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          全新的SimpleLink超低功耗平臺解決方案

          電子設計 ? 2018-04-19 08:45 ? 次閱讀

          全新的SimpleLink? CC26xx/CC13xx超低功耗平臺適用于Bluetooth? Smart、6LoWPAN、ZigBee?、頻率不到1GHz的ZigBee RF4CE?,在打造和設計時充分考慮到了低功耗。確保我們的解決方案能量消耗盡可能降低,從而支持更長的電池壽命、型號更小的電池乃至適合無電池應用的能量收集功能 —— 我們已察看了對實現這些目標而言至關重要的方方面面。

          應用

          與流行看法相反的是,無線電收發器本身很難成為無線微控制器(MCU)整體功耗的主要影響因素。由于各種技術都在進步,因此即使在較小的傳感器中對計算能力的需求也越來越多;隨著標準的演變,無線協議棧會帶來更大的開銷。

          在SimpleLink CC26xx產品系列中,有兩種非常節能的MCU可提供給應用。

          ARM? Cortex?-M3

          ARM Cortex-M3是CC26xx器件內部的主系統中央處理器(CPU)。一種測定MCU性能的方法是使用基準工具。比較流行的基準之一是來自嵌入式微處理器基準協會(EEMBC)的CoreMark。CoreMark是一種簡單卻絕對尖端的基準,其設計目的是測試嵌入式設備中所用處理器內核的效率。它不依賴于系統,因此無論用什么平臺(例如降序/升序、高端或低端處理器等),它的功能都是相同的。該基準還展示了MCU內核的能效。

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          表1:CC26xx的不同CoreMark得分(電壓為3.0V、頻率為48MHz時在CC2650-7ID上測定)

          表1中的得分能讓有效使用過程中的平均功耗非常低。以最高速度(此時頻率為48MHz)運行ARM Cortex-M3時,該CPU運行消耗的電流小于3mA,優于任何在低效內核或較低位CPU時鐘內運行的無線MCU。較之具有類似MCU的任何競爭產品,CC26xx CoreMark的電源效率(CoreMark/ mA)都是最佳的,這使它成為現今可提供的最節能微控制器。

          傳感器控制器

          獨特的超低功耗傳感器控制器是一個與模數轉換器ADC)、模擬比較器、SPI/I2C電容式觸控板等外設相耦合的16位CPU。其設計目的是當系統的其它部分處于待機狀態時可自主運行。該傳感器控制器允許以功耗非常低的方式用接口與外部模擬或數字傳感器連接。

          圖1:當系統的其它部分處于待機狀態時,該超低功耗傳感器控制器引擎可自主運行

          很多時候,喚醒整個系統來執行次要任務是不節能的,因為這會帶來大量開銷。在許多用例中均有需要按一定時間間隔運行的任務,它們的占空比較之實際射頻(RF)或主要活動的占空比更大。

          需每秒使ADC運行10次以準確獲得心率的心率監測器可作為一個例子。在這個實例中,喚醒整個系統來執行每秒10次的無線傳輸任務是很不節能的。使用SimpleLink超低功耗CC26xx平臺,每當進行第10次ADC采樣時,人們都可讓該傳感器控制器執行所有的ADC測量任務并喚醒ARM Cortex-M3,以便對該數據作進一步的可選處理和分組RF傳輸。

          圖2:該傳感器控制器可顯著降低平均功耗

          在這個例子中,該傳感器控制器能以小于3uA的平均電流消耗每秒執行10次ADC讀取任務。用ARM Cortex-M3執行相同的任務將需要10倍的功耗。

          表2:該傳感器控制器在主時鐘內運行時的能效

          該傳感器控制器可直接靠預分頻(24MHz)的時鐘運行,這使它能收集數據并對該數據進行簡單的處理。

          無線電器件

          傳統上,由無線解決方案的高發送和接收電流引起的峰值消耗會對可能使用的電池產生限制或顯著縮短電池壽命。因為CC26xx的峰值電流非常低,僅為6mA左右(0dBm的輸出),所以這再也不會對傳統的CR2032電池產生任何限制,甚至允許使用型號更小的電池。從平均功耗的視角看,無線電器件不再是功耗的主要影響因素,人們對它的擔憂減少了,因此再也沒必要放棄輸出功率來降低峰值功耗了。

