Stmicroelectronics выпустила уникальную интеллектуальную систему на кристалле homeplug

Содержание

STMicroelectronics выпустила интеллектуальные силовые модули с номинальным напряжением 600 В

STMicroelectronics представила 600-В интеллектуальные силовые модули, которые должны повысить эффективность и надёжность приводов двигателей, применяемых в компрессорах, насосах, вентиляторах, а также прочем домашнем и промышленном оборудовании. Новые решения, рассчитанные на работу с жёстким переключением цепей на частоте до 20 кГц, улучшат эффективность оборудования в диапазоне мощности 300 Вт – 3 кВ.

Модули собраны на базе семейства компонентов SLLIMM, позволяющих реализовать прямую связь между низковольтным микроконтроллером и высоковольтным электродвигателем с исключением из цепи до 10 активных компонентов. Вторая серия SLLIMM имеет высокие рабочие характеристики, увеличенный диапазон тока коллектора и дополнительные опции по технологии корпуса, способствующие дальнейшему снижению стоимости благодаря использованию более компактных радиаторов, информирует Datasheet.su .

Чипы SLIMM 2-ой серии имеют внутреннюю схему лишь с двумя драйверами (верхнего и нижнего плеча) и выделенными ключами БТИЗ, что в результате обеспечивает превосходным балансом между потерями на проводимости и переключениях, а также гарантирует высокую надёжность и отличные электромагнитные характеристики.

Силовые модули могут иметь максимальный ток коллектора до 35 А (при температуре 25 °C). Решения выпускаются в формованных корпусах (38 х 24 мм) с двусторонним расположением выводов и низким температурным сопротивлением. В чипах предусмотрен ограничительный диод, также способствующий сокращению спецификации и упрощению компоновки. Максимальная рабочая температура перехода достигает 175 °C. Прочность изоляции – 1,5 кВ (RMS). Не требуется оптопара для развязки. Чипы имеют низкие уровни напряжения насыщения и электромагнитных помех.

В дополнение, компоненты имеют: отдельные выходы с открытым эмиттером для упрощения трассировки печатной платы при работе с 1- и 3-фазными цепями; встроенный датчик температуры; опцию с отрицательным температурным коэффициентом; компаратор для защиты от сбоев; цепи защиты и отключения.

Большинство компонентов во 2-ой серии SLLIMM выпускаются серийно. Стартовая цена при заказе от 1000 шт. составляет $9,5.

Читайте также последние новости электроники

В настоящее время при создании квантовых, нейроморфных и прочих подобных систем достаточно широко используются сверхпроводники, материалы, имеющие нулевое электрическое сопротивление при низких температурах.

Исследователи из Швейцарского федерального технологического института (Swiss Federal Institute of Technology, ETH) создали крошечный инфракрасный спектрометр, размеры которого позволяют уместить его на кристалле полупроводникового чипа, и который, тем не менее, “обеспечивает массу интересных возможностей”.

Компания Xilinx, один из ведущих производителей чипов программируемой логики (FPGA), побила собственный рекорд, выпустив новый чип под названием Virtex Ultrascale+ VU19P.

Инженеры из Массачусетского технологического института и специалисты известной компании Analog Devices совместными усилиями создали первый полностью программируемый 16-разрядный микропроцессор на углеродных нанотрубках.

Разработчики современных оптических устройств всеми силами пытаются сделать эти устройства все меньшими и меньшими.

Непосвященные люди считают, что электрический ток течет совершенно одинаково через одинаковые компоненты наших электронных устройств.

Ученые-физики из Стэнфордского университета создали устройство, которое можно назвать термином “квантовый микрофон”, чувствительность которого достаточно высока для того, чтобы при его помощи можно было измерить параметры отдельных звуковых частиц, называемых фононами.

В этом году компания Asus отмечает свою 30-ю годовщину и, поскольку эта компания в 1989 году начала свою деятельность именно с производства компьютерных материнских плат, она представила свое видение того, какими будут материнские платы следующих поколения спустя некоторое время.

