Silicon Labs

新软件通过Bluetooth®信标和与智能手机APP直接连接增强zigbee®网状网络

Silicon Labs日前为其Wireless Gecko片上系统(SoC)和模块产品组合发布了新的动态多协议软件,可同时在单一SoC上运行zigbee®和低功耗蓝牙(Bluetooth® low energy),汇集了这两种协议的关键应用优势。这种多协议解决方案可实现物联网(IoT)应用的高级功能,且不会带来双芯片架构的额外复杂性和硬件成本,从而将无线子系统物料清单(BOM)成本和尺寸降低达40%。

动态多协议软件允许用户使用智能手机APP通过Bluetooth直接对zigbee网状网络进行部署、更新、控制和监控。该软件还可以通过Bluetooth信标扩展基于zigbee的可连接照明和楼宇自动化系统,更轻松地部署可扩展的室内基于位置的服务基础设施。通过向zigbee网状网络添加低功耗蓝牙功能,开发人员可以创建更易部署、使用和更新的下一代IoT应用。

施耐德电气Smart Space业务高级副总裁Nico Jonkers表示:“多协议技术是IoT无线连接的未来。Silicon Labs的多协议软件和Wireless Gecko SoC使得施耐德电气能够创建支持低功耗蓝牙和各种网状网无线标准的产品。这种灵活性使得消费者和安装人员能够使用熟悉的工具,如智能手机和平板电脑与联网设备进行交互,以进行安装和更新,同时保持zigbee网状网络的完整性。我们的智能家居产品Wiser充分利用了这种灵活性,提供简单的安装和牢靠的网状网络。”

受益于Silicon Labs多协议软件的应用示例包括:

• 智能照明 — 在住宅照明中,消费者可以使用智能手机APP来简化设备安装/设置。基于zigbee的商业照明系统可以扩展传输蓝牙信标,以实现室内定位服务或资产跟踪。安装人员和维护团队可以通过Bluetooth智能手机或平板电脑,对特定设备进行zigbee设备的部署、更新或执行诊断。最终用户可以使用智能手机控制一组灯光并接收信标去辅助室内导航。

• 智能家居 — IoT产品可以连接到流行的家庭自动化平台和语音助手,其在支持zigbee的同时,还支持直接连接到智能手机去进行简单的设置和本地监控。例如,可连接门锁可以通过网状网络远程访问,也可以通过智能手机APP在本地解锁。包括位置信息的Bluetooth信标可用于增强智能手机APP,并为自动化应用提供附加环境信息。

• 智能楼宇 — 基于zigbee的商业楼宇自动化系统能被有效扩展,使得员工可以使用具有Bluetooth功能的智能手机、平板电脑或智能标签与其进行互动。例如,可连接HVAC系统可以根据员工配置文件中设置的使用习惯或用户偏好自动调整。Silicon Labs的多协议无线技术简化了信标基础设施的实现,并能够将楼宇转变为可连接的智能空间。

Silicon Labs高级副总裁兼物联网产品总经理Daniel Cooley表示:“利用我们的Wireless Gecko SoC和模块以及动态多协议软件,开发人员能够将联网设备转变为智能的多功能应用,实现自动化、加速智能设备普及、提供下一代IoT功能。在单芯片上提供多协议zigbee和Bluetooth连接也能够降低设计成本、简化软件开发、改善产品生命周期管理并加快上市时间。”

Silicon Labs动态多协议软件由高度优化的无线协议栈和在Micrium OS上运行的高级无线电调度器提供有力支持。开发人员可在Simplicity Studio中获得软件开发工具包(SDK),其中也包括基于所选Wireless Gecko开发套件的可连接照明演示代码和移动APP参考设计。

Silicon Labs拥有15年的网状网络开发经验和1亿多个部署节点,是提供先进多协议无线解决方案的市场先行者。Silicon Labs也是Bluetooth创新的领导者,提供超小尺寸Bluetooth系统级封装(SiP)模块和多协议SoC,支持低功耗蓝牙和Bluetooth网状网络连接。Silicon Labs提供全面的软件工具和协议栈,以简化网状网络和Bluetooth开发。

价格和供货

新的多协议软件现在已可提供给当前使用Silicon Labs EFR32MG12和EFR32MG13 Wireless Gecko SoC和相关模块的客户。

请联系各地Silicon Labs销售代表或授权经销商获取EFR32 Wireless Gecko SoC和无线模块定价。欢迎立即行动,浏览网站 www.silabs.com/dynamic-multiprotocol ,下载Silicon Labs的多协议软件,订购Wireless Gecko SoC、模块和开发套件。

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针对智能手机、平板电脑、笔记本电脑和其他便携设备的USB双角色端口充电解决方案

Silicon Labs(亦称“芯科科技”,NASDAQ:SLAB)日前推出简化USB Type-C™可充电锂离子电池组开发的完整参考设计,用于为智能手机、平板电脑、笔记本电脑、耳机和其他便携式设备提供电源。该参考设计包括开发人员采用USB Type-C电能传输(PD)创建双角色端口(DRP)应用所需的所有资源,能够加速新型USB Type-C充电宝的开发或将现有USB Type-A充电宝设计迁移到USB Type-C。Silicon Labs的USB Type-C充电宝参考设计包括开发板、USB Type-C PD协议栈、示例代码、原理图和硬件手册。

DRP充电宝参考设计利用Silicon Labs Simplicity Studio中包括的PD协议栈。该协议栈使得开发人员能够通过调用API去协商和发送USB Type-C消息,从而实现传送或接收电能。灵活的电路板设计使得开发人员能够完全控制电池应用,并且包括一个可在Sink和Source模式之间改变电能方向的按键。

开发板上的Silicon Labs EFM8 Busy Bee MCU作为PD控制器,通过协商各种电源模式提供卓越的设计灵活性。该参考设计能够提供15W(3A@5V)的功率,并在1.8A下充电。此外,PD协议栈仅仅使用了MCU部分功能,开发人员可以使用剩余的外设、内存和处理能力去控制稳压器和电源IC、检测方向、控制开关、更新其他主机状态等。通过使用EFM8 Busy Bee MCU作为PD控制器,开发人员可以结合其他实用的功能,包括采用片内温度传感器和模数转换器(ADC)去监控电池组的温度和电压,防止过热或过充电等。

