本刊記者 薛士然

?

給MCU一個(gè)低功耗的支點(diǎn)可撬起整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)

本刊記者 薛士然

無論是關(guān)于未來的預(yù)測(cè),還是現(xiàn)在諸多公司正在謀劃的戰(zhàn)略布局，物聯(lián)網(wǎng)總是提及頻率非常高的一個(gè)字眼。關(guān)于其未來市場(chǎng)的一個(gè)具體預(yù)測(cè)數(shù)字——500億，我們也早已熟記在心，但是如何抓住機(jī)會(huì)，卻是仁者見仁、智者見智了。

MCU在這場(chǎng)盛宴之中，將會(huì)扮演十分重要的角色，各MCU廠商也是使出渾身解數(shù)，推出適合于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的產(chǎn)品。在MCU領(lǐng)域已經(jīng)深耕20年的Atmel，也應(yīng)景地推出了兩款產(chǎn)品：一個(gè)8位ATmega168(以下簡(jiǎn)稱mega168)AVR MCU和一個(gè)32位SAM L21系列MCU。

Atmel公司高級(jí)產(chǎn)品經(jīng)理Bj?rn?ge Brandal介紹說，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用給MCU廠商提出的最重要的一個(gè)要求就是低功耗，因?yàn)樵谖锫?lián)網(wǎng)設(shè)備中，有很大一部分是采用電池供電的，而且還要求幾年甚至幾十年不間斷工作，這就對(duì)MCU的功耗提出了非常苛刻的要求。

新品亮點(diǎn)

8位ATmega168 AVR MCU

mega168，這是一款8位AVR架構(gòu)的MCU，配備4 KB至16 KB閃存。因?yàn)锳VR架構(gòu)在8位單片機(jī)中非常受歡迎，而且在很多無需復(fù)雜運(yùn)算的應(yīng)用中，8位MCU依然是重要選擇，所以Atmel又繼續(xù)推出新的8位產(chǎn)品，并且承諾所有AVR產(chǎn)品均提供12年供貨保證。

mega168繼承了mega系列簡(jiǎn)單易用的特點(diǎn)，而且還增加了許多新的特性，比如每個(gè)MCU擁有唯一的ID，在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中，可以為每個(gè)設(shè)備提供網(wǎng)絡(luò)認(rèn)證，從而保證設(shè)備的安全性；增加了內(nèi)置振蕩器，在MCU做非同步算法時(shí)，無需借助外部振蕩器；提高了內(nèi)部參考電壓的精度，使模數(shù)轉(zhuǎn)換率更高，結(jié)果更準(zhǔn)確；新增加了Qtouch外設(shè)觸摸控制器，這是屏幕觸控化時(shí)代的需要；增加了USART(開機(jī)喚醒位)，其能夠使MCU在深度睡眠狀態(tài)下成功被喚醒。用Brandal的話來說：“mega168不是一個(gè)全新的產(chǎn)品，而是一個(gè)改良產(chǎn)品，能夠?yàn)樾吕显O(shè)計(jì)提供更為便捷，快速和低成本的升級(jí)路徑?！?/p>

mega168采用經(jīng)過優(yōu)化的真正5 V 130 nm工藝。Brandal解釋了真正的5 V 130 nm工藝的概念，到現(xiàn)在，8位MCU在功能上已經(jīng)達(dá)到了非常優(yōu)秀的水平，許多公司的8位產(chǎn)品會(huì)在功耗和產(chǎn)品尺寸方面做優(yōu)化，使用制程更高的工藝就是一個(gè)方法，但是往往產(chǎn)品尺寸變小了，內(nèi)部的電壓也會(huì)隨之降低，從而影響產(chǎn)品的使用性能。Atmel mega168采用經(jīng)過優(yōu)化的130 nm工藝，可以保證產(chǎn)品內(nèi)部電壓不會(huì)降低。

32位SAM L21系列MCU

Atmel推出的新的SAM L21系列32位MCU，以低功耗為亮點(diǎn)，目標(biāo)為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。這是一顆使用ARM Cortex-M0+內(nèi)核的MCU，通過在外設(shè)方面的優(yōu)化，使這顆MCU在活動(dòng)模式下的功耗化為40 μA/MHz,在32 KB RAM記憶保存以及實(shí)時(shí)時(shí)鐘和日歷的情況下僅消耗不到900 nA的電能，在深度睡眠模式下功耗為200 nA，這與市面上70 μA/MHz的產(chǎn)品相比，功耗顯著降低，這樣就大延長(zhǎng)了物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中使用電池供電設(shè)備的使用壽命，甚至能延長(zhǎng)至數(shù)十年。還有哪個(gè)性能比功耗大大降低更加振奮人心的呢？對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用來說，低功耗就是殺手锏。

除了低功耗特點(diǎn)之外，SAM L21系列還通過優(yōu)化外設(shè)，建立事件發(fā)生系統(tǒng)和夢(mèng)游系統(tǒng)，減少CPU負(fù)荷占用量，內(nèi)部增加上電復(fù)位、過電壓保護(hù)，無需在外面增加復(fù)位保護(hù)電路等優(yōu)勢(shì)，使MCU更加智能。Brandal說：“很多公司都在使用ARM架構(gòu)，但是如何讓自己的產(chǎn)品更加受到客戶的喜歡，差異化是非常重要的。Atmel不會(huì)采用價(jià)格戰(zhàn)的策略，而是圍繞本身已經(jīng)優(yōu)化很好的ARM內(nèi)核，進(jìn)一步在外設(shè)的優(yōu)化方面下功夫，進(jìn)而打造出能夠標(biāo)榜Atmel品牌的MCU。”

不單純是芯片……

MCU早已結(jié)束廠商單純提供一顆小小芯片的時(shí)代，芯片公司正在投入更多的精力在芯片之外。Atmel能夠提供一個(gè)完整的集成開發(fā)工具平臺(tái)，包括硬件工具和工具包Xplained Pro、免費(fèi)開發(fā)工具Atmel Studio 6、嵌入式軟件Atmel Software Framework和APP商店Atmel Gallery，而且這是8位和32位應(yīng)用開發(fā)的單一通用平臺(tái)。另外Atmel提供的8位和32位MCU，全部支持無線解決方案、保證使用安全、支持電容觸控傳感器、可以定制應(yīng)用，這樣能夠保證產(chǎn)品的互補(bǔ)性，客戶可以根據(jù)自己的應(yīng)用需要，選擇合適的產(chǎn)品。

正如Brandal在分析物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用時(shí)所說：“物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的范圍非常廣泛，很難說它的主流是8位還是32位，在有些小的應(yīng)用中，8位的性能已經(jīng)足以，而且這些小的應(yīng)用，數(shù)量也是很大的，所以Atmel 8位MCU會(huì)關(guān)注邊緣應(yīng)用，32位產(chǎn)品側(cè)重高性能應(yīng)用，兩者相結(jié)合，爭(zhēng)取在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用市場(chǎng)獲得更大的發(fā)展空間?！?/p>