德州儀器（TI）的MSP430是業界知名的超低功耗微控制器（MCU）,它不斷地添加新的家族成員，以滿足新的應用需求。無線傳感器網絡（WSN）絕對是近幾年最熱門的應用之一，能讓我們的世界變的更加智能，這需要更多的傳感器以及通過傳感器實時采集更多的數據并遠程更新。現有的單片機技術很難滿足這些應用，而傳感器供電問題和Flash擦寫次數則更是大的難題。TI新型MSP430FR57xx FRAM系列是目前解決以上問題的最佳方案。五四青年節，TI MSP430 中國區業務拓展經理刁勇先生帶著業界首款超低功耗鐵電隨機存取存儲器（FRAM）MCU與記者見面，分享了該新系列的獨特性能。

圖1 TI MSP430 中國區業務拓展經理刁勇先生

高速、節能、靈活

    與基于Flash和EEPROM的微控制器相比，該FRAM系列可確保100倍以上的數據寫入速度和250倍的功耗降幅。當從FRAM中執行代碼時，可將目前業界最佳功耗水平降低50%以上，工作流耗為100 μA/MHz（主動模式）和3μA（實時時鐘模式）。FRAM的擦寫次數可以超過100萬億次，對很多應用而言，這樣的擦寫次數幾乎是不受限制的。FRAM是非易失性存儲器，在所有電源模式中均可提供數據保存能力。有了FRAM，就不必再采用單獨的EEPROM 和依賴電池供電的SRAM，可利用軟件輕松完成數據內存與程序內存的分區，通過一個16 KB 通用型FRAM實現應用的靈活性。

表1 FRAM與SRAM\EEPROM、閃存的性能比較

    此外，MSP430FR57xx FRAM微控制器的其他一些性能也使其特別適用于WSN等相關領域：實現了可靠的遠程軟件升級，特別是可以實現空中升級；眾多由TI提供的兼容型射頻(RF) 工具可簡化系統開發工作；可實現無電池的智能型RF連接解決方案。

滿足傳感器記錄和遠程更新

    由上述特點可知，新型MSP430FR57xx FRAM系列可以解決傳感器網絡的幾大挑戰。刁勇先生一一向記者進行了介紹和舉例。

（1）傳感器供電。功耗對傳感器的安放地點有所限制，而在WSN的應用中，往往需要把傳感器部署在橋梁等沒有交流電的場合，為了讓傳感器有足夠能量去采集數據，一種解決方案是用電池，可是電池都存在壽命的問題。而FRAM能量收集技術以及超低功耗的特性最大限度地延長電池的使用壽命，使得能在更多的地點安放更多的傳感器。

（2）實時采樣。目前的單片機主要以Flash技術為主，它有一個問題，Flash擦寫次數的量級大概幾萬或幾十萬量級，如果要實時采集數據，把這些數據存入Flash中，等到一定周期再傳輸出去，Flash的壽命是一個大問題。刁勇解釋到，TI做了一個計算，如果做連續的采樣，且采樣頻率比較高，Flash要每秒采樣20個數據，然后不斷更新數據，在這個條件下，現在Flash的使用壽命大概在10 min以內。所以如果要實現連續大量數據采樣，擦寫次數超過100萬億次的FRAM是一個很好的選擇。

（3）無線遠程更新。為了更有說服力，刁勇向記者展示了一個電子紙，用來顯示商品條形碼和價格。該電子紙一側是基于FRAM的控制器和無線模塊，另一側的模塊存儲著更新的數據，通過無線發射更新價格信息。如果數據不斷更新，用不了多久，Flash壽命就會耗光。而FRAM的擦寫次數為100萬億次，所以可以長久使用。用這種電子紙作為價格標簽已經在美國的超市中普遍使用了。價格標簽組成了一個傳感器網絡，它的價格信息變化是通過無線網絡實時更新。MSP430FR57xx就特別適用于類似的應用中。

FRAM將拓展到其他MCU

    MSP430FR57xx目前最高只有16 KB 的FRAM，但是足以蠻足WSN的一些應用，未來根據不同需求，會有采用更大的FRAM的MPS430系列。此外，由于看到了FRAM如此多的優勢，TI也已經考慮將FRAM應用在其他的MCU中，如TMS320C2000系列。

    刁勇還透露，FRAM雖然是Ramtron公司的產品，但是是由TI的工廠代工的，所以兩家公司有很好的合作，TI也十分了解FRAM，對FRAM性能的完善功不可沒。TI其實為MSP430FR57xx這款產品已經準備了近4年的時間，克服了很多困難，例如制程問題，FR57xx MCU是基于TI先進的低功耗、130 nm嵌入式FRAM工藝。但FRAM還是有一個不可回避的缺陷：在波峰焊時，如果溫度高于260攝氏度，FRAM中的數據就不可靠了，所以生產的時候要特別注意。

    MSP430FR57xx系列突破了現有的存儲器功耗及可寫入次數限制，從而宣告可靠數據錄入和射頻通信能力進入了一個新時代。