Silicon Labs物联网产品高级总监Tom Pannell表示:“我们正处于一个移动、互联的社会,用户需要为他们的手机、平板电脑和其他便携式设备提供方便的后备电源。充电宝是人们随时随地的必备产品,而我们新推出的USB Type-C参考设计使得开发人员能够轻松创建灵活、低成本、特性丰富的DRP充电解决方案。”

Silicon Labs是USB连接解决方案和智能接口IC的领先提供商,开发人员能够方便的添加USB到嵌入式设计,并且免除了固件开发的成本和复杂性。Silicon Labs提供多种支持USB转串行总线协议的单芯片连接桥接解决方案,以及用于人机界面设备(HID)和电容式触摸应用的专用桥接器。此外,Silicon Labs的EFM8 8位MCU产品组合和EFM32 Gecko 32-bit MCU产品组合也支持USB连接。

价格和供货

Silicon Labs USB Type-C移动电源充电宝参考设计(包括了新型SLRDK1000开发套件)现已上市,零售价为50美元。请联系各地Silicon Labs销售代表或授权经销商,以获得用于USB Type-C充电宝设计的EFM8BB3 Busy Bee MCU产品的批量订购价格。

有关Silicon Labs USBType-C开发工具移动电源充电宝参考设计的更多信息,请浏览网站:
https://cn.silabs.com/products/development-tools/mcu/8-bit/usb-type-c/ba...

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新型Si522xx PCIe时钟系列产品提供业界领先的抖动性能、电源效率和单芯片集成度

Silicon Labs(亦称“芯科科技”,NASDAQ:SLAB)日前宣布针对PCI Express® (PCIe®) Gen 1/2/3/4应用推出一系列具有业界最低抖动、最高集成度、最低功耗的时钟发生器产品。Silicon Labs新型Si522xx PCIe时钟发生器满足PCIe Gen 4的严格要求且提供20%的抖动裕度,同时为PCIe Gen 3抖动规格提供60%的抖动裕度。开发人员现在可以信心十足地采用Silicon Labs PCIe时钟设计出符合PCIe标准的解决方案,而且可以获得最大限度的抖动裕度,降低产品开发风险。

Silicon Labs PCI Express Gen 4时钟为数据中心和消费类产品设计确立新的性能标杆

凭借兼容PCIe Gen 4和高达12路时钟输出,Si522xx时钟非常适合在数据中心应用中提供低抖动PCIe时钟生成和分发,无需添加额外的独立时钟缓冲器。除了提供一流的抖动裕度外,Si522xx时钟完全符合PCIe Gen 4通用时钟和独立展频分离参考(SRIS)架构。

Si522xx器件输出驱动器利用了Silicon Labs创新的推挽式HCSL技术,消除了采用传统恒流输出驱动器技术的PCIe时钟所需的片外终端电阻。内部电源滤波能够防止电源噪声降低时钟抖动性能,器件数量和占板面积与竞争解决方案相比减少30%。

设计电池供电应用(例如数码相机)的开发人员特别关注功耗。2路输出的Si52202时钟特别针对低功耗1.5-1.8V应用进行了优化,为PCIe应用提供业界最低功耗。它采用小尺寸3mmx 3mm 20-QFN封装,器件尺寸比竞争解决方案小45%。

Silicon Labs时钟产品高级营销总监James Wilson表示:“Silicon Labs持续推动PCI Express时钟的创新、性能和集成度。随着Si522xx系列产品的发布,我们现在可以完全满足整个PCIe应用需求,覆盖从服务器和存储到工业和消费类应用。”

由于时钟抖动是所有PCIe应用的关键设计参数,Silicon Labs为开发人员提供了免费的PCIe Gen 1/2/3/4抖动测量工具,请浏览网站: www.silabs.com/pcie-learningcenter

价格和供货

Si522xx PCIe时钟发生器系列产品已经量产,可提供样片,支持多种输出路数选项。Si52212、Si52208和Si52204时钟提供12、8和4路100MHz PCIe时钟输出,以及1路25MHz LVCMOS参考时钟输出。Si52202时钟支持2路100MHz PCIe时钟输出。样片可在2周内发货,量产产品可在4周内发货。

在一万片订购数量下,2路输出器件单价为1.27美元起,12路输出器件单价为2.76美元起。Silicon Labs新型Si52204-EVB开发套件提供快速、方便的PCIe时钟评估,零售价格为140美元。有关Si522xx PCIe时钟系列产品或订购样片和开发套件的更多信息,请浏览网站: www.silabs.com/pcie-clocks

关于Silicon Labs

Silicon Labs(NASDAQ:SLAB)是领先的芯片、软件和解决方案供应商,致力于建立一个更智能、更互联的世界。我们屡获殊荣的技术正在塑造物联网、互联网基础设施、工业自动化、消费电子和汽车市场的未来。我们世界一流的工程团队创造的产品专注于性能、节能、互联和简易化。更多信息请浏览网站: www.silabs.com

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新型Si5381/82/86时钟器件可替代无线接入网络中的多个时钟芯片和VCXO

Silicon Labs(亦称“芯科科技”,NASDAQ:SLAB)日前针对4.5G和基于以太网的通用公共无线电接口(eCPRI)无线应用,推出了全新的系列高性能、多通道抖动衰减时钟产品。新型Si5381/82/86系列时钟产品利用Silicon Labs经过验证的DSPLL技术提供先进的时钟解决方案,在单芯片中集成了4G/LTE和以太网时钟。这些高集成度的时钟产品可替代通常在高要求应用中所需的多个时钟器件和压控振荡器(VCXO),这些应用包括小型蜂窝网络、分布式天线系统(DAS)、μ-BTS,基带单元(BBU)和前传/回传设备等。

Silicon Labs发布业界首款支持4G / LTE和以太网的无线时钟

在接下来的几年中,服务提供商将通过部署小型蜂窝网络、超小型蜂窝网络、DAS、μ-BTS和回传设备来构建5G网络。通过增加室外网络覆盖和容量,改善室内信号接收,和现有的4G/LTE网络相辅相成。随着运营商逐渐转移到使用基于以太网的eCPRI前传网络来增加基带单元与远程无线电头之间的前传连接的容量,他们开始在网络边缘部署异构网络(HetNet)设备。而成本、功耗和尺寸限制成为HetNet设备硬件设计人员要面临的特殊挑战。通过在单个IC中结合4G/LTE和以太网时钟,Si538x系列产品大大简化了HetNet设备中的时钟生成,可提供与竞争方案相比功耗降低55%、占板面积减小70%的突破性解决方案。

