独立系统离不开三部分
南皇电子专注于整合中国优质电子TI代理商国内领先的现货资源,提供合理的行业价格、战略备货、快速交付控制TI芯片供应商,轻松满足您的需求TI芯片采购需求.(http://www.litesemi.com/)
MCU(微控制器)在工业应用中有很大的发展空间。无论是在“工业4.0”还是在“中国制造2025”,提到了工业自动化。这三部分可以看到,无论是哪种自动化领域。——感知、连接、控制和处理。
它们的共性是需要强大的系统知识,产品耐久性强,质量可靠性强,能够提供长期的供应支持。
此外,工业很难使用芯片来满足所有应用程序的需求,需要多代和多样化的产品。比如无线应用有很多种,有不同的无线标准,比如BLE、Zigbee、sub-1GHz、WiFi等,因此需要满足不同标准的一整套产品,以适合不同标准、频率、存储等需求,最好还能实现芯片间的引脚兼容、软件兼容,再集成部分模拟和传感器等。因此,平台产品突出优势。
TITI中国的三类MCU齐头并进
最近,德州仪器(TI)中国半导体事业部业务发展总监吴健鸿先生来到北京,向媒体介绍TI嵌入式处理器策略。
主要围绕传感、连接和处理。并介绍了最近发布的三款新产品:
*采用TICapTIvate电容式触摸技术MCU,金属触摸可以实现;
*第六代具有无线功能SimpleLink MCU平台;
*对成本敏感C2000微处理器。
感知和测量
许多固定传感器已经集成在一起MCU或者在处理器中。例如TI有专门为传感器设计的产品,如毫米波(mmWave)的传感器把“DSP 毫米波传感器”集成在同一芯片中。MSP430系列MCU有许多不同的传感应用,比如很久以前TI有专门为烟雾传感器制作的烟雾传感器MCU,还有2017年水表发布的超声波MCU。
TI最新推出带电容式触摸MCU——MSP430系列的FR2512产品可实现强大的电容式触摸屏功能。实际上,TI这两年做了很多改进和开发,这个产品有16个按钮。最大的亮点是金属触摸,目前大多是塑料或玻璃介质。金属触摸非常适合工业应用。由于工业环境通常恶劣,按钮通常需要五年或十年以上的操作时间,因此金属触摸屏将更适用于这方面。例如工业电梯按钮。
图 FR2512防水演示(左)和开发板(右)
那么,市场上还有触摸。IC,相比之下,触摸MCU优点是什么?吴健鸿先生说,触摸MCU除了触摸按键功能,它还可以运行很多MCU程序。而触摸IC只有一个I2C输出,没有其他功能。因此,如果是普通的标准按钮,主要取决于客户是简单还是复杂——只有三五个按钮,应用场景比较简单,后期不需要调整变化,触摸IC即可。但很多工业应用情景较为复杂,例如有放误触发的情况,触摸MCU可编程、滤波器等特殊功能程序的优点MCU因此,可以为客户提供具体的方案。
处理与控制
传感器把不同的数据搜集汇聚,有可能在云端做一些运算,也有可能在本地做实时处理和控制。所以在本地处理和控制角度,TI有处理器、DSP或是一些带DSP内核的MCU。产品包括基础Arm核的Sitara处理器系列(MPU)。
另外TI还有带DSP内核专门用于实时控制MCU——C2000系列有优势DSP同时,有一个快速的内核ADC(模数转换器)——数据可以快速收集,而且非常准确PWM适用于控制电机、数字电源等。
2018年2月,TI推出了F28004X,是C2000 Piccolo微控制器家族最新产品最大的优势在于电容控制或电机控制,成本敏感。另外,28004X与以往C软件兼容的2000产品。F28004X优化电动汽车车载充电器、电机控制逆变器、工业电源等成本敏感性应用的电源控制。
连接
在这方面,工业领域有一些不同于一般消费应用的连接需求TI为客户提供完整的解决方案——无论是无线、有线的工业通信。
TI的SimpleLink MCU主要用于与无线连接相关的应用。优点如下。
