助力車身控制和舒適性 TI車規級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變為大型移動智能終端。這場顛覆性革命促使新能源車企、造車新勢力的不斷涌入，加上傳統車企的急速反攻，激發出這個風口浪尖的巨大活力，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新產品迭出。但今年車用MCU供應充足，且面臨著車市降價的現象，使得車規MCU市場很“卷”。從汽車產品開發者角度看，他們相對保守，變換開發平臺的意愿較低，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新，而且這個節奏很快，因為他們希望自己的產品有競爭力?！?德州儀器（TI） MSP微控制器業務副總裁兼總經理Vinay Agarwal告訴電子產品世界/EEPW記者，“如果新的MCU可以幫助客戶解決研發設計痛點，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用。實際上，MSPM0系列今年3月才問世，半年多又實現了工規向車規拓展的行動。作為后來者，MSPM0-Q1的主要優勢是什么？

1 全面的Cortex-M0+平臺

MSPM0-Q1是為汽車應用構建的基于Arm^? Cortex^?-M0+ MCU產品系列，符合AEC-Q100車規標準，主打通用性、可擴展、低功耗和全系列產品，適合需要在較高的質量保證基礎上，有一定的通訊、控制的應用場景。

據悉，TI的MSPM0系列是經典MSP430 MCU與Arm M0+核的聯姻。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，因此客戶在做軟硬件開發的時候，更容易迅速完成開發；并且在第一個開發的基礎上，能夠更方便地做軟硬件的升級迭代，以提高產品開發的效率。

現在新車的開發周期不斷縮短，MSPM0-Q1在加快產品上市時間方面的優勢如下。

●   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。優勢是可為客戶提供不同的選擇，使開發者既可選擇通用MCU，也可選擇集成了模擬信號鏈的MCU。

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

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

●   直觀的軟件和工具有助于將設計時間從數月縮短至數日，使客戶可把更多的時間花在優化和提高自己的系統功能方面。

德州儀器（TI） MSP微控制器業務副總裁兼總經理Vinay Agarwal

2 特色：實現成本和性能的結合

Vinay稱，MSPM0的優勢是成本和性能的結合。

①  成本和性能

●   CPU主頻可選32MHz或80MHz。

●   模擬的集成。TI是全球數一數二的模擬與混合信號企業，有豐富而優秀的模擬等IP技術，可把這些搭建在這款MCU平臺基礎之上，去增加給客戶的選項。

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

②可擴展性

TI提供全系列產品，希望能夠給客戶一個MCU平臺，使客戶的軟硬件開發加速，對設計的改動盡量減少。

例如，客戶有一些應用場景現在用一個小內存，將來當他們有新的開發需求、新的項目、做新的產品迭代時，可能需要更大的閃存或更多的外設，這時MSPM0-Q1的全系列產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，以及數字外設（有些客戶需要UART通訊，配置時鐘等），這些功能都有相應的圖形化的編程界面，讓客戶可以很快生成代碼，并導入到他們的項目里。使客戶能夠把更多的時間花在他們的系統級產品的功能優化和創新上。

3 集成的模擬強在哪兒？

現在很多通用MCU也集成了運放、數據轉換器等功能，MSPM0-Q1的模擬集成特色是什么呢？

據悉，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12位的分辨率時，有效位可以做到11.2，這是非常優秀的性能。

此外，MSPM0-Q1還有低功耗的特點，運行功耗和睡眠功耗等參數都非常優秀。

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，不僅可以節省外部的元器件和空間，還可帶來BOM（物料清單）成本上的節省。

4 適合各種車型設計，可擴展、易開發

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官網上已推出L、G系列產品，可覆蓋汽車里的多種應用場景，例如OBC（車載充電器）、座椅加熱器、電動尾門、天窗/智能玻璃的開關控制、可旋轉顯示屏等。此外，TI還有很多成功應用的案例，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新功能時方便更換芯片。

TI的開發工具簡單易用。例如提供LaunchPad?開發套件，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?開發套件

5 與車企和Tier-1合作的區別

TI跟國內外的整車廠和Tier-1都有合作。

對于Tier-1，他們會做更多的開發，例如做不同的功能或模塊的設計開發。對于車廠，有些車廠也會自己開發，有些車廠會去關注、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手打包，使客戶獲得更多價格優惠。

6 不懼短期起伏 看好長遠發展

前幾年供應緊張，今年很多廠商推出了MCU芯片，目前車規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已經發布了全系列的工規產品。這次是從工業轉到車規?？梢?，MSPM0-Q1是TI按部就班地推出的，是TI長期規劃的一部分。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。

關于價格，TI關注的是性能和成本的結合，諸如什么樣的性能，包括集成模擬和外設、可擴展性、引腳對引腳的兼容等。還要看這些優點在客戶的實際開發中是否真的有幫助，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是非常有優勢的。

TI MSPM0家族

（本文登于EEPW 2023年12月期）