Silicon Labs时钟产品高级营销总监James Wilson表示:“HetNet和eCPRI设备部署正在为5G铺平道路。通过选择Silicon Labs的Si538x无线时钟,无线系统设计人员可以将小型蜂窝网络、DAS、μ-BTS以及其他设计的成本、功耗和复杂性降至最低。Silicon Labs基于DSPLL的Si538x时钟是业界首款将低相噪4G/LTE时钟和低抖动以太网时钟结合在一起的时钟IC。我们很兴奋地看到无线客户采用我们的技术来优化HetNet设计,以加速4.5G网络的部署。”

Si538x时钟专门针对为HetNet设备提供参考时钟进行了优化。小型蜂窝网络和DAS设备是“一体化”基站,需要为4G/LTE收发器、基带处理和以太网/Wi-Fi连接提供参考时钟。Si5386时钟的低相噪DSPLL以紧凑的单芯片设计取代了分立时钟IC、VCXO和环路滤波器件。此外,Si5386时钟集成了五个MultiSynth小数时钟合成器,可以非常方便的提供以太网和基带参考时钟。这种现代化的单PLL+ MultiSynth架构设计,相对于依赖多个PLL和分立振荡器的解决方案,提供了卓越的可靠性。

基带单元具有复杂的时钟要求,需要多个独立时钟域,包括用于CPRI到远程无线电头连接的时钟域,用于基于以太网的eCPRI前传网络(包括eCPRI)的时钟域和用于本地基带处理的通用时钟的时钟域。Si5381/82时钟集成了一个高速、低相噪DSPLL用于支持高达3GHz的无线频率,并采用多个灵活的任意频率DSPLL来提供以太网和通用时钟。和Si5386一样,Si5381/82器件不需要外部VCXO或振荡器。所有PLL器件都集成在片内,并采用了节省空间的9mm x 9mm 64-LGA封装。此外,Si538x时钟支持无缝切换功能,这使得系统设计人员能够轻松地在不同的时钟输入间切换并最大限度的减少输出相位瞬变,确保下游PLL保持锁定状态。和Silicon Labs的其他时钟产品一样,Si538x器件可以使用Silicon Labs灵活的ClockBuilder Pro软件进行配置和定制。

价格和供货

Si5381/82/86无线时钟现已提供样片,计划于12月份批量生产。样片可以在两周内发货,量产产品在四周内发货。Si5386在一万片订购数量下,单价为6.77美元起。Silicon Labs新型Si5381E-E-EVB、Si5382E-E-EVB和Si5386E-E-EVB开发套件能够提供快速、方便的器件评估,零售价格为299美元。有关Si5381/82/86时钟系列产品的更多信息或订购样片和开发套件,请浏览网站:
www.silabs.com/wireless-jitter-attenuators

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Si72xx霍尔效应传感器提高工业、消费和汽车设计的电源效率、灵敏度、易用性和干扰保护能力

Silicon Labs(亦称“芯科科技”,NASDAQ:SLAB)日前推出磁性传感器产品组合,带领现代化霍尔效应传感技术进入21世纪,提供业内领先的电源效率、最佳的灵敏度、灵活的I2C配置,以及内置攻击检测和温度传感器。

Silicon Labs磁性传感器为物联网时代带来现代化霍尔效应开关和位置感应

Silicon Labs新型Si72xx产品系列包括当今最先进、功能丰富的磁性传感器,性能远远超越当前在各种开/关和位置感应(position-sensing)应用中使用的簧片开关和传统霍尔效应器件。Si72xx磁性传感器针对消费电子、工业报警、电机控制和门/窗安全应用,为白色家电、流量计、无绳电动工具、滚轮和指针式控制提供稳定的可靠性。该系列传感器符合汽车应用的AEC-Q100标准,并且可用于恶劣的工业环境。

在为电源和成本敏感应用选择正确的磁性传感解决方案时,可以基于多种原因考虑选择Silicon Labs的Si72xx传感器。簧片开关消耗的功率很小,但是体积大而且可靠性不是很高。传统霍尔效应传感器提供很好的可靠性,但功耗大。传统的霍尔效应设计在过去也是有局限性的,仅能提供部分编程能力和扩展特性,而在物联网应用中其他现代化类型传感器已经具有这些特性。Si72xx传感器结合了簧片开关的电源效率与霍尔效应传感器的可靠性,满足以上需求,同时增加更多高级特性、更高灵敏度和卓越的可配置性。

超低功耗:开发人员终于能够在电池供电的系统中增加可靠的基于霍尔效应传感器的应用,并且不会影响系统的电池寿命。Si72xx传感器消耗电流可以低于100nA(睡眠电流),工作是可以低至400nA以下(采用5Hz采样率),即使在极小容量电池供电的情况下,也能够帮助设计获得数年或长达十年的电池寿命。

高灵敏度:Si72xx传感器出色的灵敏度(1.19mT Bop),使得开发人员能够将其设计中的磁体尺寸减少50%-80%,或者感应范围扩展2倍或更多。

可配置性:Si72xx传感器可以通过I2C接口轻松配置、测量和控制,为设计过程或最终产品提供极大的灵活性。使用I2C接口可以使传感器根据需要而不是连续查询,显著降低位置感应应用的工作电流。

高级特性:Si72xx传感器包括许多有用的功能,例如干扰阈值特性,这使得系统能够检测试图绕过安全检测的行为。大多数簧片开关和霍尔效应传感器的安全系统可以被强大的外部磁场攻破。Si72xx传感器的抗干扰检测技术可以检测异常磁场,并且可以使用内置的自检模式来验证传感器在现场保持持续准确操作。Si72xx传感器也包括±1°C精确度的温度传感器,免除了通常所需的片外分立温度传感器件,进一步减少了系统尺寸和降低成本,增强了功能性。

Si72xx传感器组合包括三个产品家族

• Si720x家族:支持数字输出开关和闩锁功能,支持不同的采样率和灵敏度。这些传感器是检测周期性开关信号随磁场变化的应用的理想选择。

• Si721x家族:包括用于位置传感应用的线性输出器件,可产生与磁场强度成正比的信号。这些传感器支持不同的增益和输出类型,包括模拟、脉宽调制(PWM)和用于汽车通信的单边半字节传输(SENT)协议。

