概述
德州儀器 （TI） 的 MSP430FR600x 系列超聲波傳感和測量 SoC 是功能強大、高度集成的微控制器 （MCU），針對水表和熱量表進行了優化。MSP430FR600x MCU 提供集成的超聲波傳感解決方案 （USS） 模塊，可在各種流速下提供高精度。USS 模塊有助于實現超低功耗計量，并且由于需要極少的外部元件即可實現最大集成度，從而降低系統成本。MSP430FR600x MCU 實現了基于 ADC 的高速信號采集，然后使用集成的低功耗加速器 （LEA） 模塊進行了優化的數字信號處理，以提供具有超低功耗的高精度計量解決方案，非常適合電池供電的計量應用。
數據表：*附件：MSP430FR6005具有128KB FRAM、LCD、12位高速 8MSPS Σ-Δ ADC和集成傳感器AFE的16MHz MCU技術手冊.pdf

USS 模塊包括一個可編程脈沖發生器 （PPG） 和一個帶有低阻抗輸出驅動器的物理接口 （PHY），用于實現最佳傳感器激勵，從而為零流漂移 （ZFD） 提供最佳結果。該模塊還包括一個可編程增益放大器 （PGA） 和一個高速 12 位 8Msps Σ-Δ ADC （SDHS），用于從行業標準超聲波傳感器精確采集信號。

此外，MSP430FR600x MCU 還集成了其他外設，以改善計量的系統集成。MSP430FR600x MCU 還具有片上 8 多路復用 LCD 驅動器、RTC、12 位 SAR ADC、模擬比較器、高級加密加速器 （AES256） 和循環冗余校驗 （CRC） 模塊。

MSP430FR600x MCU 由廣泛的硬件和軟件生態系統提供支持，并提供參考設計和代碼示例，可幫助您快速開始設計。開發套件包括 [MSP-TS430PZ100E 100 引腳目標開發板]和 [EVM430-FR6047 超聲波水流量計 EVM]。TI 還提供免費軟件，包括超聲波傳感設計中心、超聲波傳感軟件庫和 [MSP430Ware? 軟件]。

TI 的 MSP430 超低功耗 （ULP） FRAM 微控制器平臺將獨特的嵌入式 FRAM 和整體超低功耗系統架構相結合，使系統設計人員能夠在降低能耗的同時提高性能。FRAM 技術將 RAM 的低能耗快速寫入、靈活性和耐用性與閃存的非易失性相結合。

特性

• 一流的超聲波水流測量，具有超低功耗
  • <100ps 差分飛行時間 （dTOF） 精度
  • 20 ps 的高精度時間測量分辨率
  • 能夠檢測低流速（每小時 4-6 升）
  • 每秒一次測量時電流消耗約為 4μA
• 符合并超過 ISO 4064、OIML R49 和 EN 1434 精度標準
• 能夠直接連接標準超聲波傳感器（高達 2.5 MHz）
• 集成模擬前端 – 超聲波傳感解決方案 （USS）
  • 可編程脈沖生成 （PPG） 可生成不同頻率的脈沖
  • 集成物理接口 （PHY），帶有低阻抗 （4-Ω） 輸出驅動器，用于控制輸入和輸出通道
  • 高性能高速 12 位 Σ-Δ ADC （SDHS），輸出數據速率高達 8 Msps
  • –6.5 dB 至 30.8 dB 的可編程增益放大器 （PGA）
  • 輸出范圍為 68 MHz 至 80 MHz 的高性能鎖相環 （PLL）
• 低功耗加速器 （LEA）
  • 獨立于 CPU 運行
  • 與 CPU 共享的 4KB RAM
  • 高效的 256 點復數 FFT：比 Arm Cortex-M0+ 內核快 40×
• 嵌入式微控制器
  • 時鐘頻率高達 16MHz 的 16 位 RISC 架構
  • 從 3.6 V 到 1.8 V 的寬電源電壓范圍（最小電源電壓受 SVS 電平限制，參見 SVS 規格）
• 優化的超低功耗模式
  • 活動模式：約 120 μA/MHz
  • 帶實時時鐘 （RTC） 的待機模式 （LPM3.5）：450 nA^(1)^
  • 關斷 （LPM4.5）：30 nA
• 鐵電隨機存取存儲器 （FRAM）
  • 高達 256KB 的非易失性存儲器
  • 超低功耗寫入
  • 每個字 125 ns 的快速寫入速度（4 ms 內 64KB）
  • 統一內存 = 程序 + 數據 + 一個空間存儲
  • 10^15^寫入周期耐久性
  • 抗輻射且無磁性
• 智能數字外設
  • 32 位硬件乘法器 （MPY）
  • 6 通道內部 DMA
  • 具有日歷和鬧鐘功能的 RTC
  • 6 個 16 位定時器，每個定時器具有多達 7 個捕獲/比較寄存器
  • 32 位和 16 位循環冗余校驗 （CRC）
• 高性能模擬
  • 16 通道模擬比較器
  • 12 位 SAR ADC，具有窗口比較器、內部基準和采樣保持功能，具有多達 16 個外部輸入通道
  • 集成 LCD 驅動器，具有多達 264 段的對比度控制
• 多功能輸入/輸出端口
  • 可訪問的位、字節和字（成對）
  • 所有端口上的 LPM 邊緣可選喚醒
  • 所有端口均可編程上拉和下拉
• 代碼安全性和加密
  • 128 位或 256 位 AES 安全加密和解密協處理器
  • 用于隨機數生成算法的隨機數種子
  • IP 封裝保護內存免受外部訪問
  • FRAM 提供固有的安全優勢
• 增強的串行通信
  • 多達 4 個 eUSCI_A 串行通信端口
    • 具有自動波特率檢測功能的 UART
    • IrDA 編碼和解碼
  • 最多兩個 eUSCI_B 串行通信端口
    • 我^2^具有多從地址的 C
  • 硬件 UART 或 I^2^C 引導加載程序 （BSL）
• 靈活的時鐘系統
  • 具有 10 個可選工廠調整頻率的固定頻率 DCO
  • 低功耗低頻內部時鐘源 （VLO）
  • 32 kHz 晶體 （LFXT）
  • 高頻晶體 （HFXT）
• 開發工具和軟件（另請參閱工具和軟件）
  • 超聲波傳感設計中心圖形用戶界面

框圖

引腳配置描述

典型特性，低功耗模式電源電流

典型特征，數字輸出

端口P6（P6.6和P6.7）帶施密特觸發器的輸入/輸出

圖9 - 12展示了端口示意圖。表9 - 34總結了引腳功能的選擇。

9.14.18 端口PJ（PJ.4和PJ.5）帶施密特觸發器的輸入/輸出

圖9 - 19和圖9 - 20展示了端口示意圖。表9 - 41總結了引腳功能的選擇。