微控制器

微控制器(Microcontroller,简称MCU)是一种小型计算机系统,通常被用于嵌入式系统中,用于控制各种电子设备和系统。它是一种集成电路(IC),包含了处理器核心、内存、输入/输出引脚、定时器、计数器、串口通信和其他外设,用于执行特定的任务。

距离首次推出仅短短一年时间,恩智浦基于Arm Cortex-M33内核的通用微控制器平台——LPC5500如今已迎来了第三款产品,LPC551x/S1x的量产上市。

区别于主打性能,配备双核与数字信号处理加速引擎的LPC55S6x家族,LPC551x/S1x作为系列中的入门级产品,在为开发者提供出色低功耗表现的同时,依然集成了LPC5500系列的诸多安全功能,且提供多种封装,与系列其他产品引脚兼容,软件兼容。

LPC551x/S1x采用先进的40nm工艺制造,提供出色的能效比。除此之外,首次在LPC5500通用微控制器系列中提供CAN-FD/CAN 2.0接口,也使其除了可以在物联网应用中更加游刃有余,并能够在工业自动化领域大显身手。

▲LPC551x/S1x芯片外观(LQFP封装)

▲LPC551x/Sx产品系统框图

LPC551x/Sx主要特点

  • EEMBC CoreMarks超过600分,动态功耗低至32uA/MHz
  • Arm Cortex-M33内核,主频高达150MHz
  • 多至256 KB片上Flash,96 KB SRAM
  • CAN FD / CAN 2.0接口,提供基于恩智浦MCUXpresso软件支持
  • 双USB ,集成PHY支持高速/全速模式
  • SDIO接口,多达9个FlexComm接口(最多支持8 x SPI, 8 x I2C, 8 x UART, 4 x I2S)
  • 通过MCUXpresso软件使能的出色的安全特性:
    - 基于SRAM PUF的密钥生成
    - 安全启动,防回滚保护
    - Arm TrustZone硬件隔离机制
    - PRINCE模块对片上Flash进行实时加解密
    - 对称和非对称加密的加速器
    - 安全调试身份认证
  • 提供HLQFP100、VFBGA98和HTQFP64封装
  • 恩智浦对LPC551x/S1x提供基于MCUXpresso软件支持,包括MCUXpresso IDE集成开发环境,以及可供下载的SDK软件开发包。

了解更多产品详情,可访问 恩智浦官网LPC551x/S1x产品页

LPC551x/Sx应用领域

工业与楼宇自动化
- 远程IO与传感器节点
- 电梯
- 智能照明与公用设施

消费类电子产品
- 游戏操控与个人电脑外设
- 车辆/物品追踪系统
- 无线电动工具与电器

智能家居
- 生物安全访问控制
- 安防系统
- 传感器节点

获取样片及评估套件

LPC551x/S1x通用微控制器样片现已在恩智浦官方网站LPC551x/S1x产品页面或恩智浦授权经销商开放购买,入门级芯片LPC5512JBD64的每1万片建议零售价为$0.97/片。

同时,恩智浦提供LPC55S16-EVK评估套件,以方便开发者快速上手评估产品性能,实现应用开发。评估套件现已在恩智浦官方网站LPC55S16-EVK页面或恩智浦授权经销商开放购买。

▲LPC55S16-EVK评估套件
▲LPC55S16-EVK评估套件

来源:NXP客栈

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作者:凌立民 (Robert Ling) - 新唐科技 微控制器技术经理

物联网世界的通讯标准介绍

物联网的通讯技术依照讯号传输范围,可分为短距离与长距离两大类,其中短距离传输技术依照主要的技术包括 Wi-Fi、ZigBee、Z-Wave、Thread、Bluetooth™、Wi-SUN 等,其主要应用于现行的行动装置如手机、平板与穿戴式装置,或是智能家庭、智能工厂与智能照明等领域。而长距离通讯技术过去主要为 2G、3G、4G 等行动通讯技术,然因应物联网应用不同于行动通讯对于大带宽、低延迟等传输要求,许多物联网应用对于数据封包需求小、对于延迟容忍程度较大,同时需要覆盖更为广泛或是深入地表等屏蔽较严重的区域,针对上述应用,发展出具备长距离低功耗的通讯技术,统称为低功耗广域网技术 (Low Power Wide Area Network,LPWAN),其中用户许可证频谱通讯技术主要为 NB-IoT。