• Si7210家族:是I2C可配置的传感器,支持其他两个系列的所有特性和功能,同时提供无与伦比的设计灵活性和可编程性。

Silicon Labs物联网产品高级营销总监Tom Pannell表示:“Si72xx产品组合融合了超低功耗、高灵敏度、灵活性、可配置性等高级特性,在现有的霍尔效应传感器市场中,没有任何产品可以与其匹敌。Silicon Labs的完整产品组合使开发人员可以根据自己的应用需求选择正确的磁性传感器,这使得他们能够设计、测试和部署各种尖端的位置传感产品,不但更好、更快、更便宜,并具有更长的电池寿命。”

开发套件

Si72xx霍尔效应磁性传感器现已量产,可提供样片,提供工业标准的3引脚和5引脚SOT-23封装。Si72xx-WD-KIT滚轮演示开发套件现已上市,该套件能够完全展示Si72xx传感器的低功耗、高灵敏度和精确度,它包括预编程的EFM32Happy Gecko STK、滚轮演示扩展板,以及六个邮票大小的电路板,用于评估各种不同的Si72xx传感器型号。要订购Si72xx霍尔效应磁性传感器样片和演示开发套件,请浏览网站: www.silabs.com/magnetic-sensors

来源: SiliconLabs

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导读:MCU目前出现两大阵营,一种是传统的通用型MCU,另一种是SoC型MCU,它们分别在新兴市场发挥各自优势。各大半导体巨头也迅速地进入MCU的异构集成领域,这会对嵌入式产业及产品以及技术发展带来哪些巨大影响?

业界声音

1、针对MCU新出现的趋势,工程师们这样选型
(嵌入式系统联谊会秘书长 何小庆)

现在的MCU主要分为两类:专用的SoC型MCU和通用型MCU。SoC型MCU在市场上的产品很多,这类芯片的出现,从厂家的研发到推广的力度,都比通用型MCU要大和强。像TI公司目前ARM类的MCU就是以SoC的MCU为主,并且针对IoT 领域。

MCU的异构集成会加速哪些技术领域的变革?

恩智浦与Freescale 合并后,在SoC 型MCU的研发力度比以前要大。恩智浦现在两条腿在走路,一方面拥有通用型的MCU(比如54xx系列),另一方面拥有SoC型的MCU。目前的市场现状是:坚持通用型线路的MCU生产厂商为数不多,ST公司的Cortex-M0/M3/M4/ M7系列还在此行列,目前拥有900多种产品;Silicon Labs的Gecko (小壁虎)系列也一直在走通用型路线,最近几年,Silicon Labs专注在无线领域SoC型MCU上,内核还是沿用小壁虎的内核,外围电路集成蓝牙和ZigBee功能,Silicon Labs比较擅长关于IoT的Thread网络协议栈。
MCU的异构集成会加速哪些技术领域的变革?

从开发者的角度来讲,该选择通用型MCU还是SoC型MCU呢?可以从以下4方面来考虑:

①从技术的角度选择MCU:审视所要做的产品所涉及的无线协议的标准是否成熟。如果技术很成熟,又有许多成熟的产品在应用,无论是RF的硬件技术还是IP软件技术,我们选SoC型MCU的风险比较小,因为其把所有功能集成在一起,一旦出现问题,依靠厂家才能帮助解决。反之,如果工程师在做一款新的通信标准的产品,那么还是选择通用型MCU+外围无线通信模块的组合方式为好,这样当通信的硬件或软件不成熟时,我们可以更改外围电路部分,主控模块的软件部分则不用做修改。

②根据产品来选择MCU:当工程师要设计尺寸特别小的可穿戴设备时,比如智能手环或手表,肯定会首选SoC型的MCU,比如选择集成了蓝牙芯片的里边携带一颗ARM Cortex M3或M4的MCU,这样的好处是不仅节省了很多元器件,减小了整个PCB尺寸,而且功耗更低,给产品带来更大的竞争性。如果是工业类产品,对尺寸无特殊要求,那么可以任意选择MCU的类型。

③考虑已有的产品平台:工程师要考虑到,企业是否已有通用的MCU平台,企业往往不止开发一款或一个系列的IoT产品,而是有多条产品线,数十人或几百人的团队在做项目。如果公司已有通用型平台,那么就要选择一款通用型的MCU,像恩智浦的LPC系列。在企业已有大量已经开发好的软件的状态下,就不会特别赞成工程师们选择SoC型MCU。

④根据价格和供货角度选择MCU:通用型的MCU市场竞争激烈,MCU本身的价格会更便宜;做整体方案时,要考虑供应链的问题,在选择某个公司的某一款SoC型 MCU时,替代性比选择通用型MCU加外围通信模块的方案余地要小,若厂家的依赖度更大,当厂家的价格或供货周期出现问题,那么对产品正常的发货和影响会很大。通用MCU可替代性要好些,供货问题也是工程师朋友选择MCU的时候要注意的地方。

2、支持多种无线协议的SoC正在开启全新物联网时代
(Silicon Labs微控制器产品高级营销经理 Øivind Loe)

将各种功能集成到MCU中有许多益处,包括更低的解决方案成本、更小的占板面积和更高的功能集成度,进而可产生更高的性能和更低的功耗。为了满足物联网(IoT)市场的需求,市场上已经出现了一类全新的、高度集成的、支持多协议连接的无线MCU。我们认为,这类多协议无线MCU(也称多协议SoC)正是异构MCU的一种形式。

MCU的异构集成会加速哪些技术领域的变革?

