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MCU趋于多核处理 集传感、处理、通信为一体

发布时间:2019-04-30 22:08 来源:未知 编辑:admin

  如今蓝牙的应用已经非常广泛,手机、玩具、智能家居等众多产品都将蓝牙作为标配,2018年蓝牙设备出货量近40亿。蓝牙技术包含两个分支,一个是标准蓝牙,二是蓝牙低功耗,前者主要针对耳机、无线扬声器等应用;后者专注不同的拓扑,包括点对点、一对多和mesh结构,主要针对低功耗和低数据传输率应用。

  蓝牙的大面积应用也为与之相关的芯片供应商带来了机会,其中Dialog的蓝牙低功耗SoC出货量就已经达到2.5亿套,在全球市场位居第二。其产品不仅支持最新的蓝牙5.1标准,还支持通过蓝牙低功耗技术传输高保真(Hi-Fi)音频。最近,Dialog半导体公司又推出了其SmartBond DA1469x新产品系列。Dialog低功耗连接业务部总监Mark de Clercq表示,“该新产品系列包括4个型号,建立在Dialog SmartBond产品线的成功基础之上,为广泛的IoT连网消费类应用提供更强大的处理能力、更多资源、更大的覆盖范围、和更长的电池续航能力。”

  Dialog预计未来物联网和汽车是蓝牙低功耗产品的两个主要应用市场。因此DA1469x系列采用了多核架构,基于Arm Cortex M33设计,具有先进的内置电源管理单元,将模拟和数字外设的独特结合。为了满足物联网产品的需求,该产品将传感、处理和通信集成到一起。Mark de Clercq解释,“我们选择了三颗处理器,每颗处理器能够分别以最优的方式来实现其相应功能。”

  在传感方面,Dialog采用可编程微型DSP处理传感器之间的数据通信,可以实现自主传感器数据处理;在处理方面,Dialog通过最复杂的应用和算法处理数据,针对计算密集型的应用,选择了ARM Cortex M33应用处理器,具备DSP扩展、浮点单元、内存保护单元等功,为高端健身追踪器、先进智能家居设备和虚拟现实游戏控制器等计算密集型应用提供更强大的处理能力;在通信方面,结合基于ARM Cortex-M0+的软件可编程数据包引擎,可部署协议并为无线通信提供充分的灵活性。

  另外,在音频部分,Dialog支持两路的音频输入和输出,可以支持立体声音频。针对有屏幕的应用,比如游戏控制器,内置了ERM和LRA驱动器,为用户提供触觉反馈,该系列的GPIO多达55个,通过不同的触摸控制和按钮控制来实现。

  随着物联网设备数量的增加,并且大量应用到大众生活中,人们对安全问题越来越关注,用户时刻都害怕数据泄漏,信息安全受到威胁。DA1469x系列针对安全问题也进行了特别设计,Mark de Clercq介绍,“为了确保IP安全和安全的booting等需求,我们在QSPI闪存控制器中增加了安全选项,可以执行来自外部闪存的验证并加密的镜像。为了防止不想要的密钥访问,还有专用的、分开的OTP安全密钥存储。而且密钥管理是在硬件中进行,可以阻止从处理器或外部端口进行访问。所有安全功能都在硬件中加速,实现AES、哈希函数、真随机数生成器。这些功能专用于处理器,独立实现端到端的蓝牙链路加密,蓝牙处理器有自己的加密引擎,来加密数据链路,这些功能是专属于处理器。”

  Dialog还有一项强项产品就是电源管理,因此也将该优势引用到了DA1469x系列上。Mark de Clercq解释,“我们的芯片是原生支持可充电电池,包括锂聚合物电池、锂离子电池、钮扣电池、镍氢电池、碱性电池等,所有的内部电源管理都在芯片内完成。对于复杂的系统,一些外部元件也需要供电的,我们通过DC-DC降压转换器给外部器件供电。无论是传感器、显示器或其它外部器件,都可以通过这款芯片进行电源供电和控制。对于可充电池,我们也在一些型号上实现了硬件USB充电器,无论是锂离子还是锂聚合物的电池,都不需要外部充电器了。”

  工程师对于芯片选型一般都非常谨慎,不仅要先进行设计,而且要再三验证其可靠性,DA1469x系列有哪些优势获得用户的青睐?Mark de Clercq给出了三个理由,“第一,这是一个产品系列,针对通用MCU应用提供DA14691和DA14695,针对特定应用提供DA14697和DA14699;第二,DA1469x系列是真正的单芯片系统解决方案,它具有高度集成性,让终端应用开发非常简单;第三,因为高度集成,元器件数量减少,可以节省PCB空间,大概可以节省超过1美元成本,以及30-40平方毫米的占板空间。”

  更重要的,DA1469x系列还能实现新型的应用,最新的蓝牙5.1标准,其中一个5.1标准特性就是应用到达角度(AoA)和离开角度(AoD)进行寻向定位。可以应用于室内定位、物品追踪、门禁、无钥开锁等应用。

  关于蓝牙应用在手机中的应用也非常广泛,其中Combo器件器件的大趋势是集成蓝牙、Wi-Fi等各种组合,但是Dialog的目标非常明确, Mark de Clercq表示,“我们关注的重点领域并不是智能手机的Combo器件,我们的战略聚焦是看重低功耗和更高集成性的终端产品。”

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