Silicon Laboratories (芯科實驗室有限公司)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，并且在啟用實時時鐘(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MCU是智能儀表、儀器監(jiān)測、家庭自動化、無線安全、資產(chǎn)跟蹤、個人醫(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)計到2020年大約有500億臺智能裝置連接到物聯(lián)網(wǎng)，他們可通過無線網(wǎng)絡(luò)自動傳感、監(jiān)測、處理、控制和通信。由于許多智能終端節(jié)點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，特別針對突破性超低功耗而設(shè)計。新型Precision32混合信號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)計中采用高性能32位內(nèi)核，而不會減少電池壽命。

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加密模塊和運行時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支持多警報選擇，可用于定時和中斷的RTC、為低功耗裝置通信的休眠模式UART，以及在MCU處于休眠模式時仍可以進(jìn)行傳感器激勵和測量的傳感器接口。自動傳感器接口可在休眠模式下繼續(xù)計數(shù)，在計數(shù)溢出或計數(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)計時就考慮到系統(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。該項創(chuàng)新技術(shù)可以使電池壽命延長到20年。

可感知功耗的Precision32開發(fā)工具

Silicon Labs免費的基于Eclipse IDE和AppBuilder軟件集成全新的功耗估算和配置向?qū)芰?，此功能是首款專為獲得系統(tǒng)最低功耗而設(shè)計：

· 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可自動更新，讓設(shè)計人員可以優(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)懸停在某個可配置設(shè)置上時，該功能自動出現(xiàn)在AppBuilder中。在配置MCU時能同時看到電源優(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)計尤其具有挑戰(zhàn)性，因為開發(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MCU系列產(chǎn)品在業(yè)界是獨一無二的，因為他提供前所未有的組合：先進(jìn)的外設(shè)、創(chuàng)新的架構(gòu)以及可感知功耗的設(shè)計工具，為開發(fā)人員優(yōu)化設(shè)計并獲得最低系統(tǒng)級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)市場的持續(xù)發(fā)展。”

價格與供貨

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1萬顆采購量，SiM3L1xx MCU單價為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，價格均為99美元。