唤醒整个器件

在 LPM4.5 模式下可以使用复位或者GPIO 来使器件恢复工作状态

有必要记住的一点是MSP 432 呢，它是 MSP 以及 Cortex M 架构完美融合

因此呢，它可以使用相同的睡眠和唤醒的机制来使器件进入

或者退出低功耗模式，而我们呢可以有很多种方法呢来指示器件

进入或者退出低功耗模式，而我们可以使用Cortex M的这个 CMSIS 指令

例如我们图片上看到的这个WFI， 我们也可以使用 MSP 它固有的惯例

例如我们用GO TO 我们用 go to LPM0或go to LPM3 进入相应的

低功耗模式，那除了这些之外呢，我们还提供了非常丰富的

驱动程序库的API 来让用户非常轻松地来进行模式的切换，代码的开发

最后在整个电源介绍部分呢，最需要记住的一点，是我们提供一个叫

PCM_SetPowerSave这样的一个非常强大的驱动程序库的API

这种单一的API 可以让用户在期间内所有可用的功率模式

之间自如地转换， 这是一个非常强大的API。

好 关于 MSP432 电源部分的介绍

就到这里结束，谢谢大家观看

大家好，非常欢迎大家参加本次 MSP 432 的培训。

那本次培训呢，我们将讨论MSP 432的电源系统部分。

那我们可以看到我们的MSP 432 呢，它提供一个非常

宽泛的一个工作电压范围。

我们的最低工作电压范围呢， 可以低至 1. 62伏，

好，我们最高的时候是 3. 7 伏

这是一个非常宽的这样一个工作电压范围

那我们在内部呢，我们可以选择根据不同的应用呢，

我们可以选择两个内核的工作电压

一个呢，是 1. 2 伏，这个 1. 2伏呢，

比较适用在24兆频率赫兹这样的一个频率以下工作

这样的一个应用，或者呢，可以选择 1. 4 伏的

一个内核工作电压， 那这个时候呢 我们推荐大家

在48兆频率赫兹这样的运行的 应用中选择 1. 4 伏的

内核工作电压 那这样呢我们就可以根据应用的不同情况呢

来选择不同的工作电压，来进一步的降低我们的功耗。

那我们的芯片内部呢 我们内置的两个调压器，

一个呢是传统的 LDO, 这个是一个低功耗的一个LDO。

但是呢除了这个传统的LDO呢,我们还提供一个DCDC的一个稳压器，

这种稳压器呢，它适合在一个高频和高负载的条件下呢，

能提供比较高效的一个输出

那就用于我们一个在高频情况下运行的一个高负载的这样的一个应用

和 MSP 430 系列相比呢，我们电源电压的监控器的

和受监控的模块呢，也显著地为了低功耗来进行了优化，

它还增加了一个低功耗性能模式，从而让它可以在LMP3,LMP4，

以及 3. 5，4. 5 这几种模式 下展现出一个极低的功耗

最后呢我们需要提醒大家注意的一点啊 这个可能也是一个非常重要的

特性呢，就是我们所有的电源的转换 我们的内核工作电压

转换，我们内置调压器的转换呢，以及他们的配置和操作

都可以通过我们调用驱动程序库的 API 来完成

这是一个非常方便的一个实现方法

那我们前面刚讲过我们MSP 432 呢 具有从1.62伏一直到 3. 7 伏

这样的一个非常宽的一个工作电压范围，

但是呢 我们的启动电压呢要求是 1. 65伏，

要注意是 1. 65伏，我们才能释放这个BOR的复位。

在1.71伏以上 我们的闪存和我们的电源电压监控,我们的SVS

它都是能够工作的，但是呢在 1. 71 伏以下，

在 1. 62 伏到 1.71V之间，我们的 flash 的访问

或者是 SVS 的监控, 只能两者选一, 这两个不能同时工作。

同时工作的话呢，一定要高于 1. 71伏。这就是我们的LDO，

我们的LDO呢，在最低 1. 62 V的情况下呢，我们就能使能它，

这个 LDO 的工作范围呢，电压范围呢，是非常广的，也是

1. 62伏到 3. 7伏，那我们内置的那个额外的 DCDC 变压器

那它的要求比较高，它需要在2伏，最低2伏的情况下呢

它才能开始工作。这张图表呢，基本就是我们整个电源的工作条件范围

那我们之前也讲了，我们芯片内部的内置了两种电源电压的稳压器，

一个是 LDO 一个是DCDC 稳压器，在默认的情况下呢，在上电复位时候

始终是选择 LDO 来作为供电的，这是一个非常通用的稳压器

它的工作电压呢是 1. 62伏一直到 3. 7伏，它呢可以用于所有的工作模式

和所有的低功耗模式，并且呢，它能根据所使用的低功耗模式呢，

产生不同的，不同功耗的这样的一个输出负载， LDO 呢

还支持一个快速的开关以及切换操作，当您的应用

需要在工作模式和一些低功耗模式之间进行频繁切换的时候呢

我们推荐您使用 LDO ，因为它可以非常平缓地来，非常快速频繁进行切换

能给我们的应用带来极大的便利，而另一方面呢，我们来考虑一下额外的

DCDC 稳压器，它作为一个辅助稳压器 在外部呢，需要外接一个

电感器，因此呢，我们需要在系统中考虑到它产生的额外的成本