下图是一个简单的物联网系统架构图。

一个简单的物联网系统架构图

短距离无线通信技术:物联网世界的最后一哩路

若是根据长短距离无线通信技术的特性进行采用选择,短距离通讯搭配一般微控制器扮演在终端装置上特别是带传感器进行收集数据的重要角色,我们以下表分析几个重要的技术采用因素:

短距离无线通信技术:物联网世界的最后一哩路

*1: Low-Power Wide-Area Network Range > 1km, 例如: LoRA, SigFox, NB-IoT
*2: Short Range < 100m, 例如: ZigBee, Thread, Z-Wave or Bluetooth

而在众多短距离的通讯技术领域里,又以 IEEE 802.15.x 族群为代表而有许多不同的分支,兹将重要的代表技术整理如下:


数据源:各联盟网站,新唐整理

统合先前的整理,我们认为提供一套便于开发且具备数据通讯安全考虑特性的短距离参考设计模块是对业界非常有帮助的。而就以符合 IEEE 802.15.4 的标准中的许多标准如 ZigBee Pro、Thread、RF4CE,我们发现 Thread 的发展最有潜力,其原因包括了以下几点:(1)受到大厂的支持如Google、Arm、三星等,Apple 也在 2018 年加入 Thread 阵营。(2)基于 IP 为基础的协议,对于软件通讯协议的整合非常容易达成。(3)高度标准化、高度互操作性、高安全性且适合电池供电方式的装置。

下图是一个市场发展的预测统计表。

5G 新基建系列:微控制器与短距离无线通信

简单由上图来看,基于 IEEE 802.15.4 为基础相关协议的应用预期仍是成长的,主要是集中在 ZigBee 和 Thread,特别是 Thread。而在应用方面,根据市调资料的整理,是以 Smart Home、Medical Devices、Auto Metering、Smart Building 和 Industrial 为主要的应用领域。

5G 新基建系列:微控制器与短距离无线通信

NuMicro M2351的 Thread 参考设计方案

新唐跟位于英国的 Cascoda 公司合作推出了微控制器加上 802.15.4 内含 MAC(Media Access Control) layer 的 Transceiver 的参考设计。由于 M2351 可以提供 TrustZone® 加上 XOM 功能,所以通讯协议层可以依据程序开发的规划放在安全区或 XOM (eXecute-Only Memory) 内部,又由于 Cascoda 的 Transceiver ICs (CA8210, CA8211) 都有内含 MAC 层的先期处理 (ROM-based MAC firmware 与 MAC Co-processor),所以 M2351 这一端负责 MAC 层后期处理与其上 IP 层以上包含应用层的处理游刃有余。

如此包含 MAC 前期处理方案 (Low-MAC Transceiver) 有以下好处:

① 通讯协议的 API 受 Timing 的影响较小,反应时间快,比较符合标准

② 对于特定微控制器与 OS 的依存度较小

③ 纯软件处理 MAC 层的作法较没有风险,协定不容易遭窜改,比较安全

5G 新基建系列:微控制器与短距离无线通信

由上述的结构图可以实现基于 Cascoda 在无线传输收发器的创新专利达成约 3 倍的无线传输功率提升,比其一般的解决方案可以增加一倍的收发距离同时兼顾超低功耗的表现,换言之对于装配电池的装置有更长的电池使用时间。更甚者,不需要加另一颗专注处理无线通信协议的微控制器,整个参考设计模块内含的两颗主要芯片就可以完全应付通讯与终端产品的设计需求,例如无线抄表、远距监控、智慧家庭、智能工厂与智能大楼等物联网应用。

