Silicon Laboratories (芯科實(shí)驗(yàn)室有限公司)宣布推出業(yè)界基于ARM® Cortex™-M3處理器的最低功耗單片機(jī)(MCU)系列產(chǎn)品和首款具有“功耗感知”功能的開發(fā)工具。Precision32 SiM3L1xx MCU及開發(fā)環(huán)境利用創(chuàng)新的混合信號(hào)技術(shù)，使開發(fā)人員在3.6V工作電壓下，工作模式功耗降低到175µA/MHz，并且在啟用實(shí)時(shí)時(shí)鐘(RTC)的情況下，休眠模式功耗降低到250nA以下。新型超低功耗混合信號(hào)MCU是智能儀表、儀器監(jiān)測(cè)、家庭自動(dòng)化、無線安全、資產(chǎn)跟蹤、個(gè)人醫(yī)療裝置以及其他連接到物聯(lián)網(wǎng)(IoT)的功耗敏感型應(yīng)用的理想選擇。

超低功耗MCU是構(gòu)建連接到物聯(lián)網(wǎng)的IP化裝置的關(guān)鍵組成部件。專家們預(yù)計(jì)到2020年大約有500億臺(tái)智能裝置連接到物聯(lián)網(wǎng)，他們可通過無線網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)傳感、監(jiān)測(cè)、處理、控制和通信。由于許多智能終端節(jié)點(diǎn)由電池或能量收集源供電，因此特別需要諸如SiM3L1xx的高能效MCU，使開發(fā)人員能優(yōu)化系統(tǒng)級(jí)功耗。

SiM3L1xx系列產(chǎn)品是業(yè)界最高能效的32位MCU，其基于ARM Cortex™-M3處理器，頻率高達(dá)50MHz，特別針對(duì)突破性超低功耗而設(shè)計(jì)。新型Precision32混合信號(hào)MCU包括節(jié)能外設(shè)，以及電流消耗低于許多其他8位MCU的創(chuàng)新型架構(gòu)，這樣開發(fā)人員可以在其低功耗嵌入式設(shè)計(jì)中采用高性能32位內(nèi)核，而不會(huì)減少電池壽命。

新型單片機(jī)通過許多關(guān)鍵性創(chuàng)新，降低工作模式功耗。例如動(dòng)態(tài)電壓調(diào)節(jié)可以根據(jù)應(yīng)用情況變化來調(diào)整內(nèi)部器件的電壓。與其他32位MCU相比，集成的高效率DC-DC降壓轉(zhuǎn)換器可以降低40%工作模式功耗。數(shù)據(jù)傳輸管理器、AES加密模塊和運(yùn)行時(shí)的編碼器等專用外設(shè)可以在沒有CPU干預(yù)下，加速無線應(yīng)用中RF協(xié)議的處理，大大降低系統(tǒng)功耗。

增強(qiáng)型直接存儲(chǔ)器存取(DMA)可以降低90%協(xié)議相關(guān)功耗，RAM和寄存器保持狀態(tài)能夠在4µs內(nèi)快速喚醒。該系列MCU產(chǎn)品還具有專利技術(shù)LCD控制器，其電荷再分配架構(gòu)能夠在不影響性能的情況下降低約40%顯示器功耗。

通過優(yōu)化片上外設(shè)例如：電荷泵、RTC、傳感器接口、休眠模式UART、比較器和LCD控制器等裝置的功耗，SiM3L1xx MCU還可以大大降低休眠模式下的功耗。電荷泵在休眠模式下為電路產(chǎn)生高能效的輸入電壓，使模擬電路休眠電流降低35%，數(shù)字電路休眠電流降低50%。SiM3L1xx MCU支持多警報(bào)選擇，可用于定時(shí)和中斷的RTC、為低功耗裝置通信的休眠模式UART，以及在MCU處于休眠模式時(shí)仍可以進(jìn)行傳感器激勵(lì)和測(cè)量的傳感器接口。自動(dòng)傳感器接口可在休眠模式下繼續(xù)計(jì)數(shù)，在計(jì)數(shù)溢出或計(jì)數(shù)達(dá)到可編程的閥值后喚醒MCU。

