助力車身控制和舒適性 TI車規(guī)級MCU—MSPM0-Q1強在哪兒?

汽車正成為令人興奮的潮品，被譽為“帶輪子的手機”，正從交通出行工具轉(zhuǎn)變?yōu)榇笮鸵苿又悄芙K端。這場顛覆性革命促使新能源車企、造車新勢力的不斷涌入，加上傳統(tǒng)車企的急速反攻，激發(fā)出這個風(fēng)口浪尖的巨大活力，更炫酷的功能、更快的上市時間成為了車企吸睛的花式玩法。

在汽車的各種功能中，車身控制和舒適度是重要的創(chuàng)新點，往往需要更多的傳感器，因此也需要越來越多的MCU（微控制器）及信號鏈芯片配套。為此這兩年MCU新產(chǎn)品迭出。但今年車用MCU供應(yīng)充足，且面臨著車市降價的現(xiàn)象，使得車規(guī)MCU市場很“卷”。從汽車產(chǎn)品開發(fā)者角度看，他們相對保守，變換開發(fā)平臺的意愿較低，如何勸說客戶更換新平臺呢？

“車廠和Tier-1都有非常強的意愿去做功能創(chuàng)新，而且這個節(jié)奏很快，因為他們希望自己的產(chǎn)品有競爭力?！?德州儀器（TI） MSP微控制器業(yè)務(wù)副總裁兼總經(jīng)理Vinay Agarwal告訴電子產(chǎn)品世界/EEPW記者，“如果新的MCU可以幫助客戶解決研發(fā)設(shè)計痛點，可為客戶換’芯’帶來加分加碼的動力?！?/p>

基于以上的想法，不久前，TI推出了一個全新的低功耗通用MCU系列——MSPM0-Q1，面向車身控制和舒適度應(yīng)用。實際上，MSPM0系列今年3月才問世，半年多又實現(xiàn)了工規(guī)向車規(guī)拓展的行動。作為后來者，MSPM0-Q1的主要優(yōu)勢是什么？

1 全面的Cortex-M0+平臺

MSPM0-Q1是為汽車應(yīng)用構(gòu)建的基于Arm^? Cortex^?-M0+ MCU產(chǎn)品系列，符合AEC-Q100車規(guī)標(biāo)準(zhǔn)，主打通用性、可擴展、低功耗和全系列產(chǎn)品，適合需要在較高的質(zhì)量保證基礎(chǔ)上，有一定的通訊、控制的應(yīng)用場景。

據(jù)悉，TI的MSPM0系列是經(jīng)典MSP430 MCU與Arm M0+核的聯(lián)姻。而TI原來的MSP430是16位的，M0+核是32位的，可見MSPM0-Q1的處理能力從16位升級到了32位，可為客戶帶來兩大優(yōu)勢：

●   運算能力，從16位到32位，運算能力有顯著提升。

●   32位Arm Cortex MCU有一個大而全的生態(tài)，因此客戶在做軟硬件開發(fā)的時候，更容易迅速完成開發(fā)；并且在第一個開發(fā)的基礎(chǔ)上，能夠更方便地做軟硬件的升級迭代，以提高產(chǎn)品開發(fā)的效率。

現(xiàn)在新車的開發(fā)周期不斷縮短，MSPM0-Q1在加快產(chǎn)品上市時間方面的優(yōu)勢如下。

●   具有可配置、互連的高性能模擬元件，例如集成了信號鏈的控制，像運放、ADC/DAC等，而且全系列引腳兼容。優(yōu)勢是可為客戶提供不同的選擇，使開發(fā)者既可選擇通用MCU，也可選擇集成了模擬信號鏈的MCU。

●   具有內(nèi)置的故障檢測機制以及安全性擴展，可幫助客戶在系統(tǒng)級的層面滿足功能安全和故障診斷的要求。

●   在外設(shè)的通信方面，集成了CAN和LIN模塊，可增強與ECU（電控單元）子系統(tǒng)的通信。

●   直觀的軟件和工具有助于將設(shè)計時間從數(shù)月縮短至數(shù)日，使客戶可把更多的時間花在優(yōu)化和提高自己的系統(tǒng)功能方面。

德州儀器（TI） MSP微控制器業(yè)務(wù)副總裁兼總經(jīng)理Vinay Agarwal

2 特色：實現(xiàn)成本和性能的結(jié)合

Vinay稱，MSPM0的優(yōu)勢是成本和性能的結(jié)合。

①  成本和性能

●   CPU主頻可選32MHz或80MHz。

●   模擬的集成。TI是全球數(shù)一數(shù)二的模擬與混合信號企業(yè)，有豐富而優(yōu)秀的模擬等IP技術(shù)，可把這些搭建在這款MCU平臺基礎(chǔ)之上，去增加給客戶的選項。

●   成本方面，目前用的是在Cortex-M0+等級MCU的基礎(chǔ)之上有競爭力和成本優(yōu)勢的工藝。

②可擴展性

TI提供全系列產(chǎn)品，希望能夠給客戶一個MCU平臺，使客戶的軟硬件開發(fā)加速，對設(shè)計的改動盡量減少。

例如，客戶有一些應(yīng)用場景現(xiàn)在用一個小內(nèi)存，將來當(dāng)他們有新的開發(fā)需求、新的項目、做新的產(chǎn)品迭代時，可能需要更大的閃存或更多的外設(shè)，這時MSPM0-Q1的全系列產(chǎn)品能夠給他們提供可選的方案，盡量使他們的硬件和軟件改動最小。