Группа ученых, в которую входили Ральф Меркл (Ralph Merkle) и Роберт Фреитас (Robert Freitas), продемонстрировала, что при помощи нескольких базовых мироэлектромеханических компонентов может быть создана полноценная тьюринговая вычислительная система.

Технология редактирования генома CRISPR разрабатывалась изначально с целью обеспечения лечения и профилактики генетических заболеваний, но позже эта технология, превратившаяся в мощный инструмент, нашла применение и в некоторых других областях, включая синтетическую биологию.

Книги по электронике

Учебное пособие разработано на основе Федерального государственного образовательного стандарта среднего профессионального образования по профессии 13.01.10 “Электромонтер по ремонту и обслуживанию электрооборудования (по отраслям)”, укрупненная группа профессий 13.00.00 “Электро- и теплотехника”, входящей в список 50 наиболее востребованных на рынке труда, новых и перспективных профессий, требующих среднего профессионального образования.

В учебном пособии дается описание профессиональных компетенций слесаря-электрика по специальности 13.02.11 “Техническое обслуживание и эксплуатация электрического и электромеханического оборудования (по отраслям)” в соответствии с ФГОС среднего.

Системы на кристалле: от наручных часов до больших боевых роботов

Давным давно, ещё в 1958 году, некто Джон Маккарти написал язык обработки списков под названием LISP. Написал он его потому, что увлекался созданием искусственного интеллекта, и ему нужен был подходящий язык.

С тех пор прогресс, конечно, есть, а вот искусственного интеллекта по-прежнему нет. Я вообще не понимаю, как можно спроектировать и создать такую сложную систему, как мозг и моё самомнение успокаивает только то, что не я один такой: пока никто не придумал, как сделать этот величайший куайн в истории человечества. Но ведь сделают и создадут уже, наконец-то, киборгов.

При создании исккуственного интеллекта одним лиспом не обойдёшься: нужно его на чём-то запускать и железо тоже не стоит на месте. Причём, именно тут, на мой взгляд, прогресс куда более заметен. Оно всегда так, когда пытаешься сравнить прогресс в практической и теоретической части.

С железом люди придумали умную штуку под названием система на кристалле (System On a Chip, SoC). Казалось бы, процессор себе и процессор, ну на кристалле и на кристалле, а ведь по принципу работы — это почти мозг. Он (мозг) — это биологическая система на кристалле: в нашем мозге находится и центральный процессор, и графический процессор, и модуль управления памятью, и сама память как кратковременная, так и долгосрочная, и система ввода-вывода.

Как всем нам известно, прорыв в схемотехнике случился благодаря транзистору, но новый этап наступил в 1978 году, когда Intel выпустила в свет процессор 8086, прародителя нашего счастливого настоящего (изначально, кстати, считалось, что он способен на управление светофором, но никак не компьютером). Но гораздо интереснее, что за два года до этого в Intel создали первую систему на кристалле. Это были «всего лишь» электронные часы Microma LCD watch (ссылка с фотографиями). И внутри у них была система на кристалле под названием Intel 5810 CMOS chip.

Прогресс на часах не остановился, техпроцессы всё улучшались и улучшались, а транзисторы становились меньше и меньше. На место больших вакуумных ламп пришли транзисторы, изготовленные по 1.5-1 микрометровой технологии (если положить в ряд штук 200, то они как раз займут миллиметр на линейке). По этой технологи в Intel в 1985 году сделали процессор третьего поколения 80386 (кстати, а вы знали, что 80386 выпускала не только Intel, но и AMD? :)). Примечательна также и модель 386SL 1990 года, объединяющая на одном кристалле процессор, контроллер шины, контроллер оперативной и внешней кеш-памяти. А в 1995 появился 386EX, в кристалл которого поместили ещё контроллер прерываний, таймеры, счётчики и логику тестирования JTAG, которая используется и по сей день для прошивки и контроля качества микросхем. Несмотря на свои незначительные, по сегодняшним меркам, 25Мгц, процессор 386EX встраивали в спутники. Такая вот система на кристалле на орбите получилась.