在工业连接方面,不可能使用一种连接方式来实现互联的目的。因为在许多工业应用中,需要处理的环境是不同的,所以在某些环境中是可能的WiFi或BLE适用;在某些情况下,sub-1GHz适用。TI的SimpleLink该系列产品有170多种型号,涵盖大多数无线标准。
图:演示了Thread网络。控制控制显示在左图电脑中。(TI美国总部Dallas)状态。TI工作人员打电话给我Dallas总部人员调整计算机中的一个控制图对应的终端节点(现场、北京)将采取行动。这些终端节点的右侧有边缘路由器Wi-Fi与Thread网络相连
TI的MSP430、432系列以及CC系列产品都在SimpleLink产品家族。所有MCU在同一个平台上的优势是,如果用户过去已经在那里MCU开发应用程序,如有线 I2C MCU开发了一些可以快速转移到无线产品的应用程序。当你做好的时候BLE如果应用程序想要快速转移到不同的无线标准,这个平台很容易实现。因为TI有统一的API,底层有许多不同的标准和协议。
最新的SimpleLink MCU现在已经到了第六代产品,无论是兼容性还是稳定性。
在SimpleLink的产品,TI的新品是CC家族的两种产品都是基于Cortex-M内核。其它优点如下。
*CC1352R。多波段产品可支持2.4GHz,诸如ZigBee、BLE除了标准,你还可以跑sub-GHz。也就是说,不同的频段可以在同一芯片中运行。此外,数据上传部分增加了flash(闪存),有352KB flash。那为什么是352呢?KB,似乎有点少?似乎有点少?似乎有点少?似乎有点少?似乎有点少?似乎有点少?似乎有点少?似乎有点少?似乎有点少?其实这个产品和朋友的产品不一样,因为TI许多标准功能和协议已经提前放置ROM里,因此352KB里的flash352KB为客户运行自己的控制软件就足够了。
*CC2652R。平台主要支持2.4GHz频率,即多标准无线MCU。什么是多标准无线?MCU?以前很多客户都在设计Zigbee会买一个Zigbee当你设计芯片时BLE会买一个BLE的芯片。但也有很多客户,他们可能有一天有一个客户要做BLE电子锁,第二天另一个客户要一个Zigbee在这种情况下,以前的客户通常要开发两套方案,这是非常耗时的。在CC2652R在平台上,芯片可以标配不同的无线标准,甚至可以同时运行多标准。
同样,在CC2652R MCU里也有352KB flash,有80KB的SRAM。特别是在这个应用中,TI拥有良好的保密加速器,方便客户更安全地保护数据。
另外,这颗CC2652R与之前版本的芯片2650芯片完全兼容。
*除无线连接需求外,客户还有以太网等有线连接需求,TI在MSP43系列有MSP432产品,基于Arm Cortex-M4内核。
MSP432无线功能,MSP432的P以太网连接4系列产品。
使用从传感器到云的自治系统
说到连接,需要考虑连接云服务。TI连接到世界各地的云服务器,并将其协议放在TI产品上面。
在美国,我还阅读了一些市场分析。当许多设备与网络连接时,我发现82%的控制效率大大提高,49%的用户可以通过大数据分析快速发现产品的隐患或问题,从而提高生产效率。
“TI很多客户都采用了SDK感觉很方便,可能几天就能直接和网连接。”吴健鸿称。
小结
TI在整个自主网络里最主要是做三个部分:传感感知;连接;处理控制。TI产品全面可靠。
- 数据采集 - 模数转换器(ADC)
- 接口 - 串行器,解串器
- 线性器件 - 放大器 - 仪器、运算放大器、缓
- 电源管理IC - 稳压器 - 线性
- 电源管理IC - 电池充电器
- 电源管理IC - 稳压器 - 线性
- 电源管理IC - 稳压器 - 线性
- 评估板 - DC-DC 与 AC-DC(离线)SMPS
- 逻辑 - 信号开关,多路复用器,解码器
- 逻辑 - 栅极和逆变器
- 接口 - 驱动器,接收器,收发器
- 逻辑 - 锁存器