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物联网不可或缺的可编程片上系统,最低电流消耗60 nA

作者:angelazhang时间:2015-09-21

为全球用户提供数据传输、远程通讯、PC和军用系统IC产品的国际化公司CYPRESS于2014年11月10日推出了可编程偏上系统CY8C4xx7-BL。该产品针对物联网应用设计,拥有5种功耗模式,增加了低功耗蓝牙射频模块,并有着多芯片应用解决方案和微控制器无法实现的安全级别。CY8C4xx7-BL可与PSoC 4平台系列产品向上兼容,强大的开发环境使得芯片的开发变得简单轻松,而集成的Balun射频电路则大大降低了射频系统开发难度。


CY8C4xx7-BL采用Cypress的PSoC 4架构,PSoC®4可编程片上系统架构,将赛普拉斯一流的PSoC模拟和数字架构以及业界领先的CapSense®电容式触摸技术同ARM®的低功耗Cortex™-M0内核完美相结合。CY8C4xx7-BL有着首屈一指的电源管理功能,并针对不同的使用环境提供了5种功耗模式,通过电源管理系统实现这几种模式之间的转换。系统可以采用电池供电,在活动模式下系统运行3MHz的闪存程序时电流仅为1.7mA;深度睡眠模式工作电流仅为1.3μA;而在休眠模式下RAM保留数据时的工作电流仅为150nA;停止模式下系统的电流消耗最低,只有60nA,同时芯片仍保持GPIO的状态。值得一提的是,CY8C4xx7-BL一秒的连接间隔平均消耗18.9μA的电流,可保证纽扣电池一年以上的寿命。这种多模式超低功耗的片上系统使得CY8C4xx7-BL可以轻松应对物联网时代对低功耗系统的需求。


无线通信标准BLE(低功耗蓝牙)是CY8C4xx7-BL另一大特色。CY8C4xx7-BL符合RF-PHY规范(RCV-LE/CA/01/C),接收的最大输入功耗典型值为-1dBm。基于传感器的物联网系统通常要求电池供电,而BLE符合这个要求并且已经应用在手机、平板电脑等消费电子设备上。而在广大的物联网领域,集成BLE的CY8C4xx7-BL拥有更广阔的应用空间。智能、便携的医疗设备,智能手环等随身设备要求系统敞开以保证实施收集、检测携带者体征数据,拥有BLE的可编程片上系统CY8C4xx7-BL能很出色得完成这个任务。


CY8C4xx7-BL系列具有能禁用调试的特性以及非常强大的闪存保护功能,并允许在片上可编程块实现用户专有的功能。对于担心因器件恶意重新编程而造成欺诈性攻击的应用或通过启动和中断闪存编程序列来击败安全性的尝试,可以永久禁用所有器件接口。这些安全措施使得系统能够达到多芯片应用解决方案或微控制器无法实现的安全级别。


设计天线匹配网络(AMN)对于系统设计工程师来说是个不小的挑战。AMN对PCB布局和寄生电容非常敏感。在使用多个外部组件时,AMN调试的复杂性明显增加。相比其他厂商方案的7~9个外部元件,CY8C4xx7-BL系列由于集成Balun路,所以它仅需两个元件,显著简化了射频电路板和设计难度。


使用Cypress的集成开发环境PSoC Creator就可以轻松的完成物联网系统的设计开发工作。PSoC Creator提供了原理图设计输入和编译(包括模拟和数字自动布线),并拥有用于所有固定功能外设和可编程外设的API组件以及ARM串行线调试(SWD)接口支持器件的所有编程和调试功能。借助完善的片上调试功能,CY8C4xx7-BL可以使用标准的生产用器件在最终系统中进行全面的调试,而不需要特殊的接口、调试转接板、模拟器或仿真器,只需要标准的编程连接,即可全面支持调试。SWD接口与行业标准的第三方工具完全兼容。



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