什么樣的MCU 是IoT應用的理想之選? |
時間:2019-08-15 來源:管理員 |
1 days ago
世界正在快速進入萬物互聯的IoT時代,智能手機、智慧家庭、智能網聯汽車、智慧城市、工業物聯網、可穿戴設備等已成為公眾耳熟能詳的詞匯。小到家庭中的智能門鎖,大到城市基礎設施中的“智慧電燈桿”,都屬于IoT設備的范疇。盡管IoT的具體應用五花八門,包羅萬象,但對于IoT邊側設備的要求卻呈現出相當的一致性,即:低功耗、更強的計算能力、安全性和連接性。
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這對IoT邊側設備的設計提出了全新的挑戰。而為這些設備選擇最適合的處理器,則是諸多挑戰中的重中之重。傳統的微控制器(MCU)誕生在“前IoT時代”,主要是為了滿足某個或某些市場應用需求而設計,雖具有較強的通用性,但并非專為IoT而打造,因而難以同時滿足上述大部分或全部需求,比如兼顧更強的計算能力和低功耗。而應用處理器(Application Processor)則主要適用于運行移動操作系統的相對復雜的多功能設備,如智能手機和智能網聯汽車等。
雖然與多核MCU一樣可以擁有多個Arm內核,但應用處理器通常還會包含幾個GPU、緩存、存儲控制器等,構成一個大型的SOC,以便管理更復雜的系統并處理多種應用需求,其成本和功耗對于大量功能相對簡單的非核心IoT邊側設備而言,是難以承受的。可見,無論是通用MCU還是應用處理器都不是IoT設備的理想選擇,這一巨大的新興市場需要根據其需求量身定制的IoT專用MCU。
![]() 傳統的應用處理器和MCU難以滿足IoT設備的需求
賽普拉斯早已預見到這一市場機會,利用其在MCU和可編程片上系統(PSoC)領域的多年積累,于2017年推出了專為IoT邊側設備而打造的MCU -- PSoC 6系列,既能夠提升IoT智能設備的計算能力和安全性,又不必犧牲功耗和成本。PSoC 6采用超低功耗40納米SONOS工藝,擁有Arm®Cortex®-M4 和 M0+雙核架構,并具有可選的有線和無線連接能力、領先業界的CapSense電容感應技術,以及可編程外設。同時,它還集成了基于硬件的安全執行環境、安全數據存儲和傳輸加密功能。 ![]() PSoC 6雙核MCU系統架構
PSoC 6具有多種功耗模式,通過動態調節工作電壓和工作頻率,可同時兼顧設備對計算能力和功耗的要求。其雙核架構還可以用M0+內核處理非計算密集型工作,同時使耗電較高的高性能M4內核處于休眠狀態,從而達到更高的能效。
![]() PSoC 6的五種功耗模式
PSoC 6 可同時支持多種安全環境,而無需使用外部存儲器和安全元件。用戶可對其安全需求進行自定義,并選擇不同的片上安全存儲器大小,還可通過集成的硬件安全處理器執行包括DES//TDES/AES對稱加密和RSA/ECC非對稱加密在內的業界標準加密算法。此外,PSoC 6還提供了內部安全存儲空間,可存儲固件、應用數據和各類安全資產(如秘鑰等)。
![]() PSoC 6基于硬件的安全執行環境在無線或有線連接的環境下均具備較高的安全性
PSoC 6提供了豐富的產品組合,可以適應不同的IoT應用需求。其中包括M4單核的PSoC 61基礎系列、M0+/M4雙核的PSoC 62高性能系列、集成BLE并支持WICED WiFi和藍牙的PSoC 63連接性系列、具有可信任根的PSoC 64安全MCU系列。各系列中均有部分產品已經量產,還有更多的產品處于概念、研發、樣片的階段,預計2019年內將有多達10幾款產品可提供給客戶進行評估和生產。
![]() PSoC 6各產品線
經過兩年的發展完善和市場檢驗,PSoC 6現已成為IoT專用MCU中的佼佼者,在可穿戴設備、智慧家庭、健康管理等領域獲得了市場的廣泛關注和認可,是IoT邊側設備開發者的理想之選。
![]() PSoC 6獲得美國《EE Times》2017年度電子產品創意獎和《Electronic Products》2017年度產品獎
為便于您進行基于PSoC 6的IoT產品開發,賽普拉斯為您準備了多種軟硬件開發工具。通過免費的、擁有圖形用戶界面的PSoC Creator集成開發環境,用戶只需在設計圖中拖放預先定義好的各種模擬和數字“元件(Component)”,并進行簡單的配置,即可很方便地進行開發,大大加快您的開發進度。目前,PSoC Creator可提供多達150種預先定義并驗證好的外設元件。使用這些元件,產品開發就像搭積木那樣簡單。
![]() PSoC 6功能模塊配置示意圖
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