新唐 802.15.4 Thread 参考设计方案的细部特点与带来的市场机会

新唐 M2351 微控制器由于有充足的资源,除了可利用 TrustZone® 区域放置 OpenThread 通讯协议,仍有剩余内存空间跑上层应用,甚或 RTOS,这些上层应用或 RTOS 可以放到 TrustZone® 外的非安全区以充分利用 Armv8-M 的特性做到对外链接网络通讯时的软件安全保障。

这样的方案可以带来以下的市场机会:

① 倍增的收讯距离解决了服务范围的稳定问题。

② 符合标准的参考设计平台。完全兼容于现有的 802.15.4 Thread 标准,Cascoda 跟新唐更提供免费的 OpenThread Stack 参考设计,方便通讯软件协议开发人员做整合。

③ 通讯/监控区域的宽广覆盖且兼顾低功耗。

④ 快速跟进市场上的主流应用。802.15.4 已经存在于 Comcast, Amazon Echo+, Google NEST,Cascoda 和新唐提供的是一个开放通用平台,非常便于各类需要类短距离通讯的产品开发设计,是一个创新、安全又兼具高效能的 802.15.4 Thread 终端产品参考设计范例。

本文转自:新唐MCU,转载此文目的在于传递更多信息,版权归原作者所有。

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Holtek推出新一代Arm® Cortex®-M0+ 微控制器HT32F57331/57341/57342/57352系列,具备高效能、LCD显示接口以及更低功耗的特色,适合多种LCD显示应用领域,例如健康量测产品、智能三表等应用。其中HT32F57331/57341支持25 SEG × 8 COM,HT32F57342/57352则支援33 SEG × 8 COM。

HT32F573xx系列最高运行速度为60 MHz,操作电压为1.65V~3.6V单一电源,Flash及SRAM容量分别为32~128KB及4~16KB;配备丰富的周边资源,如USART×1、UART×2、I2C×2、SPI ×2、USB、10通道1 Mbps SAR ADC等,并提供数据正确检查机制CRC16/32及硬件除法器。HT32F57342/52系列,更提供6通道PDMA、500Ksps 12-bit DAC×2 以及AES-128硬件加密机制,适合更广泛应用。

HT32F573xx系列的封装型式为46QFN和48/64LQFP,GPIO脚位可达37~53,HT32F57342/52系列更可提供80LQFP,高达67个GPIO脚位,在低功耗模式(DeepSleep1/2) 下支持任意I/O唤醒,省电模式的设计更便利,并内建参考电压用于ADC量测校正,适合低功耗的电池应用。

除了获得专业IDE厂商IAR支持外,全系列并已得到Keil授权免费使用许可。Holtek也提供学习板以及开发平台套件、ICE工具 e-Link32 Pro、完整的周边驱动函式库(Firmware Library)、应用范例源代码及各种应用指南等,并支持GNU GCC及make编译环境。且全系列已通过UL/IEC 60730 Class B认证,可提供相关自检程序(Safety Test Library)。搭配Holtek ISP(In-System Programming)及IAP(In-Application Programming) 技术方案,可轻易升级韧体,提高生产效能与产品弹性。

来源:HOLTEK

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Holtek推出新一代Arm® Cortex®-M0+微控制器HT32F52357/52367系列,具备高效能、更多资源以及更低功耗的特色,适合多种应用领域,例如TFT-LCD显示、智能门锁、物联网终端装置、穿戴式装置、智能家电、USB游戏周边等。

HT32F52357/52367系列最高运行速度为60 MHz,操作电压为1.65V~3.6V,额外支持独立VDDIO管脚,方便连接与VDD电压不同的外部组件,提供设计上的弹性。Flash及SRAM容量分别为128/256KB及16/32KB;配备丰富的周边资源,如USARTx2、UARTx4、I2Cx2、SPIx2、USB、EBI(External Bus Interface)等,具备6通道PDMA、12通道1 Mbps SAR ADC,并提供数据正确检查机制CRC16/32及硬件除法器。新增QSPI接口,搭配EBI接口可更高速传输数据,适用于TFT-LCD相关应用。此外也新增了500 Ksps 12-bit DACx2以及AES-128硬件加密机制,适合更广泛应用。