В 2007 году Intel анонсировала своё следущее SoC решение Intel EP80579 с кодовым названием Tolapai. На одном кристалле объединили процессор с частотой от 600 Мгц до 1200 Мгц, контроллер памяти и I/O контроллеры, а в качестве killer feature в некоторых вариациях на чипе был расположен QuickAssist для аппаратного шифрования, и его использовали, например, в vpn-решениях. На сайте Intel есть отличная презентация, которая мне очень понравилась (ну, насколько вообще нормальному человеку может понравиться презентация).

Читайте также:  Изготовление электронной нагрузки постоянного тока и мощности на arduino

Самая современная система на кристалле от Intel выполнена по 32нм технологии и называется Atom Z2460 с кодовым именем Medfield. Уже сегодня на Medfield есть прототип смартфона про который недавно был написан хороший пост и совсем скоро он должен поступить в продажу.

Современность

Системы на кристалле — это совсем непросто, да и видов их уже больше одного. Например, бывают мультипроцессорные системы на кристалле. Есть частный случай SoC под названием сеть на кристалле — с текущим техпроцессом уже совсем не обязательно делать сетевую PCI-карту, достаточно небольшого чипа на материнской плате. И радио на кристалле, которое объединяет на одном чипе и приёмник, и передатчик и занимает совсем немного места, по сравнению с предыдущими решениями.

С точки зрения пользователя, ничего особенного в SoC нет. Подумаешь, раньше была большая плата с кучей разноцветных штук, а теперь этих разноцветных штук мало. Велика разница. Но выгода налицо: из-за того, что все распологается внутри одного кристалла значительно уменьшается энергопотребление (это особенно важно для мобильных и автономных решений) и тепловыделение, а значит, можно обойтись либо пассивным охлаждением, либо слабеньким куллером. Ну и цена будет со временем всё ниже и ниже, что тоже всегда приятно.

У производителя всё обстоит не так просто. Чем сложнее устроено нечто, тем сложнее это нечто делать. Если это нечто ещё и маленькое, то делать это совсем непросто. SoC объединяет в себе много совершенно разных вещей, которые традиционно принято разносить по всей материнской плате, и поэтому нужен оригинальный подход к проектированию, позволяющий располагать большое колличество разнотипных компонентов в маленьком корпусе, причем, так, чтобы при работе они не мешали друг другу.

К сложностям проектирования добавляется и увеличивающийся процент брака, неизбежно возникающий при переходе на более высокий уровень техпроцесса. Впрочем, компания Intel уже строит завод Fab42, который будет изготавливать процессоры не по «допотопному» 32нм техроцессу, а по 14нм! Тогда в SoC можно будет разместить ещё больше транзисторов и тем самым увеличить их производительность. Что тогда произойдёт с обычными микропроцессорами, подумать страшно. Берегись, закон Мура!

Конечно же, Intel не единственный производитель систем на кристалле: их достаточно большое колличество, и среди них такие известные бренды как Atheros, ARM Holdings, Broadcom, Marvell Technology Group, Nokia, NVIDIA, Qualcomm, Sharp и другие.

Ближайшее будущее

Системы на кристалле заменят современные микропроцессоры так же, как микропроцессоры заменили вакуумные лампы — это просто вопрос времени. А там, глядишь, и Терминатора соберут.

Уже сейчас SoC можно встретить везде, например, в наручных часах. Хотя, кто сейчас носит наручные часы? Посмотрите, лучше, на свой смартфон. Если он работает на Android, Meego или iOS, там внутри система на кристалле. Посмотрите на свой роутер или adsl-модем — и там внутри SoC. Плеер? И в нём тоже. Да любой микроконтроллер (и даже всеми нами любимая ардуинка) — это система на кристалле.