作为将硬件和软件工程工作结合在一起的结果,我们看到能够支持多种无线协议的无线MCU和SoC实现了快速增长。这些多协议器件开启了全新的物联网功能,例如在其他无线网络协议中实现简化的设备配对和蓝牙信标功能。多协议SoC也支持在所部署设备的生命周期中对它们进行无线更新,并且提供了一种简单的方法可以与传统的专有协议协同工作。开发人员力图在简化终端节点设计的同时添加无线连接功能,目前,来自多家供应商的、先进的多协议、多波段SoC正在为他们提供更大的灵活性和更多的开发选择。

Silicon Labs的多协议Wireless Gecko SoC可以为物联网设备提供灵活的无线连接和价格/性能选择。Wireless Gecko产品系列集成了强大的ARM Cortex-M4内核、节能的Gecko技术、高达19.5dBm输出功率的2.4GHz无线收发器,以及先进的硬件加密技术。Wireless Gecko SoC提供用于网状网络的最佳Thread和ZigBee®协议栈、用于专有协议的直观的无线软件接口、用于点对点连接的Bluetooth Smart,以及用于简化无线开发、配置、调试和低功耗设计的Simplicity Studio工具,从而加速无线产品的设计。

3、提供全套软硬件系统解决方案,助力工程师研发项目
(Microchip 8位单片机产品部产品营销经理 Wayne Freeman)

归根结底,客户要寻找的是一个能满足其所有需求的全套系统解决方案。我们并不必费尽心思地将各种各样的功能物理集成到单颗MCU中;我们要做的是构建满足客户需求并能简化和缩短开发过程的解决方案。这些系统解决方案并非专注于独立元件,而是专注于一个融合软硬件的完整解决方案,它能辅助嵌入式设计人员更快地从阶段A进行到阶段B。这是我们从客户那里了解到的他们的期望,以及我们所看到的市场风向。

MCU的异构集成会加速哪些技术领域的变革?

Microchip提供的解决方案有集成多种功能的单颗芯片或可加快应用原型开发的交钥匙方案,从而使设计周期更短,更具成本效益。这种解决方案的重点是,通过降低客户对特定设计领域的专业知识的要求,使不同行业的客户均能受益。客户现在可以将连接或安防等元素看作一个个功能模块,在设计的整个生命周期随意添加而无需重新设计,进而轻松扩展应用的功能。

全套系统解决方案通过利用集成硅晶片、开发硬件和软件工具的生态系统,使得某一应用能在多个不同项目中重用。此外,在基于MCU的解决方案中,更高级别的集成允许工程师通过减少BOM和设计的总尺寸来满足设计的成本目标。例如,可将一款单片机与一台射频收发器集成到一个片上系统中,减小电路板尺寸,降低总功耗及设计复杂度,从而加快智能家居应用的开发过程。

这些技术改变降低了设计风险,同时赋予设计人员更大的灵活性,不仅使设计更快投放市场,而且还降低了系统成本。几乎所有行业(如消费电子、医疗、工业自动化及汽车等)均能从集成中获益。

4、异构集成推动嵌入式与IoT行业的整体进步
(恩智浦微控制器业务线高级工程师 宋岩)

嵌入式应用的众口难调与IoT应用的高速发展,是推动异构集成的原动力。通用CPU的通用性决定了它不能面面俱到,因此,加入专用的协处理器或可编程硬件加速引擎,顺理成章就成为取长补短的首选。比如高端的音频DSP和专用的安全处理单元,对于需要安全连接的智能语音识别和音频设计非常有好处;而图形图像专用硬件的集成,则打开了MCU平台进入高级HMI和视觉应用的大门。

MCU的异构集成会加速哪些技术领域的变革?

近年来,随着IoT与万物互联的爆发,需要无线和高频相关的硬件设计,以及多种传感器的使用。在MCU中集成无线模块、传感器融合算法加速引擎等,满足了IoT节点和穿戴设备的需要。说起异构集成自然要提到异构多核,这类集成留给用户发挥的空间最大。比如M4与M0+的集成,M0+可以做任务分担、负载均衡、硬件加速、组件隔离等多种应用场景,提高了能效和性能。A7+M4的异构,则更多发挥M核在能效和实时性的优势。

恩智浦在异构集成领域拥有全方位的产品和解决方案。比如双核的LPC4300与LPC54100系列通用MCU,集成了ZigBee、BLE和传感器算法加速的多款无线MCU(如QN/JN/KW产品系列),在新发布的i.MX RT上集成了可用于显示和摄像的像素处理加速管道,以及i.MX 7系列的A7+M4等配置。在今后的产品路线图中,恩智浦会在多种异构集成上持续创新,助力行业的整体进步。

编辑视角

目前的市场现状是,通用型MCU和SoC型MCU共同存在。最近一段时间,SoC型MCU的种类会更多一些,厂家也更多一些,这是因为IoT在无线通信领域的发展会随着标准不断地快速更新,比如华为推出的NB-IoT芯片,市场竞争更为激烈,需要更多的专用型芯片。通用型MCU用途比较广泛,当然也会在市场中继续存在。

从嵌入式硬件从业者的角度来讲,MCU的SoC集成化会使硬件工程师的比例加速减少,这也是嵌入式行业发展的大趋势,不可逆转,底层软件的工程师也比5年前要减少。想在未来存活,硬件工程师就要做到更专业。不过也不用为此悲观,比如SoC型的MCU是针对专业产品设计的,它越简单、越好用,面对的市场也会越窄,这样就需要更多对射频器件与MCU的接口设计、天线调试、数据的采集、滤波处理等技术有特别好理解的专业工程师来调试、修改、投产,做好做精。厂家不可能让元件器自动具备这些功能,嵌入式硬件工程师们还会有更广阔的舞台。MCU的发展时时刻刻在变化,一切都以市场化为导向,相信万物互联的时代会带给MCU更多的可能性。

来源: 嵌入式资讯精选

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功能丰富的Giant Gecko微控制器帮助开发人员解决复杂的IoT应用

Silicon Labs新型EFM32GG11 Gecko系列产品为低功耗MCU市场提供最先进的功能和最大的内存空间

Silicon Labs (亦称“芯科科技”,NASDAQ:SLAB) 日前扩展了其节能的工业级微控制器 (MCU) EFM32® Gecko产品组合,提供更高的性能、更多的功能和更低的功耗。新型EFM32GG11Giant Gecko MCU系列产品提供低功耗MCU市场中最先进的功能集,主要面向智能测量、资产跟踪、工业/楼宇自动化、可穿戴和个人医疗等应用。Giant Gecko MCU集成了峰速高达72MHz的处理性能、大存储容量、外设和硬件加速器,以及完整的软件工具,其中包括业界领先的Micrium® OS。