HT32F52357/52367系列的封装型式为46QFN和48/64/80LQFP,GPIO脚位可达37~67,在低功耗模式(DeepSleep1/2)下支持任意I/O唤醒,省电模式的设计更便利。并内建参考电压用于ADC量测校正,适合低功耗的电池应用。

除了获得专业IDE厂商IAR支持外,全系列并已得到Keil授权免费使用许可。Holtek也提供学习板以及开发平台套件、ICE工具e-Link32 Pro、完整的周边驱动函式库(Firmware Library)、应用范例源代码及各种应用指南等,并支持GNU GCC及make编译环境。且全系列已通过UL/IEC 60730 Class B认证,可提供相关自检程序(Safety Test Library)。搭配Holtek ISP(In-System Programming)及IAP(In-Application Programming)技术方案,可轻易升级韧体,提高生产效能与产品弹性。

来源:Holtek

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新唐科技重磅推出首款低功耗蓝牙 BLE 5.0 与 2.4G 双模微控制器 - M031BT 系列

新唐科技宣布推出 NuMicro® M031BT BLE 5.0 低功耗蓝牙微控制器系列,以 Arm® Cortex®-M0 为核心,工作频率高达 48 MHz,内建最高 128 KB Flash 和 16 KB SRAM,提供 BLE 5.0 和 2.4 GHz 双模功能。相较于传统集成简单周边的 BLE SoC,NuMicro® M031BT 系列内建丰富周边与优异模拟控制功能,实现一颗微控制器取代 BLE SoC 加控制芯片的方案,不仅大幅缩小 PCB 尺寸,QFN48 封装面积仅有 5mm x 5mm,也降低射频布局困难度,加上新唐参考设计方案与范例代码,使得低功耗蓝芽的应用开发变得相当容易。

NuMicro® M031BT 系列针对射频应用提供高达 +9 dBm的射频发射功率、-92 dBm 的良好接收灵敏度、1 Mb/s 或 2 Mb/s 的传输速度,并且能在 2.4 GHz 干扰严重的环境提供突出的抗噪表现,提升通讯距离和可靠性,满足智能家庭、消费电子以及工业物联网等应用场景的需求。

NuMicro® M031BT 系列运作于 1.8V 至 3.6 V 工作电压,内建 32 位硬件乘法器/除法器、高达 5 信道 PDMA、16 信道 12 位 2 MSPS 高采样率的 ADC 可运行在 1.8V 低电压,提供精确且快速地效能表现,12 路 96 MHz PWM 可快速响应和精准的控制外部装置。此外,M031BT 亦提供了丰富的周边,例如 1 组 24 MHz SPI/I2S、3 组 6 MHz UART 并可支持单线式传输、2 组 I2C、1 组高弹性通用串行控制接口 (USCI) 可设为 UART, I2C 或 SPI。

NuMicro® M031BT 系列为了保护开发者的知识产权,内嵌一个额外的安全保护 Flash 区块 (SPROM, Security Protection ROM),提供一个独立且安全加密执行区域以保护关键程序代码。内存锁定功能 (Flash lock bits) 设计提供韧体防止外界存取或写入保护。每一颗M031BT 具有一个 96 位芯片唯一序号 (Unique Identification, UID) 及一个 128 位唯一客户序号 (Unique Customer Identification, UCID),大幅提升产品的保密与代码安全性。

新唐提供完整开发工具,除了 NuMaker-M031BT 开发板,软件开发包与范例代码,并提供免费下载的 Keil MDK,加速终端产品评估与研发周期。

NuMicro® M031BT 系列现已开放 5mm x 5mm QFN48 封装样片与开发板申请,申请网址:https://www.nuvoton.com/support/technical-support/form/

NuMicro® M031BT 系列不仅提供极佳的射频连网功能,还提供低功耗蓝牙 BLE 5.0 与 2.4G 双模通讯方式,大幅减低传输功耗,延长电池续航时间,让原本无法连网的微控制器装置,快速升级成为物联网成员,因应未来发展,新唐科技表示,亦将持续针对消费、工控、家用与车载应用领域推出新系列低功耗蓝牙微控制器,欢迎持续关注新唐产品。

