MSP430FR25x2 容量性タッチ・センシング、ミクスト・シグナル・マイクロコントローラ

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1 デバイスの概要

1.1 特長

CapTIvate™ テクノロジ - 容量性タッチ
- 性能
  - 2 つの同時スキャンによる高速な電極スキャン
  - 近接センシング
- 信頼性
  - 電源ライン、RF、その他環境ノイズへの耐性の強化
  - スペクトラム拡散、自動チューニング、ノイズ・フィルタリング、デバウンシング・アルゴリズムを内蔵
  - 10V RMS の同相ノイズ、4kV の電気的高速過渡、15kV の静電放電により、IEC-61000-4-6、IEC-61000-4-4、IEC-61000-4-2 に準拠した信頼性の高いタッチ・ソリューションを実現
  - RF 放射の低減により電気的設計が簡素化
  - 金属タッチおよび耐水性設計をサポート
- 柔軟性
  - 最大 8 の自己容量および 16 の相互容量電極
  - 同じ設計内に自己容量と相互容量の電極を混在可能
  - マルチタッチ機能をサポート
  - 広い範囲の容量検出、広い電極範囲：0～300pF
- 低消費電力
  - 2 つのセンサにより、消費電流 4μA 未満のウェイク・オン・タッチ
  - ウェイク・オン・タッチのステート・マシンにより、CPU がスリープ状態でも電極スキャンが可能
  - 環境補償、フィルタリング、スレッショルド検出のハードウェア・アクセラレーション
- 使いやすさ
  - CapTIvate Design Center の PC GUI により、エンジニアはコードを作成せず、リアルタイムで容量性ボタンを設計し、チューニング可能
  - ROM の CapTIvate ソフトウェア・ライブラリにより、顧客アプリケーションに豊富な FRAM を使用可能
組み込みマイクロコントローラ
- 16 ビットの RISC アーキテクチャ
- 最高 16MHz のクロック周波数をサポート
- 3.6V～1.8V の広い電源電圧範囲 (最低電源電圧は SVS レベルにより制限されます。「SVS 仕様」を参照)
最適化された超低消費電力モード
- アクティブ・モード：120µA/MHz (標準値)
- スタンバイ：2 つのセンサによるウェイク・オン・タッチ：4µA 未満
- シャットダウン (LPM4.5)：SVS なしで 36nA
低消費電力の強誘電体 RAM (FRAM)
- 最大 7.5KB の不揮発性メモリ
- エラー訂正コード (ECC) 搭載
- 書き込み保護を設定可能
- プログラム、定数、ストレージの統合メモリ
- 書き込みサイクルの耐久性：10¹⁵ 回
- 放射線耐性、非磁性
- 高いFRAM:SRAM比、最大4:1
高性能アナログ
- 最大 8 チャネルの 10 ビット・アナログ/デジタル・コンバータ (ADC)
  - 内蔵の 1.5V 基準電圧
  - サンプル・アンド・ホールド 200ksps
インテリジェントなデジタル・ペリフェラル
- 3 つのキャプチャ/比較レジスタを搭載した 16 ビット・タイマ (Timer_A3) × 4
- CapTIvate™テクノロジに関連付けられた 16 ビット・タイマ × 1
- 16 ビット・カウンタ専用 RTC × 1
- 16 ビットの巡回冗長性検査 (CRC)
拡張シリアル通信、ピンの再割り当て機能をサポート (「デバイスの比較」を参照)
- 1 つの eUSCI_A が UART、IrDA、SPI をサポート
- 1 つの eUSCI_B が SPI および I²C をサポート
クロック・システム (CS)
- オンチップの 32kHz RC 発振器 (REFO)
- オンチップの 16MHz デジタル制御発振器 (DCO)、周波数ロック・ループ (FLL) 付き
  - オンチップの基準電圧は室温で ±1% 精度
- オンチップの超低周波数 10kHz 発振器 (VLO)
- オンチップの高周波数変調発振器 (MODOSC)
- 外付けの 32kHz 水晶発振器 (LFXT)
- 1～128 の MCLK プリスケーラをプログラム可能
- 1、2、4、8 のプログラマブル・プリスケーラを使って MCLK から SMCLK を生成
汎用入出力およびピン機能
- VQFN-20 パッケージに合計 15 の I/O を搭載
- 15 本の割り込みピン (P1 および P2) により、低消費電力モードから MCU をウェイクアップ可能
開発ツールとソフトウェア
- 開発ツール
  - MSP CapTIvate™ MCU 開発キットの評価：CAPTIVATE-PGMR プログラマ、容量性タッチ MSP430FR2522 MCU ボード BOOSTXL‑CAPKEYPAD とともに使用
  - ターゲット開発ボード MSP‑TS430RHL20
- 使いやすいエコシステム
  - CapTIvate Design Center - コード生成、カスタマイズ可能な GUI、リアルタイム・チューニング
12KB ROM ライブラリに CapTIvate タッチ・ライブラリとドライバ・ライブラリを内蔵
ファミリ・メンバー(「デバイス特性」も参照)
- MSP430FR2522：7.25KB のプログラム FRAM、256 バイトの情報 FRAM、2KB のRAM
  最大 8 つの自己容量式または 16 の相互容量式センサ
- MSP430FR2512：7.25KB のプログラム FRAM、256 バイトの情報 FRAM、2KB のRAM
  最大 4 つの自己容量式または相互容量式センサ
パッケージ・オプション
- 20ピン：VQFN (RHL)
- 16ピン：TSSOP (PW)

