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什么样的MCU 是IoT应用的理想之选?

2019-08-09
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世界正在快速进入万物互联的IoT时代,智能手机、智慧家庭、智能网联汽车、智慧城市、工业物联网、可穿戴设备等已成为公众耳熟能详的词汇。小到家庭中的智能门锁,大到城市基础设施中的“智慧电灯杆”,都属于IoT设备的范畴。尽管IoT的具体应用五花八门,包罗万象,但对于IoT边侧设备的要求却呈现出相当的一致性,即:低功耗、更强的计算能力、安全性和连接性。



这对IoT边侧设备的设计提出了全新的挑战。而为这些设备选择最适合的处理器,则是诸多挑战中的重中之重。传统的微控制器(MCU)诞生在“前IoT时代”,主要是为了满足某个或某些市场应用需求而设计,虽具有较强的通用性,但并非专为IoT而打造,因而难以同时满足上述大部分或全部需求,比如兼顾更强的计算能力和低功耗。而应用处理器(Application Processor)则主要适用于运行移动操作系统的相对复杂的多功能设备,如智能手机和智能网联汽车等。


虽然与多核MCU一样可以拥有多个Arm内核,但应用处理器通常还会包含几个GPU、缓存、存储控制器等,构成一个大型的SOC,以便管理更复杂的系统并处理多种应用需求,其成本和功耗对于大量功能相对简单的非核心IoT边侧设备而言,是难以承受的。可见,无论是通用MCU还是应用处理器都不是IoT设备的理想选择,这一巨大的新兴市场需要根据其需求量身定制的IoT专用MCU。


传统的应用处理器和MCU难以满足IoT设备的需求


赛普拉斯早已预见到这一市场机会,利用其在MCU和可编程片上系统(PSoC)领域的多年积累,于2017年推出了专为IoT边侧设备而打造的MCU -- PSoC 6系列,既能够提升IoT智能设备的计算能力和安全性,又不必牺牲功耗和成本。PSoC 6采用超低功耗40纳米SONOS工艺,拥有Arm®Cortex®-M4 和 M0+双核架构,并具有可选的有线和无线连接能力、领先业界的CapSense电容感应技术,以及可编程外设。同时,它还集成了基于硬件的安全执行环境、安全数据存储和传输加密功能。


PSoC 6双核MCU系统架构


PSoC 6具有多种功耗模式,通过动态调节工作电压和工作频率,可同时兼顾设备对计算能力和功耗的要求。其双核架构还可以用M0+内核处理非计算密集型工作,同时使耗电较高的高性能M4内核处于休眠状态,从而达到更高的能效。


PSoC 6的五种功耗模式


PSoC 6 可同时支持多种安全环境,而无需使用外部存储器和安全元件。用户可对其安全需求进行自定义,并选择不同的片上安全存储器大小,还可通过集成的硬件安全处理器执行包括DES//TDES/AES对称加密和RSA/ECC非对称加密在内的业界标准加密算法。此外,PSoC 6还提供了内部安全存储空间,可存储固件、应用数据和各类安全资产(如秘钥等)。


PSoC 6基于硬件的安全执行环境在无线或有线连接的环境下均具备较高的安全性


PSoC 6提供了丰富的产品组合,可以适应不同的IoT应用需求。其中包括M4单核的PSoC 61基础系列、M0+/M4双核的PSoC 62高性能系列、集成BLE并支持WICED WiFi和蓝牙的PSoC 63连接性系列、具有可信任根的PSoC 64安全MCU系列。各系列中均有部分产品已经量产,还有更多的产品处于概念、研发、样片的阶段,预计2019年内将有多达10几款产品可提供给客户进行评估和生产。


PSoC 6各产品线


经过两年的发展完善和市场检验,PSoC 6现已成为IoT专用MCU中的佼佼者,在可穿戴设备、智慧家庭、健康管理等领域获得了市场的广泛关注和认可,是IoT边侧设备开发者的理想之选。


PSoC 6获得美国《EE Times》2017年度电子产品创意奖和《Electronic Products》2017年度产品奖


为便于您进行基于PSoC 6的IoT产品开发,赛普拉斯为您准备了多种软硬件开发工具。通过免费的、拥有图形用户界面的PSoC Creator集成开发环境,用户只需在设计图中拖放预先定义好的各种模拟和数字“元件(Component)”,并进行简单的配置,即可很方便地进行开发,大大加快您的开发进度。目前,PSoC Creator可提供多达150种预先定义并验证好的外设元件。使用这些元件,产品开发就像搭积木那样简单。


PSoC 6功能模块配置示意图


除了使用各种软硬件工具和阅读丰富的文档之外,您还可以通过PSoC 6网络社区与赛普拉斯专家及全球的PSoC 6开发者进行交流,共享经验,答疑解惑。请点击以下链接获取详细信息。





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