来源:新唐MCU

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便携式数据采集应用对硬件设计体积要求越来越高,不同传感器感知输出电信号也不同,若采用传统方案设计则难度剧增。ZLG推出一款4mm*4mm超小封装混合信号微控制器,为小而美的数据采集设计提供理想选择。

芯片简介

ZML165N20A为广州致远微电子有限公司研发的混合信号微控制器,在单芯片集成24位Σ-Δ型模数转换器和32位ARM Cortex-M0处理器,同时内部有模拟信号调理电路,可实现信号程控增益。除模拟信号调理电路之外,芯片内部还有多个定时器和多样的标准数字接口,包括4个16位的通用定时器,1个32位通用定时器,1个高级PWM定时器,1个UART接口,1个I²C接口和1个SPI接口。

ZML165N20A芯片采用QNF20封装形式,尺寸4mm*4mm,厚度0.75mm,引脚间距0.5mm。为您小而美的数据采集设计提供理想选择。

图1 ZML165N20A芯片

功能框图

图2 ZML165N20A芯片功能框图

产品对比


典型应用

防控新冠疫情特殊时期,体温检测是一道公认的重要防线,测温枪无需接触,测量速度快,对人体无害,常见的测温枪如图3所示。

图3 常见测温枪实物

ZML165N20A非常适合用于便携式测温枪应用,32位ARM Cortex-M0处理器内核,内置24位ADC和信号链程控增益,单芯片集成整个红外热电堆传感器的测量电路。结构框图如图4所示,芯片一路24位ADC用于测热电堆的信号,内置程控增益最高128倍,20位有效分辨率,足以测量红外热电堆输出的微弱信号,一路24位ADC用于测量红外热电堆传感器内部冷端的NTC环境温度信号,ZML165N20A具备SPI和IIC接口,可以适配常用OLED显示屏,通过2个IO口控制一键开机和一键测量,一个PWM接口控制蜂鸣器,12位ADC接口用于采集电池电量,系统采用ZLG推出的LDO芯片ZL6205供电稳定可靠。

图4 ZML165N20A芯片典型应用

软件与拓展

  • ZML165N20A已接入ZLG的AMetal平台,在AMetal平台我们对硬件层做了最原始的封装,使得调用API函数效率最高;
  • 在驱动层进一步封装,极大的简化了对外设的操作;
  • 在标准接口层提取了一套标准API接口,可以实现跨硬件平台使用,极大地减少了用户编程开发的工作量。

产品资料

想要了解更多资料信息,欢迎识别下方二维码进入ZLG官网查看。


来源:ZLG致远电子

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MAX32520为信任根提供最安全的系统导入,有效保护医疗健康、工业和计算系统联网

2020年3月4日—Maxim Integrated Products, Inc (NASDAQ: MXIM) 宣布推出MAX32520 ChipDNATM安全Arm® Cortex®-M4微控制器,从物理层面杜绝克隆(PUF),是业内首款符合金融及政府应用要求的安全微控制器。Maxim的PUF技术提供多层保护,是业内最先进的高成效密钥保护方案,可广泛用于IoT、医疗健康、工业和计算系统。

有关Maxim安全微控制器方案的详细信息,请访问: https://www.maximintegrated.com/cn/products/embedded-security/secure-mic...

订购MAX32520或了解更多信息,请访问: https://www.maximintegrated.com/cn/products/microcontrollers/MAX32520.html

下载高清图片,请访问:https://www.maximintegrated.com/content/dam/images/newsroom/2020/max3252...

有关Maxim PUF技术的更多信息,请访问:https://www.maximintegrated.com/cn/design/partners-and-technology/design...