1.2 アプリケーション

電子スマート・ロック、ドア・キーパッド、リーダー
ガレージのドア・システム
侵入防止 HMI キーパッドおよび制御パネル
エレベータの呼び出しボタン
パーソナル・エレクトロニクス
ワイヤレス・スピーカおよびヘッドセット
A/V レシーバ
家電製品
電動工具
電灯のスイッチ
ビデオ・ドアベル

1.3 概要

MSP430FR25x2は超低消費電力の容量式タッチ・センシング用 MSP430™マイクコントローラ(MCU)ファミリの製品で、CapTIvate™タッチ・テクノロジを搭載しており、1～16個の容量式ボタンまたは近接センシングを使用する、コストの制約が厳しいアプリケーション向けです。MSP430FR25x2 MCUは、電磁気妨害、油、水、グリースなどにさらされる産業用アプリケーション向けの価値と性能を実現します。これらのデバイスは、IEC認定済みのソリューションであり、競合製品の1/5の消費電力で、ガラス、プラスチック、金属のオーバーレイを通して近接センシングとタッチに対応できます。

TIの容量式タッチ・センシングのMSP430 MCUは、ハードウェアとソフトウェアの包括的なエコシステムによってサポートされており、設計をすぐに開始するためのリファレンス・デザインとサンプル・コードも入手できます。BOOSTXL-CAPKEYPADBoosterPack™プラグイン・モジュールは、CAPTIVATE-PGMRプログラマ・ボード(スタンドアロン、またはMSP-CAPT-FR2633 CapTIvate開発キットの一部として)、またはLaunchPad開発キットのエコシステムとともに使用できます。また、TIでは、エンジニアが使いやすいGUIによりアプリケーションを迅速に開発できるCapTIvate Design Center、MSP430Ware™ソフトウェアなどの無料ソフトウェアや、CapTIvateテクノロジ・ガイドなどの包括的なドキュメントも提供しています。

CapTIvateテクノロジを搭載したMSP430 MCUは、高い信頼性とノイズ耐性を備え、消費電力が非常に低く、市場最高クラスの包括的かつ自律的な容量式タッチ・ソリューションを低価格で実現できます。詳細については、ti.com/captivateをご覧ください。

モジュールの詳細な説明については、『MSP430FR4xx and MSP430FR2xx Family User's Guide』 (英語) を参照してください。

製品情報⁽¹⁾

型番	パッケージ	本体サイズ⁽²⁾
MSP430FR2522IPW16	TSSOP (16)	5mm×4.4mm
MSP430FR2522IRHL	VQFN (20)	4.5mm×3.5mm
MSP430FR2512IPW16	TSSOP (16)	5mm×4.4mm
MSP430FR2512IRHL	VQFN (20)	4.5mm×3.5mm

(1) 最新の製品、パッケージ、および注文情報については、Section 9の「付録：パッケージ・オプション」、またはwww.ti.comのTI Webサイトを参照してください。

(2) ここに記載されているサイズは概略です。許容公差を含めたパッケージの寸法については、Section 9の「メカニカル・データ」を参照してください。

CAUTION

電気的な過剰ストレスや、データやコード・メモリの不安定化を防止するため、デバイス・レベルのESD仕様に従って、システム・レベルのESD保護を適用する必要があります。詳細については、『MSP430のシステム・レベルのESD考慮事項』を参照してください。

1.4 機能ブロック図

機能ブロック図を、Figure 1-1に示します。

MSP430FR2522 MSP430FR2512 SLASEE4_Functional_Block_Diagram.gif

Figure 1-1 機能ブロック図

このMCUには、DVCCおよびDVSSの1つのメイン電源ペアがあり、デジタルとアナログの両方のモジュールへ電力を供給します。バイパスおよびデカップリング・コンデンサとしては、それぞれ4.7µF～10µFおよび0.1µFで、精度±5%が推奨されます。
VREGは、CapTIvateレギュレータのデカップリング・コンデンサです。必要なデカップリング・コンデンサの推奨値は1µFで、最大ESRは200mΩ以下です。
P1およびP2にはピン割り込み機能があり、LPM3.5およびLPM4を含むすべてのLPMからMCUをウェイクアップできます。
各Timer_A3には3つのキャプチャ/比較レジスタがあります。外部的に接続されているのはCCR1およびCCR2のみです。CCR0レジスタは、内部的な期間のタイミングと割り込みの生成にのみ使用できます。
LPM3およびLPM4モードで、他のペリフェラルがオフの間もCapTIvateモジュールは機能できます。