Texas Instruments MSPM0G310x/MSPM0G310x-Q1混合信号微控制器 (MCU) 属于MSP高度集成的32位超低功耗MCU系列，基于增强型Arm^^^ ^Cortex®-M0+ 32位内核平台，工作频率高达80MHz。这些经过成本优化的MCU具有高性能模拟外设集成，工作电源电压范围为1.62V至3.6V，支持-40°C至125°C扩展温度范围。该设备提供高达128KB嵌入式闪存程序存储器，内置纠错码 (ECC)。它们具有高达32KB的SRAM，带硬件奇偶校验选项。这些器件包含7通道DMA、存储器保护单元和各种高性能模拟外设。这些外设包括两个12位4MSPS ADC、一个可配置内部共享电压基准和一个通用放大器。

数据手册：

*附件：MSPM0G310x数据手册.pdf

*附件：MSPM0G310x-Q1数据手册.pdf

这些设备还提供智能数字外设，例如两个16位高级控制定时器、五个通用定时器（一个用于QEI接口的16位通用定时器、两个用于待机模式的16位通用定时器和一个32位通用定时器）、两个窗口看门狗定时器，以及一个具有报警和日历模式的RTC。此系列器件提供数据完整性、加密外设（CRC、TRNG、AES）和增强型通信接口（四个UART、两个I^2^C、两个SPI，以及CAN 2.0/FD）。MSPM0G310x-Q1器件通过了汽车应用类AEC-Q100认证。

特性

• 内核
  • ARM 32位Cortex-M0+ CPU，带内存保护单元，频率高达80MHz
• 工作特性
  • 扩展温度范围：-40°C至125°C
  • 宽电源电压范围：1.62V至3.6V
• 存储器
  • 具有内置纠错码 (ECC) 且高达128KB的闪存
  • 高达32KB的SRAM，带硬件奇偶校验
• 高性能模拟外设
  • 两个具有总计多达11个外部通道的12位4Msps同步采样模数转换器 (ADC)
    • 通过硬件平均功能实现14位的有效分辨率（250ksps时）。
  • 一个通用放大器 (GPAMP)
  • 可配置1.4V或2.5V内部共享电压基准 (V REF )
  • 集成温度传感器
  • 集成电源监控器
• 经优化的低功耗模式
  • 运行：96µA/Mhz (CoreMark)
  • 睡眠：467µA（4MHz时）
  • 停止：46μA（32kHz时）
  • 待机电流：1.5μA，具有RTC和SRAM保持
  • 关断电流：80nA，具有IO唤醒功能
• 智能数字外设
  • 7通道DMA控制器
  • 两个16位高级控制定时器，支持死区插入和故障处理
  • 七个计时器，支持多达22个PWM通道
    • 一个16位通用定时器
    • 一个16位通用定时器支持QEI
    • 两个16位通用定时器支持待机模式下的低功耗运行
    • 一个32位通用定时器
    • 两个16位高级定时器，带死区
  • 两个窗口看门狗定时器
  • 具有报警和日历模式的RTC
• 增强型通信接口
  • 四个UART接口；一个支持LIN、IrDA、DALI、智能卡、曼彻斯特，三个支持待机模式下的低功耗运行
  • 两个I^2^C接口，支持高达FM+ (1Mbit/s)、SMBus、PMBus以及从停止模式唤醒
  • 两个SPI，一个SPI支持高达32Mbits/s
  • 一个控制器局域网 (CAN) 接口支持CAN 2.0 A或B和CAN-FD
• 时钟系统
  • 精度高达±3%的内部4MHz至32MHz振荡器 (SYSOSC)
  • 高达80MHz的锁相环 (PLL)
  • 内部32kHz振荡器 (LFOSC)
  • 外部4MHz至48MHz晶体振荡器 (HFXT)
  • 外部32kHz晶体振荡器 (LFXT)
  • 外部时钟输入
• 数据完整性和加密
  • 循环冗余校验器（CRC-16、CRC-32）
  • 真随机数发生器 (TRNG)
  • AES加密，带128位或256位密钥
• 灵活的I/O特性
  • 高达 28 GPIO
    • 两个耐受5V电压的IO
    • 两个高驱动IO，驱动强度为20mA
• 开发支持
  • 2引脚串行线调试 (SWD)
• 封装选项
  • 32引脚VQFN
  • 28引脚VSSOP
  • 20引脚VSSOP
• 系列成员
  • MSPM0G3105: 32KB 闪存、16KB RAM
  • MSPM0G3106: 64KB闪存、32KB RAM
  • MSPM0G3107: 128KB闪存、32KB RAM