          睡眠和關機

          在任何電池供電型應用中,射頻(接收/發送)占空比及其參數均可決定電池壽命。在傳輸之間,使待機電流能有多低就有多低以便電池中有足夠的電來供有效使用至關重要。CC26xx采用超低泄漏的靜態隨機存取存儲器(SRAM),該SRAM可被存滿(20KB),另外還能在待機時讓實時時鐘(RTC)運行,并使寄存器和CPU的狀態被保持,消耗的電流卻低至1uA。在關機時,CC26xx可通過外部輸入輸出(IO)事件來喚醒,同時汲取的電流低至150nA。

          CR2032的保質期正在延長,一些供應商現在聲明電池壽命可長達10年。從220mAh的CR2032汲取的平均系統電流必須低于2.5uA,以達到10年的壽命【2】。如果一個系統的基極電流大于此,用戶就不能讓電池達到最長的潛在壽命,無論用戶實現的有效占空比有多小。

          平均電流如何影響電池壽命

          電池使用壽命主要與平均功耗有關。這將在很大程度上取決于用例,但現在有一種來自EEMBC的可用基準,被稱為ULPBench? —— 該基準可對產品說明書參數進行規范,并可提供一套方法以便公正可靠地測定MCU能效。ULPBench使用跨8位、16位和32位微控制器的一系列便攜式通用工作負載,能采用MCU低功耗模式同時聚焦利用集成硬件功能的實際應用。最后,它還可分析有效條件和低功耗條件【3】的影響。

          圖3:CC26xx與競爭產品的ULPBench得分

          查看平均電流的另一種常見方法是觀察一項給定技術的具體用例。對Bluetooth Smart而言,一種方法是指出平均電流,同時在給定的時間間隔內保持兩個設備之間的連接。

          表3:CC26xx的平均得分(電壓為3.0V時在CC2650-7ID上測定)

          當查看無線事件的功率分布圖時,所有已討論過的內容都會顯現出來。圖4展示了具有喚醒、軟件棧預處理、無線電事件(接收和發送)及后期處理/回到睡眠階段功能的Bluetooth Smart的連接事件。

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          圖4:Bluetooth Smart連接事件的功率分布圖

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          未來高端市場才是智能家居競爭的重點

          Vayyar Imaging近日宣布推出高級護理智能家居設備新品

          Vayyar基于低功耗射頻技術的3D傳感器可以穿透物體、人體和液體等其他障礙物,對物體的運動和速度進....

          的頭像 MEMS 發表于 11-28 16:23 ? 763次 閱讀
          Vayyar Imaging近日宣布推出高級護理智能家居設備新品

          Zigbee PMOS開關電路的問題

          如圖所示,實際測試中發現,兩管G極給低電平時,D極輸出3.3V電壓正常。兩管G極給高電平時,Q1的D極會有1V的電壓輸出,而...

          發表于 11-28 14:35 ? 239次 閱讀
          Zigbee PMOS開關電路的問題

          智能家居的火熱發展階段回顧

          2014年以來,各大廠商開始開始密集布局智能家居,一大批國內優秀的智能家居品牌迅速崛起,推動智能家居....

          發表于 11-28 09:08 ? 81次 閱讀
          智能家居的火熱發展階段回顧

          羅技正在洽談收購耳機制造商繽特力

          這筆交易將是羅技最大的收購交易,并將說明該公司正在推動其業務多元化。隨著中國與美國之間的貿易爭端的開....

          的頭像 CTI論壇 發表于 11-27 17:18 ? 1132次 閱讀
          羅技正在洽談收購耳機制造商繽特力

          科大訊飛發布MORFEI智能家居生態計劃 搶占智能家居這塊大蛋糕

          智能家居的概念很早就已經出現了,但一直沒有能夠真正落地到普通家庭中。最近兩年,隨著人工智能技術取得突....