SiM3L1xx和輔助開發(fā)工具在設(shè)計(jì)時(shí)就考慮到系統(tǒng)整體功耗預(yù)算。為了最大限度降低系統(tǒng)功耗，SiM3L1xx MCU利用專利的電壓轉(zhuǎn)換技術(shù)，以及先進(jìn)的外設(shè)，可減少系統(tǒng)中其他IC功耗。例如，高效率的DC-DC轉(zhuǎn)換器能夠降低整體系統(tǒng)的工作電流。為連接MCU的IC器件配置最低可接受的輸出電壓，可以最大限度的降低整體功耗。該技術(shù)尤其適用于電池供電應(yīng)用，例如智能電表。該項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)可以使電池壽命延長(zhǎng)到20年。

可感知功耗的Precision32開發(fā)工具

Silicon Labs免費(fèi)的基于Eclipse IDE和AppBuilder軟件集成全新的功耗估算和配置向?qū)芰Γ斯δ苁鞘卓顚楂@得系統(tǒng)最低功耗而設(shè)計(jì)：

· 功耗估算器為總電源電流消耗和外設(shè)電流消耗提供圖形化視圖。每個(gè)外設(shè)的原始電流值清楚顯示當(dāng)前的電能消耗量，并通過餅形圖顯示出每個(gè)外圍裝置的功耗使用狀況所占總功耗百分比。功耗估算器在配置改變時(shí)可自動(dòng)更新，讓設(shè)計(jì)人員可以優(yōu)化每種模式，以獲得最低功耗。

· 電源提示標(biāo)簽可提供軟件配置指導(dǎo)，幫助開發(fā)人員最大限度減少電流消耗。當(dāng)光標(biāo)懸停在某個(gè)可配置設(shè)置上時(shí)，該功能自動(dòng)出現(xiàn)在AppBuilder中。在配置MCU時(shí)能同時(shí)看到電源優(yōu)化提示標(biāo)簽的功能特性，可大大節(jié)省開發(fā)時(shí)間。

通過使Precision 32 MCU外設(shè)選擇、初始化和引腳分配流程化，AppBuilder軟件讓開發(fā)人員的工作變得更輕松。

Silicon Labs副總裁暨單片機(jī)產(chǎn)品線總經(jīng)理Mike Salas表示：“低功耗設(shè)計(jì)尤其具有挑戰(zhàn)性，因?yàn)殚_發(fā)人員必須考慮許多特定應(yīng)用的優(yōu)化，以滿足所需的低功耗目標(biāo)。新型Precision32混合信號(hào)MCU系列產(chǎn)品在業(yè)界是獨(dú)一無二的，因?yàn)樗峁┣八从械慕M合：先進(jìn)的外設(shè)、創(chuàng)新的架構(gòu)以及可感知功耗的設(shè)計(jì)工具，為開發(fā)人員優(yōu)化設(shè)計(jì)并獲得最低系統(tǒng)級(jí)功耗提供極高的靈活性。”

ARM嵌入式處理器總監(jiān)Richard York表示：“由各種功耗敏感的連接裝置所組成的物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁，Silicon Labs公司通過提供基于ARM Cortex-M3處理器的高能效單片機(jī)，來滿足行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵需求。市場(chǎng)中先進(jìn)MCU的持續(xù)創(chuàng)新使我們深受鼓舞，例如來自Silicon Labs的Precision32 SiM3L1xx系列產(chǎn)品，將有助于物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)的持續(xù)發(fā)展。”

價(jià)格與供貨

Silicon Labs SiM3L1xx MCU現(xiàn)已量產(chǎn)，支持5.5mm x 5.5mm QFN和TQFP小封裝，以及32-256kB閃存。在1萬顆采購(gòu)量，SiM3L1xx MCU單價(jià)為2.55美元起。統(tǒng)一開發(fā)工具包括SiM3L1XX-B-DK套件(不帶LCD)以及SiM3L1XXLCD-B-DK LCD套件，價(jià)格均為99美元。