IoT应用越来越复杂,驱动了对于多传感器、复杂用户界面显示、高级算法和无线协议栈的需求。随着功率预算的缩小,MCU必须在睡眠模式时也尽量节能,以最大限度的延长电池寿命。Giant Gecko MCU通过提高集成度、性能和能源效率来应对这些挑战。

Silicon Labs物联网产品高级营销总监Tom Pannell表示:“Giant Gecko MCU提供了以前仅在高功耗MCU上才存在的用户体验。基于Gecko十年进化而来的成就,Giant Gecko系列产品为开发人员提供了性能、功能和设计能力的巨大飞跃。”

Giant Gecko系列产品能够提供以下功能:
· 支持性能密集型应用的ARM® Cortex®-M4处理器内核。
· 同类MCU中最大的片内存储容量(高达2MB闪存和512KB RAM),以支持更多的代码大小、调试能力、空中(OTA)更新、数据记录和丰富的图形界面。
· SD/MMC和Octal/Quad-SPI存储器接口,支持存储密集型应用的额外存储扩展能力。
· 快速唤醒/睡眠转换和低能耗架构,允许自主访问传感器输入,支持低功耗外设自主操作。
· 超低功耗:活动模式下为77μA/MHz,深度睡眠模式下为1.6μA。

Giant Gecko MCU集成了丰富的通讯接口和控制器:
· 10/100以太网媒体访问控制(MAC),用于基于IP的工业控制。
· 可以接SDIO接口的WiFi模块,用于基于IP的无线云连接。
· 单或双CAN总线控制器,用于工业控制应用。
· 免晶体USB控制器,用于实现经济高效、超低能耗的USB连接。
· 支持像素混合叠加(Alphablending)加速器的TFT LCD显示驱动和超低功耗段位式LCD驱动器,用于更丰富的用户界面。
· 基于电流的电容式感应引擎提供强大的触摸输入和超低功耗触摸唤醒,简化电容感应应用的开发。

Giant Gecko系列产品提供安全可靠的平台,可用于构建采用最佳加密算法的应用。该系列MCU具有高能效的安全加速器,可以运行高级算法,获得比传统软件方法更高的性能和更低的功耗;并具有安全管理单元(SMU)以支持对外围设备访问的精确安全控制,以及NIST认证的真随机数发生器(TRNG)用于更高的安全随机化。

Giant Gecko MCU提供QFN、QFP和BGA封装选项,最大支持192个引脚,其中也包括许多与现有EFM32 MCU引脚兼容的封装。通过与整个EFM32 MCU和EFR32 Wireless Gecko SoC系列产品软件兼容,获得最广泛的软件重用,减少了开发人员的设计时间和成本。

Silicon Labs的Simplicity Studio开发工具支持Gecko MCU,在统一的基于Eclipse的开发环境中为开发人员提供一键式访问完成项目所需的一切资源。Simplicity Studio包括图形化配置、高级能耗监视、网络分析和电容触摸配置工具,以及软件示例和文档。Giant Gecko MCU本身即支持Micrium OS,开发人员可以通过Simplicity Studio轻松访问Micrium工具。

EFM32GG11 Giant Gecko MCU的工程样片已经准备就绪,预计于2018年第一季度批量生产。此外,SLSTK3701A Giant Gecko开发套件也已经准备就绪,欲订购EFM32GG11工程样片和开发套件,请浏览网站: www.silabs.com/giantgecko

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Silicon Labs持续增强EFM32™ Gecko微控制器(MCU)家族,并于日前推出全新的Jade和Pearl Gecko产品,以满足嵌入式开发人员对于设计下一代安全、高端IoT设备的需要。

兼顾IoT的功能性与安全性

利用全新的 Jade 和 Pearl Gecko 32 位 MCU,开发人员可以向物联网设备轻松添加触控界面、强大的安全功能和多个低功耗传感器。全新 MCU 已针对高性能、低功耗的应用优化,并支持无线 (OTA) 更新。附带的硬件加密技术具有节能的安全加速器、真随机数发生器 (TRNG) 和安全管理单元 (SMU),可以在不牺牲电池寿命的情况下确保为物联网设备提供一流的硬件加密。增加常规内存保护单元,SMU可以让软件能够针对外围设备访问设置细粒度安全性。

全新 MCU 提供比上一代 Jade 和 Pearl Gecko 产品更大的闪存(高达 1024 kB 的双通道架构),更容易开发支持实时操作系统的功能丰富的内嵌应用,如Micrium OS。双通道内存架构允许在产品部署后提供强大的现场更新功能。

完整的开发套件

Silicon Labs针对新一代GeckoMCU提供了完整且功能丰富的开发Pearl Gecko PG12入门套件,包括EFM32PG12 Pearl Gecko MCU 主板、USB 线缆、EFM32入门卡,以及Simplicity StudioTM软件开发工具的支持

Pearl Gecko PG12 入门套件功能特色:
集成式 Segger J-Link USB 调试器
高级能耗监控系统
内置 USB 串行端口
CR2032 纽扣电池或 USB VBUS 供电
内存 LCD、电容式触控按钮、LED、按钮
片上温度传感器和 Si7021 个板上 RH/温度传感器
分线接头可轻松接入 MCU 引脚
20 引脚 EXP 头可连接额外的附加板
Inductive LC sensor (SLSTK3402A only)
Crystals for 32.768 kHz LFXO and 40 MHz HFXO

观看入门套件演示视频:
http://www.silabs.com/support/getting-started/microcontrollers/efm32-pea...

详细了解Silicon Labs的Wireless Gecko系列产品及开发工具包信息,请访问:http://cn.silabs.com/products/wireless/wireless-gecko-iot-connectivity-p...

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来源:单片机与嵌入式系统应用

引言

物联网市场呈现飞速增长的发展,在这些领域蓬勃发展的背后,MCU作为物联网的核心器件,要满足怎样的条件才能符合用户产品的需要?更多联网产品的出现,使得MCU的功耗是否要越来越低?MCU是否要同FPGA和无线模块高度整合在一起,更加集成化地服务于上述技术领域?究竟什么样的MCU才能抓住机遇,登上物联网市场高速增长的列车?