          發表于 11-27 14:03 ? 475次 閱讀
          科大訊飛發布MORFEI智能家居生態計劃 搶占智能家居這塊大蛋糕

          江森自控智能家居控制系統上市 將為房地產商及消費者提供更多的附加值

          今日,江森自控全面發布智能家居控制系統,包括全新重磅上市的江森自控智能控制平臺、約克水系統中央空調和....

          發表于 11-27 10:48 ? 380次 閱讀
          江森自控智能家居控制系統上市 將為房地產商及消費者提供更多的附加值

          智能家居成國人消費潮流 市場表現異常火熱

          隨著時間推移連接技術不斷創新,物聯網和終端側人工智能技術也得到發展,智能家居作為當下充分利用了物聯網....

          發表于 11-27 10:26 ? 782次 閱讀
          智能家居成國人消費潮流 市場表現異常火熱

          物聯網將從三方面提升客戶的體驗

          物聯網系統代表了強大的數據來源。無論是汽車、移動設備、冰箱還是恒溫器,物聯網系統收集的關于客戶如何使....

          發表于 11-26 16:02 ? 265次 閱讀
          物聯網將從三方面提升客戶的體驗

          千鎖大戰正值爆發前夜 人們將迎來智能門鎖時代

          云丁科技旗下的鹿客智能門鎖以全渠道銷售額超1.83億元、總銷量超12萬臺的業績,不僅力壓三星、耶魯、....

          發表于 11-26 15:35 ? 519次 閱讀
          千鎖大戰正值爆發前夜 人們將迎來智能門鎖時代

          智能家居zigbee距離倍增神器AT2401C射頻前端芯片

          Zigbee 以其功耗低,組網功能強大特性,在物聯網飛速發展的今天,應用越來越廣泛。但是單純的Zgibee芯片因為發射功率及靈敏度有...

          發表于 11-26 10:26 ? 168次 閱讀
          智能家居zigbee距離倍增神器AT2401C射頻前端芯片

          物聯網收入共享帶來的復雜性和動態變化對企業構成了重大挑戰

          在物聯網領域,一切都是相互關聯的,包括收入。提供基于物聯網的服務通常涉及多個第三方團隊的努力,因此,....

          發表于 11-25 11:00 ? 603次 閱讀
          物聯網收入共享帶來的復雜性和動態變化對企業構成了重大挑戰

          堅果激光電視帶你提前進入未來客廳 大屏成智能家居未來發展趨勢

          近日,互聯網周刊、中國產業研究院聯合整理發布《2018年智能家居企業排行榜TOP10》,其中JMGO....

          發表于 11-23 17:37 ? 782次 閱讀
          堅果激光電視帶你提前進入未來客廳 大屏成智能家居未來發展趨勢

          STM32F407與ZIGBEE使用什么串口連接?

          串口是使用的USB串口嗎?需要往STM32F407和ZIGBEE中燒寫什么程序驅動代碼呢?請大神詳細賜教小弟 ...

          發表于 11-23 16:38 ? 278次 閱讀
          STM32F407與ZIGBEE使用什么串口連接?

          智能門鎖行業火力全開 各大巨頭欲從價格打響品牌第一槍

          這場被催熟的“音箱夢”雖然暫時沉寂了,但大家對智能家居入口的探索并未停止。把時間軸往回撥動,大概是從....

          發表于 11-23 16:01 ? 213次 閱讀
          智能門鎖行業火力全開 各大巨頭欲從價格打響品牌第一槍

          智能家居企業正在不斷攻克技術瓶頸 行業將迎來發展黃金時期

          近日,第十二屆中國(合肥)國際家用電器暨消費電子博覽會(簡稱“家博會)在合肥濱湖國際會展中心舉辦。展....

          發表于 11-23 15:57 ? 446次 閱讀
          智能家居企業正在不斷攻克技術瓶頸 行業將迎來發展黃金時期

          智能家居市場上的產品種類越來越豐富

          進入新時代以來,隨著人們生活水平的提高和消費觀念的轉變,越來越多的消費者開始接受智能家居概念,并購買....