實際上，可擴展性包括多個角度：從硬件角度，MSPM0-Q1采用只要是同一種封裝，全系列都是引腳對引腳的兼容，即硬件的兼容；從軟件角度，TI有各種參考代碼、圖形化的編程界面等；模擬集成方面，有運放、ADC/DAC、比較器等的集成選項。

③圖形化的編程界面。包括信號鏈的開發(fā)，以及數(shù)字外設(shè)（有些客戶需要UART通訊，配置時鐘等），這些功能都有相應(yīng)的圖形化的編程界面，讓客戶可以很快生成代碼，并導(dǎo)入到他們的項目里。使客戶能夠把更多的時間花在他們的系統(tǒng)級產(chǎn)品的功能優(yōu)化和創(chuàng)新上。

3 集成的模擬強在哪兒？

現(xiàn)在很多通用MCU也集成了運放、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器等功能，MSPM0-Q1的模擬集成特色是什么呢？

據(jù)悉，MSPM0-Q1可以集成高性能模擬功能。例如運算放大器，MSPM0-Q1片上集成的是高性能的零漂移運放。對于ADC，MSPM0-Q1的12位精密ADC最高速度可以達到4Msps；從有效位的角度看，當(dāng)12位的分辨率時，有效位可以做到11.2，這是非常優(yōu)秀的性能。

此外，MSPM0-Q1還有低功耗的特點，運行功耗和睡眠功耗等參數(shù)都非常優(yōu)秀。

另外，MSPM0-Q1還有高速的比較器。

由于有如此多的模擬IP集成，客戶在用到這些功能的時候，不僅可以節(jié)省外部的元器件和空間，還可帶來BOM（物料清單）成本上的節(jié)省。

4 適合各種車型設(shè)計，可擴展、易開發(fā)

由于MSPM0-Q1是通用型MCU，因此無論是油車還是新能源汽車，都有車身控制和舒適度控制的需求，MSPM0-Q1都滿足他們的需要。目前在TI官網(wǎng)上已推出L、G系列產(chǎn)品，可覆蓋汽車里的多種應(yīng)用場景，例如OBC（車載充電器）、座椅加熱器、電動尾門、天窗/智能玻璃的開關(guān)控制、可旋轉(zhuǎn)顯示屏等。此外，TI還有很多成功應(yīng)用的案例，像UWB鑰匙、電動腳踏板等酷炫功能的解決方案。

圖 MSPM0-Q1的部分應(yīng)用案例

在可擴展方面，由于MSPM0-Q1的全系列是引腳對引腳兼容的，因此希望幫助客戶在創(chuàng)新功能時方便更換芯片。

TI的開發(fā)工具簡單易用。例如提供LaunchPad?開發(fā)套件，客戶把其接到電腦上就可以快速地對MCU進行初步評估。軟件方面，TI也提供非常多的資源，諸如參考代碼、庫、圖形化的編程界面等。

圖 LaunchPad?開發(fā)套件

5 與車企和Tier-1合作的區(qū)別

TI跟國內(nèi)外的整車廠和Tier-1都有合作。

對于Tier-1，他們會做更多的開發(fā)，例如做不同的功能或模塊的設(shè)計開發(fā)。對于車廠，有些車廠也會自己開發(fā)，有些車廠會去關(guān)注、影響、或控制MCU的選型，如果車廠認為TI的MSPM0-Q1是非常有性價比、競爭力的產(chǎn)品，車廠會給Tier1建議。

EEPW記者認為，TI的車芯大平臺也有利于新成員MSPM0-Q1的帶入。TI之前已有Sitara^TM或C2000^TM等處理器在車廠和Tier1中應(yīng)用，甚至有很強的模擬、電源、傳感器等，MSPM0-Q1可以方便地被帶入，或者將來有可能與其他芯片聯(lián)手打包，使客戶獲得更多價格優(yōu)惠。

6 不懼短期起伏 看好長遠發(fā)展

前幾年供應(yīng)緊張，今年很多廠商推出了MCU芯片，目前車規(guī)芯片有價格下降的趨勢，此時推出MCU合時宜嗎，如何保證MSPM0-Q1的利潤？

Vinay說，在MSPM0-Q1之前，MSPM0已經(jīng)發(fā)布了全系列的工規(guī)產(chǎn)品。這次是從工業(yè)轉(zhuǎn)到車規(guī)?？梢?，MSPM0-Q1是TI按部就班地推出的，是TI長期規(guī)劃的一部分。TI對于所有長期看好的市場都會加大投資，不管這個市場暫時是處于上行還是下行。

關(guān)于價格，TI關(guān)注的是性能和成本的結(jié)合，諸如什么樣的性能，包括集成模擬和外設(shè)、可擴展性、引腳對引腳的兼容等。還要看這些優(yōu)點在客戶的實際開發(fā)中是否真的有幫助，因為對客戶來講也是成本、性能和信號鏈集成的集合。在這一塊來講，相信MSPM0-Q1是非常有優(yōu)勢的。

TI MSPM0家族

（本文登于EEPW 2023年12月期）