业界声音

连接能力、能量模式和集成功能是MCU必备的素质

Silicon Labs32位微控制器 产品高级营销经理 ivind Loe

(1) 连接能力是物联网的必备条件

无论现在还是未来,连接能力都是物联网(IoT)连接设备中的微控制器的关键特性之一。强大的无线连接能力不仅对许多物联网应用而言是必需的,而且这些应用也需要更先进的特性,例如对多协议无线的支持,可用来处理诸如多种网络的调试和共存这样的问题。能够使通信信道安全对于保护物联网系统免受入侵也是至关重要的。安全性应该通过硬件加速来最大化效率、响应时间和电池续航能力,因为数量众多的物联网设备都是由电池供电的,或者拥有有限的能源。

此外,高效的传感器接口、灵活计时外设和高集成度通信外设也是关键的构件,这些外设必须都能够在深能级模式中自主工作,以最小化能量损耗。

物联网开发人员需要能帮助自己去实现能效最大化、调试问题和优化网络的开发工具。强大的软件构件也是非常关键的,它可以使开发人员致力于实现产品的差异化,同时无须为每个设计项目进行重复性的工作。

(2) MCU必须要有精心设计的能量模式

一些物联网应用,如智能抄表和智能信用卡,可能会有极低功耗的要求;而诸如智能手表等其他应用,可能对MCU本身的低功耗要求并没有那么严格,因为手表中其他的元器件可能占据了电流消耗的主要部分。

为了适合各种不同的应用,MCU必须拥有精心设计的能量模式,支持MCU去实现电流消耗与响应时间和功能之间的平衡。举例来说,诸如智能信用卡这种需要睡眠模式下电流消耗低于50 nA的应用,可以使用Silicon Labs的EFM32 Gecko MCU和Wireless Gecko SoC的EM4模式。EM4模式拥有最低的电流消耗,但同时只提供少量的外设且唤醒时间更长。而智能水表应用则宁愿使用Gecko MCU和无线MCU的EM2模式,因为EM2模式允许低于1 μA的电流消耗,同时允许复杂的传感器接口自主运行,以便水表处于休眠模式时仍可测量水流量。

(3) 集成功能对于MCU的众多好处

将各种功能集成到MCU中有许多益处,包括更低的解决方案成本、更小的占板面积和更高的功能集成度,进而可产生更高的性能和更低的能耗。我们也看到了对于验证无线模块的高度需求,该无线模块包含一个无线MCU,同时集成了包括天线在内的所有外部无线元件,从而使产品开发人员可以极其容易地将无线功能集成到自己的产品中。

安全防护是MCU急需解决的问题

新唐科技股份有限公司
单片机应用事业群技术经理 凌立民

物联网已开始席卷全球应用领域,成为市场关注焦点,根据高德纳 (Gartner) 物联网预测报告显示,2017年全球物联网装置数量将会达到84亿个,市场份额可达到1 700亿美元,而到2020年装置将成长至204亿个,份额达2 936亿,可见物联网市场为未来之新兴成长动能,台面上各家厂商亦已经积极展开布局。

进一步分析物联网应用范围,其应用范围相当广泛,包含智能医疗、智能家庭与城市、智能工厂、智能交通、环境监控与安控等;其中物联网终端设备为能支持各类型平台,串连网络传输与应用,因此必须具备高效能的运算能力,笔者相信高效能已经成为厂商竞逐的杀戮市场;但除了效能外,物联网终端设备更重要的是设备必须时刻无线连结上网,无时无刻不存在安全隐患,设想一个家庭的电、水与瓦斯等设备装设了可受远端管理的连网装置,如果能轻易被黑客窃取控制权,轻则导致能源供应中断,重则可能引起人身安全或重大公安意外。因此,作为物联网核心器件的单片机,除了效能外,更该考虑的是如何顺应日益严峻的连网安全需求。

目前物联网终端节点,大部分只配备了基础资源进行简单的感测与资料传输工作,但伴随着云计算与大数据的兴起,许多关键性的资料存储与运算都至云端进行,资料到达云端前会经过连接层、路由器层、通信协定连线层及网际网络层等,资料透过不同的装置传送,传递过程皆有可能出现安全风险;参考OWASP (Open Web Application Security Project) 组织所整理的物联网最可能引起信息安全与实体安全防护问题的疑虑之前十项为:

不安全的网络界面;认证/授权不足;不安全的网络服务;传输加密机制的缺乏;隐私权防护不足;不安全的云接口;不安全的移动设备接口;安全配置不足;不安全的软件/韧体;不安全的硬件设备。

不难发现,除信息安全外,实体安全防护仍是物联网最需要解决的问题。ARM公司在2016年10月发布了过去仅在CortexA系列才配备的TrustZone技术的CortexM23和CortexM33处理器,这两款处理器都是基于ARMv8-M架构的新型CPU;TrustZone技术可视为将软件运行在不同的处理器区域上,如安全区 (Secure Zone) 和非安全区 (NonSecure Zone) ,彼此互动将受到严格管制,我们可以想象如同在安全区开了一份白名单,唯有符合白名单条件才能通行,两种软件方能进行互动,因此TrustZone让通用型单片机借由白名单规则来防范恶意程序,满足物联网设备所需的实体安全防护需求。

当然安全防护有不同等级,以ARM 公司官方的分类来看,嵌入式系统 (Embedded System) 安全等级的考虑分为四类,安全性从低至高为应用级防护 (Application Level Security)、进阶型防护 (Privilege Level Security)、TrustZone防护 (TrustZone防护)、防窜改防护 (Antitampering Security)。

应用级防护本质上为软件所提供的安全机制,几乎所有市场上的处理器 (CPU、MPU、MCU等) 皆可以支持此等级的安全需求;进阶型防护在执行时将系统程序分类成Privileged和Unprivileged 状态,类似开了一份黑名单给管理单元来预防破坏的恶意程序,以警告或强制停止系统运行等方式进行保护,由特定等级的MCU才能做到;TrustZone防护仅少数MCU可以做到,如CortexA 系列或CortexM23和CortexM33系列;防窜改防护等级是针对特定用途所设计的芯片,考虑的是MCU本身对实体攻击 (Physical Attack) 的防护,如MCU线路布局设计、引脚信号不可侦测性、整体软件运行速度调整防止比对等进行防护。