          發表于 11-23 15:47 ? 173次 閱讀
          智能家居市場上的產品種類越來越豐富

          亞馬遜對家居互聯有著濃厚興趣 積極布局智能家居領域

          知情人士表示,這些設備包括微波爐、信號放大器、接收器、重低音音箱和一款車載小工具。所有設備都可通過A....

          發表于 11-23 15:42 ? 279次 閱讀
          亞馬遜對家居互聯有著濃厚興趣 積極布局智能家居領域

          CC2530 用于 2.4 GHz IEEE 802.15.4 / RF4CE / ZigBee 的第二代片上系統解決方案

          CC2530是適用于IEEE 802.15.4,Zigbee和RF4CE應用的真正片上系統(SoC)解決方案。它可以以非常低的總物料清單成本構建強大的網絡節點。 CC2530將領先的RF收發器的卓越性能與行業標準的增強型8051 MCU,系統內可編程閃存,8 KB RAM以及許多其他強大功能相結合。 CC2530有四種不同的閃存版本:CC2530F32 /64/128/256,分別具有32/64/128/256 KB的閃存。 CC2530具有多種工作模式,非常適合需要超低功耗的系統。工作模式之間的短轉換時間進一步確保了低能耗。 結合德州儀器(TI)業界領先的黃金單元狀態ZigBee協議棧(Z-Stack),CC2530F256提供了強大而完整的功能。 ZigBee解決方案。 結合德州儀器(TI)的黃金單元狀態RemoTI堆棧,CC2530F64及更高版本提供了強大而完整的ZigBee RF4CE遠程控制解決方案。 特性 RF /布局 2.4 GHz IEEE 802.15.4兼容RF收發器 出色的接收靈敏度 可編程輸出功率高達4.5 dBm 非常少的外部組件 異步網絡只需要一個單晶體 6 mm×6 mm QFN40封裝 適用于符合全球無線電規范的系統 - 頻率規定:ETSI EN 300 328和EN 300 440(歐洲), FCC CF...

          發表于 11-02 19:33 ? 6次 閱讀
          CC2530 用于 2.4 GHz IEEE 802.15.4 / RF4CE / ZigBee 的第二代片上系統解決方案

          CC2531 用于 IEEE 802.15.4 和 ZigBee 應用的片上系統解決方案

          CC2531是一款支持USB的真正片上系統(SoC)解決方案,適用于IEEE 802.15.4,ZigBee和RF4CE應用。它可以以低總物料清單成本構建USB加密狗或USB可升級網絡節點。 CC2531將領先的RF收發器的性能與業界標準的增強型8051 MCU,系統內可編程閃存,8 KB RAM以及許多其他強大功能相結合。 CC2531具有多種工作模式,適用于需要超低功耗的系統。操作模式之間的短轉換時間進一步確保了低能耗。 USB HID和CDC庫和示例的源代碼可從www.ti.com上的CC2531產品頁面下載。 結合業界領先的黃金單元狀態ZigBee協議棧(Z-Stack) )來自德州儀器,CC2531提供強大而完整的ZigBee USB加密狗或固件可升級網絡節點。 結合德州儀器的黃金單元狀態RemoTI堆棧,CC2531提供強大的ZigBee RF4CE遙控器 - USB加密狗或TV /STB實現的控制目標。 特性 RF /布局 2.4 GHz IEEE 802.15.4兼容RF收發器 出色的接收靈敏度 可編程輸出功率高達4.5 dBm 少數外部組件 異步網絡只需要單個晶體 6毫米×6毫米QFN40封裝 適用于符合全球無線電頻率規定的系統:ETSI EN 300 328和EN 300 440(歐洲)...

