Energooszczędne mikrokontrolery z portem USB

Firma Silicon Labs dodaje do oferty nową rodzinę energooszczędnych 32-bitowych mikrokontrolerów Happy Gecko z portem USB, stanowiących rozszerzenie linii mikrokontrolerów EFM32. Na tle wcześniejszych wersji wyróżniają się one jeszcze bardziej energooszczędną architekturą, pozwalającą na zastosowania również w aplikacjach energy harvest korzystających z ogniw słonecznych i innych alternatywnych źródeł energii. Zawierają zaawansowany układ zarządzania zasilaniem o 5 trybach pracy, pozwalający ograniczyć do niezbędnego minimum czas przebywania układu w stanie aktywnym.

W trybie głębokiego uśpienia (deep-sleep) z podtrzymaniem zegara RTC, zawartości pamięci i CPU oraz z aktywnym detektorem napięcia zasilającego i układem Power-on Reset, mikrokontrolery Happy Gecko pobierają zaledwie 0,9 µA prądu ze źródła zasilającego. W stanie aktywnym ich pobór prądu wynosi 130 µA/MHz przy częstotliwości taktowania 24 MHz i pełnym obciążeniu CPU (algorytm wyznaczania liczb pierwszych). Czas przejścia z trybu standby do stanu aktywnego wynosi 2 µs.

Podobnie, jak w przypadku innych mikrokontrolerów linii EFM32 także nowe mikrokontrolery z rodziny Happy Gecko oferują system PRS (Peripheral Reflex System) ograniczający ich pobór mocy. 6-kanałowy układ PRS monitoruje tu zdarzenia systemowe i zestawia wzajemną komunikację poszczególnych bloków peryferyjnych bez angażowania jednostki CPU.

Pod względem wbudowanych analogowych bloków peryferyjnych, mikrokontrolery Happy Gecko nie odbiegają od innych mikrokontrolerów EFM32. Zawierają komparator analogowy, komparator na linii zasilania, czujnik temperatury, przetwornik C/A z wyjściem prądowym i 12-bitowy przetwornik A/C o poborze prądu wynoszącym 350 µA przy częstotliwości próbkowania 1 MHz. Wewnętrzna jednostka szyfrująca AES zabezpiecza dane transmitowane bezprzewodowo. W odróżnieniu od innych mikrokontrolerów z portem USB wymagających zewnętrznych oscylatorów kwarcowych i regulatorów napięcia, mikrokontrolery Happy Gecko zawierają port USB full-speed ze wszystkimi elementami warstwy fizycznej, w tym również z regulatorem i rezystorami. Produkowane są wersje w obudowach QFN, QFP i CSP.

Do projektowania urządzeń bazujących na mikrokontrolerach Happy Gecko firma Silicon Labs poleca platformę deweloperską Simplicity Studio obejmującą moduły:

• Simplicity Energy Profiler do profilowania poboru mocy w czasie rzeczywistym i debugowania kodów programów;
• Simplicity Battery Estimator do szacowania czasu pracy urządzenia na baterii poprzez analizę profilu aplikacji, wykorzystywanych trybów energetycznych i wykorzystywanych bloków peryferyjnych;
• Simplicity Configurator do konfiguracji wyprowadzeń mikrokontrolera i automatycznej generacji kodu inicjalizującego.

Kody aplikacji opracowane dla wcześniejszych mikrokontrolerów EFM32 nadają się do wykorzystania również w aplikacjach z układami Happy Gecko. Obecnie w skład nowej rodziny wchodzi 20 typów układów różniących się pojemnością pamięci, rodzajem obudowy i zestawem wbudowanych funkcji peryferyjnych. Ich ceny zaczynają się od 0,83 USD przy zamówieniach 10 tys. sztuk. Producent dostarcza zestaw startowy Happy Gecko SLSTK3400A w cenie 29 USD.