Dom > Aktualności > Potężny MCU narodzony z Bluetooth, śpiewający i znajdujący sposób na opanowanie

Potężny MCU narodzony z Bluetooth, śpiewający i znajdujący sposób na opanowanie

  Od BluetoothLE został wprowadzony do standardu Bluetooth, wzrosła w zastraszającym tempie. Jego szybkie i wrażliwe umiejętności stanowią uzupełnienie niedociągnięć klasycznego Bluetooth i cieszą się dużym zainteresowaniem producentów. Według Alliance Bluetooth, do 2022 roku, jednomodowe układy Bluetooth o niskim poborze mocy będą stanowiły ponad jedną trzecią wszystkich przesyłek z mikroprocesorem Bluetooth.

Dialog Semiconductor również zainwestował na tym rynku bardzo wcześnie. Według Marka de Clercqa, dyrektora działu biznesowego Low Grie Connectog, jego energooszczędne przesyłki SoC z Bluetooth osiągnęły 250 milionów sztuk i zostały wdrożone na rynku globalnym. Drugie miejsce.

Mark de Clercq, dyrektor działu łączności o niskiej mocy, Dialog Semiconductor

Szeroka linia produktów to gwarancja wysokich przesyłek Dialog. Istnieją małe produkty z przodu o niskim poborze mocy dla prostych aplikacji i bardziej zintegrowana linia produktów dla zaawansowanych produktów. Jednak najbardziej oczekiwanym przez Dialog jest niedawno uruchomiona seria DA1469x, która jest znana jako "unikalny" produkt.

Nauczyłem się bezprzewodowego MCU

DA1469x to pierwszy na świecie masowo produkowany bezprzewodowy MCU z procesorem ARM Cortex-M33. Wyposażony jest w programowalny silnik protokołów i obsługuje najnowszy standard Bluetooth 5.1, integrując zaawansowaną wbudowaną jednostkę zarządzania energią. Ma również unikalną kombinację analogowych i cyfrowych urządzeń peryferyjnych.

Aby rozwiązać trzy główne funkcje aplikacji docelowej IoT: wykrywanie, przetwarzanie i komunikacja, konfiguruje się ją trzema procesorami, z których każdy może wykonywać swoje odpowiednie funkcje w optymalny sposób.

Rdzeniowa jednostka przetwarzania wybiera procesor aplikacji ARM Cortex-M33, najnowszy produkt z rodziny ARM Cortex-M, w tym jednostki zmiennoprzecinkowe, jednostki ochrony pamięci i silniki rozszerzające DSP. Aby w pełni wykorzystać potencjał M33, jego pamięć jest skalowalna i użytkownicy mogą wybierać.

Wielu programistów obawia się o bezpieczeństwo kodu, a DA1469x jest wyposażony w wykonywalną pamięć flash QSPI, która umożliwia klientom bezpieczne wykonywanie kodu.

To MCU "ma akrobację", można powiedzieć, że integruje różne funkcje, o których obecnie można myśleć: jest wbudowany kontroler wyświetlacza, aby zrealizować bogaty interfejs użytkownika, wbudowany podświetlany biały sterownik LED oraz wewnętrzny kontroler dotyku. Istnieje również w pełni autonomiczny sterownik silnika krokowego. Ponadto obsługuje dwa kanały wejściowe i wyjściowe audio, wbudowane sterowniki ERM i LRA, aby zapewnić użytkownikowi wrażenia dotykowe.

Na przednim końcu interfejsu analogowego znajdują się dwa ADC: jeden o dużej szybkości transmisji danych i nieco mniejszej dokładności; jeden z wysoką dokładnością, ale z nieco niższą częstotliwością próbkowania.

Aby zoptymalizować moc i kontrolować tak wiele interfejsów, wymagany jest drugi rdzeń mikro DSP. Jest programowalny, w pełni autonomiczny, a klient może sterować interfejsem za pośrednictwem cyfrowego interfejsu szeregowego bez potrzeby aktywowania innych funkcji na chipie.

Ostatnim rdzeniem jest logo układu, odpowiedzialnego za część połączenia bezprzewodowego, którą jest ARM Cortex-M0 +. Posiada programowalny silnik protokołu, który obsługuje również najnowszy standard Bluetooth 5.1 oraz protokół zastrzeżony 2,4 GHz. Front radiowy ma maksymalną moc wyjściową + 6dBm i czułość odbiorczą -97dBm. Dostępna moc zastępuje zasięg. Projekt RF można uzyskać poprzez integrację wszystkich komponentów zewnętrznego przedniego końca, w tym zintegrowanego baluna, dopasowanego 50 Ω pojedynczego bolusa RF IO i jednej anteny układowej PCB.

Dialog rozpoczął się od opracowania chipów zarządzania energią, więc to MCU jest również mocnym punktem w zarządzaniu energią. Obsługa chipów obejmuje akumulatory, takie jak baterie litowo-polimerowe, akumulatory litowo-jonowe, baterie guzikowe itp. Całe wewnętrzne zarządzanie energią odbywa się na chipie. W przypadku niektórych złożonych systemów DA1469x może również zasilać urządzenia zewnętrzne za pośrednictwem DC / DC. Przede wszystkim ma siedem niezależnych domen mocy, które mogą być zasilane, gdy klient tego potrzebuje. Na przykład, gdy zastosuje się technologię Bluetooth, tylko władza domowa związana z Bluetooth będzie dostarczać energię. Układ będzie również alokował moc zgodnie z funkcją.