功能框图

基于MSPM0G310x系列微控制器的技术解析与应用指南

一、产品概述

MSPM0G310x是德州仪器(TI)推出的高性能混合信号微控制器系列，基于Arm® Cortex®-M0+内核平台，工作频率高达80MHz。该系列包含三个成员：

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

这些器件采用先进的低功耗架构，支持-40°C至125°C的宽温度范围，工作电压1.62V至3.6V，具有丰富的外设集成，特别适用于工业自动化、电机控制、智能计量等应用场景。

二、关键特性分析

1. 处理器核心

• 32位Cortex-M0+ CPU，带内存保护单元(MPU)
• 支持单周期32×32乘法指令
• 嵌套向量中断控制器(NVIC)支持4个可编程优先级
• 指令预取缓存优化顺序代码执行

2. 存储系统

• 闪存内置ECC纠错码，支持10万次擦写周期(前32KB)
• SRAM带硬件奇偶校验，零等待状态访问
• 7通道DMA控制器减轻CPU负担

3. 模拟外设

• ‌双12位ADC‌：4Msps采样率，11个外部通道，支持硬件平均实现14位有效分辨率
• ‌ 通用放大器(GPAMP) ‌：轨到轨输入输出，支持斩波稳定
• ‌内部电压基准‌：可配置1.4V或2.5V输出
• ‌温度传感器‌：±0.5°C精度(校准后)

4. 通信接口

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

5. 定时器资源

• 2个高级控制定时器(TIMA)：支持死区插入和故障处理
• 5个通用定时器(TIMG)：支持PWM、编码器接口等功能
• 32位定时器(TIMG12)：适用于长时间基准
• 实时时钟(RTC)：带日历和报警功能

三、低功耗设计

MSPM0G310x提供五种主要工作模式，功耗表现优异：

模式	典型电流	唤醒源	保持内容
RUN	96µA/MHz	N/A	全功能运行
SLEEP	467µA@4MHz	任意中断	所有内存和外设配置
STOP	46µA@32kHz	GPIO/特定外设	SRAM和寄存器
STANDBY	1.5µA	RTC/GPIO	SRAM和RTC
SHUTDOWN	80nA	专用GPIO/NRST	无

独特的"FastWake"技术可实现从STANDBY到RUN模式仅需15.2μs的快速唤醒，平衡了低功耗和响应速度的需求。

四、典型应用设计

1. 电机控制系统

利用TIMA定时器产生互补PWM输出，配合内置死区时间插入功能，可直接驱动三相电机。双ADC可同步采样相电流，GPAMP用于信号调理，CAN-FD实现网络通信。

‌设计要点‌：

• 使用TIMA0/1生成6路PWM
• ADC定时触发与PWM中心对齐
• 故障引脚实现快速保护

2. 智能电表方案

128KB闪存满足DLMS/COSEM协议栈需求，硬件CRC和AES加速器保障数据安全。低功耗特性延长电池寿命，RTC确保时间基准准确。

‌优化建议‌：

• 采用STANDBY模式降低待机功耗
• 利用DMA实现计量数据批量传输
• 温度传感器补偿RTC精度

五、开发支持

TI提供完整的生态系统支持：

• ‌硬件工具‌：LP-MSPM0G3507开发套件
• ‌软件资源‌：MSP软件开发套件(SDK)包含驱动库和示例代码
• ‌配置工具‌：SysConfig图形化引脚配置工具
• ‌培训资源‌：MSP Academy在线学习平台

开发环境支持：

• Code Composer Studio™ IDE
• IAR Embedded Workbench®
• Keil® MDK

六、封装选项

MSPM0G310x提供三种封装选择：

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