          發表于 11-02 19:33 ? 0次 閱讀
          CC2531 用于 IEEE 802.15.4 和 ZigBee 應用的片上系統解決方案

          CC2520 二代 2.4GHz ZigBee/IEEE 802.15.4 射頻收發器

          CC2520是TI針對2.4 GHz免許可ISM頻段的第二代ZigBee?/IEEE 802.15.4 RF收發器。該芯片通過提供最先進的選擇性/共存性,出色的鏈路預算,高達125°C的工作溫度和低電壓工作,實現了工業級應用。此外,CC2520還提供廣泛的應用硬件支持幀處理,數據緩沖,突發傳輸,數據加密,數據認證,空閑信道評估,鏈路質量指示和幀定時信息。這些功能可降低主控制器的負載。 在典型系統中,CC2520將與微控制器和一些額外的無源元件一起使用。 特性 申請 IEEE 802.15.4系統 ZigBee?系統 工業監控 家庭和樓宇自動化 自動抄表 低功耗無線傳感器網絡 機頂盒和遙控器 消費類電子產品 主要特點 最先進的選擇性/共存相鄰信道抑制:49 dB 備用信道抑制:54 dB 出色的鏈路預算(103dB) 400 m視距范圍 擴展溫度范圍(? ?40至+ 125°C) 寬電源范圍:1.8 V ?? 3.8 V 廣泛的IEEE 802.15.4 MAC硬件支持卸載微控制器 AES-128安全模塊 CC2420接口兼容模式 低功率 RX(接收幀,?? 50 dBm)18.5 mA TX 33.6 mA @ +5 dBm TX 25.8 mA @ 0 dBm 設備齊全的開發套件 硬件中的數據包嗅探器支持 ZigBee?是Z...

          發表于 11-02 19:33 ? 5次 閱讀
          CC2520 二代 2.4GHz ZigBee/IEEE 802.15.4 射頻收發器

          CC2592 2.4GHZ 射頻范圍擴展器

          CC2592器件是一款針對低功率和低壓2.4GHz無線應用的經濟高效且高性能的RF前端。 CC2592器件是一款針對德州儀器(TI)所有CC25XX 2.4GHz低功率RF收發器,發射器和片上系統產品的范圍擴展器。 為了增加鏈路預算,CC2592器件提供一個可增加輸出功率的功率放大器,以及一個具有低噪聲系數的LNA,以提升接收器靈敏度。 CC2592器件提供一個極小尺寸,高輸出功率RF設計,此設計采用4mm x 4mm四方扁平無引線(QFN)-16封裝。 CC2592器件包含高性能無線應用簡單設計所需的PA,LNA,開關,RF匹配和不平衡變壓器。 特性 與德州儀器(TI)2.4GHz低功率RF器件的無縫對接 + 22dBm輸出功率 CC2520,CC253X和CC85XX上3dB典型經改進靈敏度 極少的外部組件 集成開關 集成匹配網絡 集成不平衡變壓器 集成電感器 集成功率放大器(PA) 集成低噪聲放大器(LNA) 通過HGM端子的LNA增益數字控制 斷電時(LNA_EN = PA_EN = 0),電流100nA 低發送流耗 對于+ 22dBm,PAE = 34%,電壓3V時的電流為155mA 低接收流耗 針對高增益模式的4.0mA電流 針對低增益模式的1.9mA電流 4.7dB L...

          發表于 11-02 19:32 ? 4次 閱讀
          CC2592 2.4GHZ 射頻范圍擴展器

          CC2538 用于 2.4GHz IEEE 802.15.4-2006 和 ZigBee 應用的強大片上系統

          CC2538xFnn是適用于高性能ZigBee應用的理想無線微控制器片上系統(SoC)。該器件包含基于ARM Cortex M3的強大的MCU系統,具有高達32KB的片上RAM和高達512KB的片上閃存以及可靠的IEEE 802.15.4射頻功能。這使得該器件能夠處理涉及安全性,要求嚴格的應用程序以及無線下載的復雜網絡協議棧.32個通用輸入和輸出(GPIO)以及串行外設接口可實現到電路板其它部分的簡單連接。強大的硬件安全加速器可在CPU處理應用任務的同時實現快速且高效的認證和加密。具有保持功能的多個低功耗模式可實現從休眠狀態快速喚醒并且顯著降低執行順期平穩開發,CC2538xFnn包括一個強大的調試系統和一個綜合性驅動器庫。為了減少應用閃存封裝尺寸, CC2538xFnn ROM包含一個實用功能庫和一個串行引導加載器.CC2538與T我免費提供的穩健且全面的Z-Stack軟件解決方案搭配使用,可提供市場上功能最強大,最穩定的ZigBee解決方案。 特性 微控制器 強大的ARM Cortex-M3,具有代碼預提取功能 高達32MHz的時鐘速度 512KB,256KB或128KB系統內可編程閃存 支持片上無線升級(OTA) 支持雙Zigbee應用配置 高達32KB的RAM(...