IoT市场在保持连续增长的同时,大量设备被安装到不受管控的区域,甚至具有潜在风险的环境下,使其更容易受到物理攻击。而这些攻击比一般的密钥破解、默认密码攻击等软件篡改更具威胁性。设计者希望为一些关键数据及操作提供更强大的系统防御能力,以防之密钥泄露可能造成的网络瘫痪、公司名誉受损以及财产损失,甚至是对人类生活产生的负面影响。

基于ChipDNA的MAX32520通过其PUF技术提供多层保护,采用业内最先进的密钥保护技术为加密操作提供最安全的密钥。器件使用防篡改PUF密钥进行闪存加密,安全导入功能支持信任根和串行闪存仿真。此外,当系统遭受恶意攻击时,PUF密钥固有的物理防护功能无需电池即可主动销毁密钥。迄今为止,即使最安全的保护方案也需要在电池供电的前提下才能实现这一最高等级的密钥保护。

主要优势

  ▲   防篡改:ChipDNA PUF电路产生的密钥具有强大的防物理攻击能力,确保用于数据和系统保护的密钥不会落入黑客之手。

  ▲   IP保护:采用PUF技术的闪存加密功能使得受保护的敏感数据能够抵御最先进的物理探测手段,提供目前市场中最可靠的IP保护。

  ▲   高级加密功能:DeepCover安全微控制器配备兼容SP 800-90A和SP 800-90B的TRNG (真随机数发生器) 、硬件加速器,支持AES-256、ECDSA P-521和SHA-512算法,能够保护所有用户数据。

  ▲   大存储容量:提供高达2MB安全闪存,确保高级应用在高度安全环境下运行。

  ▲   高成效:该安全控制器基于先进的过程节点技术,提供高级安全性、120 MHz ARM Cortex M4处理器和充足的内存空间。省去了其他安全敏感应用中常见的元件,例如电池、篡改监测IC和系统管理处理器。

评价

  • “IoT开发人员迫切需要强大的安全保护方案以增强其设计保护,同时又难以找到拥有相关技术的专业人员帮助他们将产品成功地推向市场。”Omdia公司IoT网络安全资深分析师 Tanner Johnson表示:“开发人员凭借Maxim的闪存加密PUF和安全装载技术,无需重新设计系统或开发代码,从而大幅缩短了产品上市时间。””
  • “IoT系统所面临的攻击技术变得越发复杂,每天都有系统攻击工具从学术界流入开源。”Maxim Integrated微处理器及安全产品事业部执行总监Kris Ardis表示:“基于ChipDNA架构的MAX32520向前迈进了坚实的一步。基于最先进的密钥保护技术专为IoT应用而设计,有效保护您的数据和IP,帮助设计者抵御未来的系统威胁。”

供货及价格

  • MAX32520的价格为3.44美元(1000片起,美国离岸价),可通过Maxim官网及特许经销商购买。
  • 提供 MAX32520-KIT# 评估套件,价格为100美元。
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2020年3月3日——恩智浦半导体(NXP Semiconductors N.V.,纳斯达克代码:NXPI)今日宣布i.MX RT600跨界微控制器 (MCU) 上市,这是一款面向音频、语音和机器学习等超低功耗、安全边缘应用的理想解决方案。

i.MX RT600跨界MCU在功耗、性能和存储器方面具有显著特点。

主要包括:

关于i.MX RT系列跨界MCU

i.MX RT系列跨界MCU可兼顾高性能与集成性,同时最大限度地降低了成本,以满足当今对边缘节点高性能嵌入式处理的需求。该系列在提供与应用处理器性能相当的先进微控制器 (MCU) 的同时,保持了系统低成本,可以让数百万台联网的边缘设备实现高计算性能和机器学习能力。

产品供货情况和支持

i.MX RT600 MCU系列基于10,000件的建议零售单价为从4.5美元起。

恩智浦将随芯片同时发布i.MX RT600评估套件,建议零售价129美元。

恩智浦MCUXpresso工具和软件套件已全面支持i.MX RT600,包括IDE、系统配置以及广泛的驱动程序和中间件支持。此外,适用于i.MX RT600的Cadence的 Xplorer IDE、DSP函数库和音频编解码器以辅助开发工具支持。我们还与Alango Technologies、DSP Concepts和Sensory合作,提供高性能语音预处理和识别软件以及专业的音频库和工具。再者,计划于在2020年第二季度发布的下一版MCUXpresso SDK中,将包括集成化的HiFi 4 DSP和恩智浦eIQ for Glow机器学习编译器

更多详细信息,请访问 www.nxp.com/iMXRT600

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