上述四类的安全防护等级与投入的资源相关,设计者可思考自己的MCU应用系统需要提供的安全防护等级;一般应用级防护适用于所有处理器,故其出货量成长最为快速;进阶型防护可利用此类MCU内建的MPU (Memory Protection Unit)来设定专属记忆体保护区块,以运用于进阶资安需求的应用,例如一些未连网的装置或对连网安全不是那么有迫切需求的电子产品,TrustZone防护可适用于更高安全层级软件资产安全保障需求的生物办识领域(如指纹辨识应用、智慧连网装置如电子锁应用与门禁系统等),更可在MCU应用系统领域里实现由TrustZone所支持的更加安全的二次开发 (Collaborative Secure Software Development),同时兼顾连网装置在设计功能上多样性需求的弹性,非常适合用于打造安全之物联网环境,其成长力道不容小觑;至于防窜改防护MCU,例如金融行业的相关卡类应用可以说是对芯片安全防护要求等级最高的,可采用防窜改防护等级,保护机密资料不易被入侵。

物联网将持续发酵与带动半导体产业新兴应用发展,IC Insights预估,IC市场从2015年至2020年成长动能除车用市场外,以物联网市场成长最为快速,年复合增长率为12.8%。相信各家厂商要决战全球物联网市场,除了必须善用原有竞争优势,发展关键技术以外,安全相关的技术亦扮演举足轻重的角色,唯有确保了安全性,才能在此波商机中,抢得一席之地。

飞腾公司FT2000/64芯片性能追平Intel

2016年8月,飞腾公司发布了FT2000/64芯片,其通过集成高效处理器核心、基于数据的大规模一致性存储架构、层次式二维Mesh互连网络以及自定义扩展接口,搭配独立的存储扩展芯片(CMC),提供业界领先的计算性能、访存带宽和I/O扩展能力。

物联网的建设离不开海量服务器的支持,虽然ARM叫嚣着进服务器市场叫了不少年,但是到目前为止,产品并不多。所以,能有一款逼近了Intel的性能和性能功耗比的芯片,对整个ARM架构占领服务器市场来说都是意义重大的。

编辑视角

随着物联网时代的复杂化,海量数据需要被物联网硬件采集,大型的服务器同时要对海量数据进行处理、分析,对于64位MCU会有大规模的需求,将刺激64位MCU的大幅增长;而如何在低功耗的前提下又能实现较高的运算能力,成为摆在MCU厂商面前的一道难题,超低功耗MCU是物联网时代的必备条件;物联网环境下,要通过传感器感知外界信息,通过处理器进行数据运算,通过无线通信模块发送/接收数据,因此采用集成传感器+MCU+无线模块的方案才是MCU要抓住的机遇。

随着MCU技术的成熟、芯片设计技术的普及,以及对市场的充分了解,物联网时代不断涌现的巨型企业,必然会走专用MCU的创新之路。近年来许多大用户直接发展自己的专用MCU,如科大开发用于超级计算机、服务器的MCU、华为开发手机专用MCU,最近小米的松果芯片也面向市场,种种市场现象都表明,实现个性化的MCU创新定制才能抓住机遇,登上物联网市场高速增长的列车。

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2017年3月15日,Silicon Labs(亦名“芯科科技”,NASDAQ:SLAB)持续增强EFM32 Gecko微控制器(MCU)系列产品以满足嵌入式开发人员对于设计下一代安全、高端IoT设备的需要。使用Silicon Labs新款Jade和Pearl Gecko MCU,开发人员可轻松地将触摸控制界面、强大的安全性能和多种低功耗传感器添加到IoT设备之中。新款MCU特别在高性能、低能耗应用,以及支持通过在线(OTA)更新终端产品方面进行了优化。

Jade和Pearl Gecko MCU提供一流的硬件加密技术,具有高能效的安全加速器、真随机数发生器(TRNG)和安全管理单元(SMU),确保IoT设备的安全连接,且不会牺牲电池使用寿命。加密/解密加速器运行最新的安全算法,具有比传统软件实现方案更高的性能和更低的功耗。除了传统的存储器保护单元,安全管理单元能够通过软件为外设访问配置更精细的安全等级。外设也可通过硬件进行单独保护,仅有经授权才能允许访问外设的寄存器接口。

与上一代Jade和Pearl Gecko产品相比,新款MCU具有更多的闪存容量(最高1024KB,具有双区架构)和RAM容量(最高256KB),从而使得开发支持实时操作系统(例如Micrium OS)的功能丰富的嵌入式应用变得更加容易。双区存储架构使得即使在产品部署之后也具有可靠的现场升级能力。

分别基于ARM Cortex-M3和M4处理器,增强型Jade和Pearl MCU具有超低活动电流、多种休眠模式,以及能够确保安全、电池供电IoT产品的其他架构功能,同时支持需要高性能和低功耗的其他嵌入式系统。新款MCU还包括先进的电容传感控制器,能够在设备处于节能的深度睡眠模式时依旧保持活动状态,支持电容触摸操作,消除了通常需要添加片外控制器所产生的成本和设计复杂度。这些MCU也具有Silicon Labs的LESENSE传感器接口,允许在MCU内核处于睡眠模式时自动检测传感器输入。

Silicon Labs高级副总裁兼物联网产品总经理Daniel Cooley表示:“我们持续扩展Gecko MCU系列产品,以满足IoT快速发展的需要。我们的新款Jade和Pearl MCU提供了无与伦比的综合性能,包括安全特性、较大的存储、集成了丰富的外设,以及超低的活动和睡眠电流等。”

新款Jade和Pearl MCU软件兼容全系列的EFM32 Gecko MCU以及Wireless Gecko SoC,实现最广泛的软件复用,节省开发人员的开发时间和成本。Silicon Labs计划于今年晚些时候推出新的Gecko MCU产品,这些产品具有更高性能、更大的存储、更低功耗外设和工业通信能力。

价格和供货

EFM32JG12 Jade Gecko和EFM32PG12 Pearl Gecko MCU现在已经量产,可提供样片,支持7mm x 7mm QFN48和7mm x 7mm BGA125封装。在一万片采购量时,Jade Gecko单价为3.01美元起,Pearl Gecko单价为3.39美元起。SLSTK3402A EFM32PG Pearl Gecko入门开发套件也已经供货,推广价为29.99美元,开发人员能够快速评估和开发基于Gecko的应用。Silicon Labs的全套Simplicity Studio开发工具也完全支持Gecko MCU产品系列,开发人员可免费获取。欲订购Jade和Pearl Gecko产品的样片和开发工具,请浏览网站:www.silabs.com/gecko

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