SoC уже везде. Пока они занимают нишу устройств, не требующих высокой производительности, но это всего лишь вопрос времени. С нетерпением жду того дня, когда мне больше не нужно будет носить с собой тяжеленный ноутбук (нет, я не хочу компьютер в облаке), а будет хватать телефона, клавиатуру к которому я буду подключать по блутузу, а монитор через WiDi, и производительности этого телефона мне будет хватать для всего.

Системы на кристалле STMicroelectronics

Компания STMicroelectronics предлагает широкий спектр чипов для построения навигационных устройств с различными техническими характеристиками: от портативных малопотребляющих трекеров до бортовой навигационной системы с богатым графическим интерфейсом.

Компоненты навигационных систем

  • LNA, малошумящий усилитель радиочастоты, усиливающий сигнал с антенны в диапазоне 1,575 ГГц. Также обычно в списке компонентов есть ПАВ-фильтр для увеличения помехозащищённости
  • RFfrontend, смеситель и гетеродин, которые переносят сигнал в низкочастотную область, ПЧ-фильтр, усилитель с АРУ и АЦП
  • Basebandprocessor, сигнальный процессор, который осуществляет цифровую фильтрацию и демодуляцию сигнала
  • Positionprocessor, микроконтроллер или микропроцессор, который проводит постобработку навигационных данных и предоставляет к ним доступ по одному из стандартных протоколов, например NMEA

Семейство процессоров ST Teseo/Cartesio

Системы на кристалле семейства Teseo/Cartesio объединяют в себе процессоры baseband и position, а также богатый набор периферии, позволяющий построить навигационное устройство с минимумом внешних компонентов. Для Teseo также существует версия чипов, которые включают в одном корпусе RF frontend, а также процессоры baseband и position.

Процессор STA2058 Teseo

Ключевые характеристики СнК STA2058 Teseo:

  • Технология 0,18 мкм, питание от одного источника 3,3В, низкое потребление, температурный режим −40 … +85 °C
  • Ядро ARM7TDMI, 32-бит RISC, JTAG
  • Встроенная flash-память 256 КБ + 16 КБ, 64 КБ SRAM
  • Интерфейс внешней памяти: 4 банка, адресация до 64 МБ
  • 16-канальный, высокопроизводительный GPS-коррелятор и DSP
  • Гальванически изолированные часы реального времени с функцией пробуждения по расписанию
  • Два CAN-контроллера (версия протокола 2.0 part A и B), скорость до 1 Мбит/с
  • Четыре 16-битных таймера общего назначения (capture, compare, count, PWM)
  • Богатый набор последовательных интерфейсов: четыре UART, два SPI, два I²C и USB
  • Интерфейс смарт-карт ISO 7816-3
  • HDLC-контроллер (включает кодирование NRZI, FM0 и Manchester)
  • 4-канальный 12-битный ЦАП (sigma-delta)
  • Преобразователи напряжения для питания процессора и периферии

Процессор STA2062 Carteseo

Ключевые характеристики СнК STA2062 Carteseo:

  • ARM926 EJ-S CPU @ 260/351 МГц
  • Технология 90 нм HCMOS
  • Цифровой сигнальный процессор (DSP) ARM (однотактовый MAC) и ускоритель Jazelle Java
  • SDRAM/mDDR-DRAM, NAND/NOR Flash
  • Высокопроизводительный 32-канальный GPS-коррелятор с DSP + ARM7TDMI
  • Богатый набор последовательных интерфейсов (UART, SSP, I²C)
  • Два CAN-контроллера (CAN 2.0 B)
  • Графический контроллер с поддержкой разрешения до 1024×1024 px
  • Два USB-контроллера (режимы on-the-go и device, 1xFS,1xHS)
  • Аппаратный преобразователь частоты семплирования звукового потока (44,1 кГц 48 кГц)
  • Множество последовательных портов (I²S, PCM, T1/D1, SPI, AC97)
  • Два интерфейса Secure Digital and MultiMediaCard для внешних flash-карт
  • Декодер C3/block для CD-привода
  • Корпус LFBGA 361 (шаг 0,8 мм)

Сводная таблица СнК семейства Cartesio

Семейство процессоров ST SPEAr

Современные встраиваемые процессорные устройства требуют от систем на кристалле всё большую вычислительную производительность и энергоэффективность для таких приложений, как коммуникации, управление, безопасность, мультимедиа и вычисления.