而且它的工作电压范围很小，刚才说了，是从2伏开始一直到 3. 7伏，

并且呢 我们这个 DCDC 稳压器呢它只能用于LP0 模式以及普通的工作

活跃模式。因此呢 我们这个DCDC 稳压器呢，看起来呢

它在工作范围方面呢，是存在不足的

但是呢，它的优点呢，是在于效率。因此，它比较适合一个高频运行的

高负载这样的一个应用情况。另外需要注意的是我们这个DCDC

稳压器呢，还需要比较长的时间呢，从 LDO 来进行切换，关闭。

如果我们在使用这个DCDC 稳压器的情况下呢，我们 VCC 降到2伏以下

降到我们这个DCDC 稳压器的工作电压范围之外 那我们这个DCDC稳压器

将自动开启一个失效防护切换， 他将回到LDO 来供电，

一旦这个 VCC 监控再次升到2 伏以上的时候呢，硬件也会自动的再切换回

这个DCDC稳压器来进行供电， 这是我们的一些特性。

那大家呢，可以根据应用呢 来选择一个合适的内部调压器。

好现在呢，让我们来快速地了解一下 我们的MSP 432这款产品它提供的

非常灵活的一些功耗模式。 首先呢我们MSP 432 系列呢，

它引入了您可能在MSP 430 上 看到的类似的功耗模式，

其中包括一个工作模式， 有活跃模式，LPM0模式，

LPM3. 5 和LPM4. 5模式， 另外呢还引入了

两个新的低频工作模式，这是由ARM内核带来的低功耗工作模式。

好现在我们来具体看一下这些模式 首先呢我们从活跃模式也就是工作

模式开始，在工作模式下呢， 我们可以使用两种不同的内核

电压 1. 2伏，1. 4 伏， 而根据应用的功耗要求和性能要求

来进行灵活的选择，这个时候呢也 可以用任意的稳压器LDO

或者是DCDC 稳压器都可以， 那一般呢，

为了实现较高频率上的 实现一个较高的性能，

在24兆赫兹到 48兆赫兹之间运行代码的时候呢

我们是强烈建议内核电压 1以及 使用 DCDC稳压器这样的一个环境

我们这个低功耗的LDO 呢， 它的电流消耗约为 166微安 。

另外，在整个工作模式下的 电流消耗约为 100 毫安。

接着呢 我们来看MSP 432 它新引入的两种低功耗模式。

这些模式均为一个低频模式，低频模式呢，它属于一个特殊的模式，

这种模式呢，它保持系统中所有部分都处于工作状态，而包括CPU

处于工作状态，但是呢，所有的时钟呢，都必须小于等于 120K赫兹

这样的频率范围。这样一来整个系统的电流消耗呢，就降为

70微安或者更低。

这是低频运行模式。再来看LPM0， LPM0的模式呢，它和 MSP 430

当中的LPM0 模式呢很相似，在这个模式下呢，除了 cpu 和主时钟外的

所有的外设和时钟呢，它都处于工作状态，在这个模式下呢，电流消耗呢

它介于65个微安到100多微安每兆赫兹之间，它具体呢取决于所选择

使用的稳压器。

接下来的LPM3 和LPM4呢，也是你以前可能在 MSP 430上

见过的低功耗模式，在这些工作模式下，系统的所有部分都必须工作在

至少32 k 赫兹的频率下。虽然 xml 内容的会被保留，但是cpu 是不处于

运行状态的. RTC和 GPL 呢，可以处于工作状态 那这些RTC和GPL

都可作为一个可能的一个唤醒来源，来用来唤醒我们的设备，从而使我们

器件进入工作模式，在LPM3模式下呢，MSP 432大约功耗是 850 个纳安

最后呢，也是最重要的是LPM3. 5 和LPM4. 5这两个超低功耗模式。

同样的类似于来自 MSP 430 的超低功耗模式，在这些模式当中

整个系统都会被关闭，在 LPM3. 5 的模式下呢， SRAM的内容呢

可能可以被保留，但是内核逻辑和所有其他的部分呢都会被关闭

并且呢，只能由 RTC 来帮助整个应用来衡量时间。在 LPM3. 5 的模式

只有使用 RTC 的中断或者是一些端口产生的中断来唤醒整个器件

在 LPM4.5 模式下可以使用复位或者GPIO 来使器件恢复工作状态

有必要记住的一点是MSP 432 呢，它是 MSP 以及 Cortex M 架构完美融合

因此呢，它可以使用相同的睡眠和唤醒的机制来使器件进入

或者退出低功耗模式，而我们呢可以有很多种方法呢来指示器件

进入或者退出低功耗模式，而我们可以使用Cortex M的这个 CMSIS 指令

例如我们图片上看到的这个WFI， 我们也可以使用 MSP 它固有的惯例

例如我们用GO TO 我们用 go to LPM0或go to LPM3 进入相应的

低功耗模式，那除了这些之外呢，我们还提供了非常丰富的

驱动程序库的API 来让用户非常轻松地来进行模式的切换，代码的开发

最后在整个电源介绍部分呢，最需要记住的一点，是我们提供一个叫

PCM_SetPowerSave这样的一个非常强大的驱动程序库的API

这种单一的API 可以让用户在期间内所有可用的功率模式

之间自如地转换， 这是一个非常强大的API。

好 关于 MSP432 电源部分的介绍

就到这里结束，谢谢大家观看