Są dwie świetne sztuczki

Tradycyjnym polem Bluetooth jest transmisja audio, ale umiejętność ta może zostać również okradziona, a DA1469x może również przenosić dźwięk Hi-Fi.

Dialog opracował demo dla rzeczywistego bezprzewodowego systemu stereo TWS audio z technologią Bluetooth niskiej mocy z DA1469x, użytkownicy mogą wyraźnie odbierać muzykę o jakości dźwięku Hi-Fi. Mark de Clercq nazywa to prawdziwym stereo. "Mamy nadajnik, który transmituje strumienie audio przez dwa kanały, jeden dla lewego ucha i drugi dla prawego ucha, Lewy i prawy kanał nie komunikują się ze sobą, co jest analogiczne do klasycznego Bluetooth. W tej demonstracji dwa oddzielne kanały są używane do przesyłania strumienia audio, który można zsynchronizować z różnicą czasową 1 ms, zapewniając prawdziwą jakość dźwięku stereo. "


Powiedział jednak również, że transmisja dźwięku Hi-Fi przez BLE wciąż jest w fazie sprawdzania koncepcji i wciąż istnieje potrzeba ulepszenia protokołów, podczas gdy chip wymaga również zmniejszenia zużycia energii, aby wydłużyć czas pracy baterii. Potencjał do przesyłania dźwięku Hi-Fi przez BLE został dobrze udokumentowany.

Kolejną sztuczką jest funkcja pozycjonowania, która jest również nowym dodatkiem do nowego standardu Bluetooth 5.1, przy zastosowaniu kąta przybycia (AoA) i kąta wyjścia (AoD) do bazowania. Aplikacje takie jak pozycjonowanie w pomieszczeniach, śledzenie przedmiotów, kontrola dostępu, odblokowywanie bez klucza itp. Skorzystają z tej funkcji nowego standardu 5.1.


Mark de Clercq wyjaśnia, w jaki sposób działa kąt przybycia (AoA). "Zakładamy, że istnieje nadajnik transmitujący sygnał szeregowy Odbiornik ma wiele anten, z których każda odbiera sygnał Dwie różne anteny odbierające sygnały Gdy istnieje różnica faz, przeanalizuj różnicę faz, aby utworzyć kąt wiązki w celu określenia kierunek odbiornika względem nadajnika. "

Kluczem do tej aplikacji jest konstrukcja anteny. Okno dialogowe zapewnia bardzo przejrzystą notę ​​aplikacyjną i projekt odniesienia dla anteny, który pozwala klientowi naśladować te projekty i zapewniać optymalną wydajność.

Ewolucja programisty


Deweloperzy często znajdują bóle głowy podczas opracowywania produktów związanych z Bluetooth, ponieważ rozwój jest znacznie trudniejszy niż wyobraźnia.

Dialog zapewnia kompletny zestaw do tworzenia oprogramowania, który rozwiązuje problemy użytkownika. Istnieją trzy główne zestawy narzędzi, pierwszy to wstępnie skonfigurowane zintegrowane środowisko programistyczne Eclipse i SDK, a następnie zestaw SmartSnippets Studio zestawu rozwojowego, a na końcu Menedżer połączeń do debugowania, analizy protokołu i testowania.

Zgłoszono, że stos protokołu SmartSnippets Bluetooth jest względnie dojrzałym stosem protokołów, a klienci opracowali szereg produktów za pomocą tego narzędzia. Ten stos obsługuje najnowszą specyfikację standardu Bluetooth, a także obsługuje wiele innych funkcji, które umożliwiają klientom tworzenie lepszych aplikacji.

Mark de Clercq dodał: "Stos protokołów Dialog Bluetooth jest zintegrowany z bardzo wszechstronnym zestawem programistycznym, który zapewnia inżynierom wszystkie narzędzia do tworzenia aplikacji bez potrzeby angażowania inżynierów w oprogramowanie. i middleware, istnieje zestaw interfejsów API na poziomie aplikacji, które pozwalają inżynierom cieszyć się tymi funkcjami bez konieczności kontrolowania każdej części osobno. Dialog ma również szereg przykładów oprogramowania, które pozwalają inżynierom przyspieszyć tworzenie aplikacji. "

"W połączeniu z narzędziami programowymi, Dialog oferuje także kompletny zestaw do rozwoju sprzętu, który pozwala klientom na tworzenie własnego oprogramowania na sprzęcie. Zestaw do programowania sprzętu zawiera płytę główną, która integruje wiele ważnych funkcji i funkcji, oraz kartę dodatkową to DA1469x na tym produkcie "- powiedział Mark de Clercq.

Oczekiwania Dialog dla tego produktu to "zapewnienie klientom możliwości rozwoju następnego cyklu produktu", dlatego wykorzystuje najnowszy proces ULP 55 nm. Według Marka de Clercq seria była produkowana seryjnie, próbki i zestawy rozwojowe są dostępne przez globalnych partnerów dystrybucyjnych, a wszystkie narzędzia oprogramowania są dostępne na oficjalnej stronie internetowej.