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【CTIMES/SmartAuto 編輯部报导】   2015年05月18日 星期一

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物联网(IoT)微控制器、传感器和无线连接解决方案供货商Silicon Labs(芯科实验室)推出最节能的USB微控制器(MCU)。 新型Happy Gecko MCU是Silicon Labs之EFM32 32位MCU产品系列的最新成员,其提供USB低功耗,因此可实现更长的电池使用寿命及能源收集型应用。 Happy Gecko系列产品基于ARM Cortex-M0+核心和低能耗周边,可为各种IoT应用简化USB连接设计,应用包含:智能型仪表、智能家居和建筑自动化、警报和保全系统、智能型配件和穿戴式装置等。

EFM32 Happy Gecko MCU系列产品为具功耗敏感性、电池供电型IoT应用简化USB连接设计
EFM32 Happy Gecko MCU系列产品为具功耗敏感性、电池供电型IoT应用简化USB连接设计

作为USB桥接芯片和智能接口IC供货商,Silicon Labs开发Happy Gecko系列产品以满足客户对于低成本、低功耗USB连接解决方案不断增加的需求。 随着每年超过30亿颗USB装置的出货量,USB已经成为消费性应用中成长最快的接口,并且在工业自动化领域也获得青睐。 在现今的IoT世界中,开发人员发现在可携式电池供电型可连接装置中增加USB连接可能导致双倍的应用电流消耗,Silicon Labs的Happy Gecko MCU则为这些功耗敏感型IoT应用提供节能型USB连接解决方案。

Happy Gecko USB MCU拥有先进的能耗管理系统,其具备五种能耗模式,透过在工作模式中花费尽可能少的时间,使应用可保持在能耗最佳的状态。 在深度休眠模式下,Happy Gecko MCU拥有0.9 uA待机电流消耗(并且同时保持32.768kHz RTC、RAM/CPU状态维持、低电压检测和开机重置电路有效)。 以24MHz执行实际程序(基本数据算法)时,工作模式功耗能够降至130 uA/MHz。 此外,USB MCU还能藉由2 us待机唤醒时间进一步降低功耗。

Happy Gecko系列产品与所有EFM32 Gecko MCU相同,其具备创新节能特性,该功能特性即为周边反射系统(Peripheral Reflex System, PRS),其可大幅提升系统整体能源效率。 6信道PRS可监视复杂的系统级事件,且允许不同的MCU周边之间自主通讯,无需CPU介入。 藉由PRS,Happy Gecko MCU能够在唤醒CPU之前监视特定事件的发生,因此可使Cortex-M0+核心长时间处于节能的模式下,以降低系统功耗并延长电池使用寿命。

EFM32组件拥有许多低能耗的精准模拟周边装置,Happy Gecko MCU也具备相同特点。 这些低能耗周边装置包含模拟比较器、电源电压比较器、内建温度传感器、可程序化电流数字模拟转换器(IDAC),以及在1MHz采样率条件下仅消耗350 uA电流的12位模拟数字转换器(ADC)。 此外,芯片内建的AES加密功能可为智能型仪表和无线感测网络等IoT应用提供安全的无线连接部署。

Happy Gecko系列产品的单晶粒(single-die)整合特性使开发人员能够减少外部组件数量和物料(BOM)成本。 尽管典型的USB连接方案通常需要石英晶体和稳压器等外部组件,但是高整合度的Happy Gecko MCU具备全速USB PHY、内建稳压器和电阻器的免晶体(crystal-less)架构,几乎免除所有的离散式组件。 Happy Gecko MCU支持节省空间的QFN、QFP和芯片级封装(CSP)选项,小尺寸封装适用于USB连接器和超薄外形的可穿戴产品设计。

Silicon Labs副总裁暨MCU和无线产品总经理Daniel Cooley表示:「Happy Gecko MCU为开发人员带来Silicon Labs节能型EFM32架构的许多优点,针对为电池供电型IoT应用中增加USB连接提供了经济型即插即用解决方案。 Happy Gecko USB MCU和Simplicity Studio开发环境结合后,可使系统设计人员能以最低能耗和最低BOM成本将其32位应用连接到几乎所有装置。 」

简化USB开发

Silicon Labs的Simplicity Studio开发平台可支持Happy Gecko系列产品,以协助开发人员简化低功耗设计。 Simplicity Energy Profiler可实现实时的能耗设定和程序侦错。 Simplicity Battery Estimator透过运用应用设定、能耗模式和周边装置,可计算出预期的电池使用寿命。 Simplicity Configurator为MCU脚位设定提供了直觉性的接口,并且能够自动产生初始化程序。 为其他EFM32 MCU提供的开发程序也可重新用于Happy Gecko应用。开发人员可免费下载Simplicity Studio,并使用Silicon Labs的USB源代码和软件范例。

Happy Gecko系列产品也已获得ARM mbed生态系统支持,此生态系统包含Silicon Labs和ARM开发的新型电源管理API,可协助开发人员快速实现从设计理念到最后产品的转化。 低功耗mbed API设计时考虑了低能耗应用场景,可为能耗受限的IoT设计实现快速原型设计。 在EFM32 MCU上的ARM mbed API能够基于使用中周边装置自动实现优化的休眠模式,大幅降低系统级功耗。 Happy Gecko入门套件直接支持ARM mbed。 Silicon Labs也推出了mbed API以支持Leopard、Giant、Wonder和Zero Gecko MCU。

Happy Gecko系列产品包含20款MCU型号,提供不同的储存容量、封装和周边装置选项,同时与Silicon Labs所有EFM32 MCU产品系列保持脚位和软件兼容。 Happy Gecko MCU现已量产并可提供样品,支持24脚位和32脚位QFN、48脚位QFP和3mm x 2.9mm CSP封装。 Happy Gecko SLSTK3400A入门开发工具包现已供货。 (编辑部陈复霞整理)

關鍵字: 微控制器  USB  可携式电池  节能  IoT应用  连接设计  智能家居  保全系統  穿戴式装置  Silicon Labs  Ana bolumu  ARM  微控制器 
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