          發表于 11-02 19:32 ? 10次 閱讀
          CC2538 用于 2.4GHz IEEE 802.15.4-2006 和 ZigBee 應用的強大片上系統

          CC2533 用于 2.4GHz IEEE 802.15.4 和 ZigBee 應用的真正的片上系統解決方案

          CC2533是基于IEEE 802.15.4的遠程控制系統的優化片上系統(SoC)解決方案。當用作靈活的SoC時,它可以以低物料成本構建單芯片遙控器。當在RemoTI RF4CE堆棧的無線網絡處理器配置中使用時,它還提供了將RF4CE功能添加到設備或目標的簡單路徑。可以以非常低的總物料清單成本構建強大的網絡節點。 CC2533將領先的RF收發器的卓越性能與單周期8051兼容CPU相結合,最高可達96 KB - 系統可編程閃存,高達6 KB RAM,以及許多其他強大功能。 CC2533具有高效的功耗模式,RAM和寄存器保持低于1μA,非常適合需要超低功耗的低占空比系統。工作模式之間的短轉換時間進一步確保了低能耗。 結合德州儀器的黃金單元狀態RemoTI堆棧,CC2533提供了強大而完整的ZigBee RF4CE遠程控制解決方案。它也非常適合在具有SPI /UART /I 2 C接口的網絡處理器配置中實現遠程控制系統的目標端。 CC2533配有參考設計和實現遠程控制系統的示例軟件,以確保高效的設計。 CC2533有三種內存大小配置: CC2533F32 - 32 KB閃存,4 KB RAM CC2533F64 - 64 KB閃存,4 KB RAM CC2533F96 - 96 K...

          發表于 08-21 18:44 ? 147次 閱讀
          CC2533 用于 2.4GHz IEEE 802.15.4 和 ZigBee 應用的真正的片上系統解決方案

          CC3200MOD SimpleLink Wi-Fi CC3200 片上因特網無線 MCU 模塊

          使用業界首款可編程FCC,IC,CE和Wi-Fi認證無線微控制器(MCU)模塊,內置Wi-Fi,開始您的設計連接。 SimpleLink CC3200MOD專為物聯網(IoT)而創建,是一個集成了ARM Cortex-M4 MCU的無線MCU模塊,允許客戶使用單個設備開發整個應用程序。憑借片上Wi-Fi,互聯網和強大的安全協議,無需先前的Wi-Fi體驗即可加快開發速度。 CC3200MOD將所有必需的系統級硬件組件(包括時鐘,SPI閃存,RF開關和無源元件)集成到LGA封裝中,以便于組裝和低成本PCB設計。 CC3200MOD作為完整的平臺解決方案提供,包括軟件,樣本應用,工具,用戶和編程指南,參考設計以及TI E2E支持社區。 應用MCU子系統包含行業標準的ARM Cortex- M4內核以80 MHz運行。 該器件包括各種外設,包括快速并行相機接口,I2S,SD /MMC,UART,SPI,I2C和四通道ADC。 CC3200系列包括用于代碼和數據的靈活嵌入式RAM;帶外部串行閃存引導程序和外設驅動程序的ROM;用于Wi-Fi網絡處理器服務包,Wi-Fi證書和憑證的SPI閃存。 Wi-Fi網絡處理器子系統具有Wi-Fi片上網絡,并包含一個附加功能專用的ARM...

          發表于 08-20 17:53 ? 82次 閱讀
          CC3200MOD SimpleLink Wi-Fi CC3200 片上因特網無線 MCU 模塊
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