MCU变革在即：TIA将加入其集成阵营

集成电路和电子计算机的发展，在20世纪成为最值得人们称道的成就之一。20世纪70年代出现的微型计算机，在科学技术界引起了影响深远的变革。随着8位MCU的出现，确立了微控制器的地位，引起了微型计算机领域新的变革，而后，MCU开始飞速发展以其控制功能的不断完善为发展标志。TI为助力MCU的发展推出了全球首款具有可配置低泄漏跨阻放大器的微控制器——MSP430FR2311 MCU，即将变革MCU的集成历史。

TIA助阵低功耗MCU集成

经历了将近半个世纪的发展，MCU开始顺应市场动态，向高度集成化靠拢，人们逐渐将整个外部器件尽量整合在同一个IC里面，让很多功能集成在一起，从而实现更小的体积。而高度集成的微控制器又存在着如何降低功耗的难题，特别是MSP430的用户，他们需要的就是低功耗的MCU产品。人们的这种需求，就要求传感器电池寿命从原来的两年增加到五年、十年甚至更长的电池寿命。TI MSP430FR2311 MCU能够满足现代趋势的需求，在高度集成的条件下，利用TIA实现超低功耗。

(MSP430FR2311 MCU)

MSP430FR2311 MCU之所以能够实现低功耗，除集成了一个低功耗的FRAM和低功耗的MSP430内核以外，更重要的是增加了一个低功耗的低泄漏跨阻放大器(TIA)。

(跨阻放大器(TIA)是将电流转至电压的转换器)

那么跨阻放大器到底是何方神圣?为什么能在高集成度下实现低功耗?与以电压为主的传统放大器相比，跨阻放大器则是以小电流为主，它的工作原理是将一个很小的电流转换成电压数据，再传送到MCU里去搜集这个数据。其实很多传感器的应用，特别是灵敏度很高的传感器，都需要电流输出，需要去计量有多少电流通过这个传感器。以往工程师的做法是利用运放加电阻这样的外围设计来实现，这种做法在一定程度上加大了设计产品的复杂度。MSP430FR2311 MCU将一个50pA的低泄漏跨阻放大器集成到MCU里面，仅这颗跨阻放大器就比其他同类产品降低了20倍功耗，正以此实现高集成低功耗的应用。

TI超低功耗MSP微控制器事业部总经理Miller Adair表示：“能将50pA超低功耗跨阻放大器集成在MSP430FR2311 MCU中，且实现可配置的功能，这个部分也是MSP430FR2311 MCU在片上系统中一个很重要的创新。”

(TI超低功耗MSP微控制器事业部总经理 Miller Adair)

然而，MSP430FR2311 MCU的高度集成并不仅只限于一个TIA，也集成了放大器、比较器和高速ADC，基本上囊括了整个模拟的前端。同时，除MCU本身的功能和TIA之外，FRAM+晶振的组合也同样集成到了这款微控制器中，把这些全部整合在同一颗IC中，将PCB的体积减少了75%，从而达到高度集成化的要求。

也正是由于高度集成化的设计方案，让这颗MCU适用于很多便携式和消费电子类的产品中，例如：移动电源、电动剃须刀等。

通用平台+扩展性带来灵活的IoT设计方案

伴随着物联网大势的强大驱动力，人们对于MCU的需求逐渐倾向于使用通用平台来完成任务，而实现通用平台就需要微控制器拥有很强大的扩展性。

在不同的应用上对于SRAM和闪存的要求不同，MSP430FR2311 MCU的铁电部分消除了闪存与RAM之间的比率限制，FRAM技术通过选择分配给应用代码或数据的存储器数量来实现应用扩展，不仅可以充当闪存来使用，也可以当做SRAM来使用，1KB的SRAM为开发人员提供了额外的软件灵活性，可以在同一个软件上完成不同的设计，达成通用平台的目的。

MSP430FR2311 MCU中的运放可以用做于反相、非反相或者是跨阻等不同配置连接多种工业传感器。再结合MSP430FR2311 MCU上集成的多种可配置的模拟器件，这些功能都极大地提升了这款微控制器的扩展性，为物联网的发展带来了灵活的设计方案。

通用平台和高扩展性让MSP430FR2311 MCU可以连接多种模拟传感器，例如：光感、湿度、温度、气体、紫外线、电流功率等传感器，正因如此，MSP430FR2311 MCU可以在楼宇自动化和医疗健康产品中得到充分利用。无线开关+手机打造楼宇自动化产品：烟雾控制器、温度控制器和安防传感器，在低功耗睡眠状态下低至170μA的状态，可以让烟雾探测器的电池寿命延长到超过10年以上。

MCU搭载TIA这种模式是否会成为微控制器新一轮的大变革，让我们拭目以待吧!