Линейка процессоров SPEAr, обладая выдающимися техническими характеристиками, призвана удовлетворить данный спрос. Семейство встраиваемых процессоров SPEAr основано на ARM-ядрах: одно ядро ARM926EJ-S для серии SPEAr300, два ядра ARM926EJ-S для SPEAr600, и два ядра ARM Cortex-A9 для серии SPEAr1300.

Ключевые характеристики процессоров SPEAr

  • Семейство включает ряд моделей с различным количеством и производительностью процессорных ядер
  • Каждая серия содержит набор процессоров, предназначенных для отдельной узкой сферы применения
  • Все процессоры SPEAr включают контроллер внешней динамической памяти
  • Исключительная энергоэффективность процессоров позволяет увеличить время автономной работы портативных устройств, а также облегчает прохождение самых строгих сертификационных испытаний
  • Используется стандартная архитектура процессоров, поддерживаемая множеством сторонних средств разработки

Процессор SPEAr300

Процессор SPEAr300 содерживает всё необходимое для приложений, в которых требуюется низкое энергопотребление и развитые электрические интерфейсы: IP-телефоны, графические терминалы, системы безопасности и др.

Ключевые характеристики процессора SPEAr300:

  • Ядро ARM926EJ-S, 400 МГц
  • Высокопроизводительный 8-канальный прямой доступ к памяти (DMA)
  • Интерфейсы:
    • USB 2.0 (2 host, 1 device)
    • Fast Ethernet (MII port)
    • SPI, I2C, I²S, UART и высокоскоростной ИК-порт
    • До восьми сигналов I²C/SPI CS
  • TDM-шины (512 временных интервалов)
  • Поддерживаемая периферия:
    • Интерфейс камеры (ITU-601/656 и поддержка CSI2)
    • LCD-контроллер (разрешение до 1024×768 с глубиной цвета до 24 бит)
    • Поддержка сенсорного экрана
    • Контроллер клавиатуры 9×9
    • Возможность подключения до 8 SLIC или аудиокодеков

Процессор SPEAr310

Процессор SPEAr310 нацелен на телекоммуникационные применения, содержит большое количество Ethernet-портов (1 MII и 4 SMII) и два HDLC-порта.

Ключевые характеристики процессора SPEAr310:

  • Ядро ARM926EJ-S, 400 МГц
  • Высокопроизводительный 8-канальный прямой доступ к памяти (DMA)
  • Интерфейсы:
    • USB 2.0 (2 hosts, 1 device)
    • 1 высокосрокостной порт Ethernet MII
    • 4 высокосрокостной порт Ethernet SMII
    • SPI, I2C и высокоскоростной ИК-порт
    • 6 UART-интерфейсов
    • TDM-шина (128 временных интервалов и 64 HDLC-каналов)
    • 2 HDLC-порта с поддержкой RS-485
  • Прочие функции:
    • Встроенные часы реального времени
    • Сторожевой таймер и системный контроллер
    • 8-канальный 10-разрядный АЦП, 1 MSPS
    • JPEG-ускоритель
    • 6 универсальных 16-битных таймеров с режимом съемки и программируемой предделитель
    • До 102 портов ввода-вывода общего назначения (GPIO) с прерыванием

Процессор SPEAr320

Процессор SPEAr320 предназначен для потребительской электроники и устройств автоматизации производственного процесса, содержит LCD-контроллер (разрешение: 1024×768) с поддержкой сенсорных экранов, а также множество портов и интерфейсов.

Читайте также:  Ацп в групповом режиме

Ключевые характеристики процессора SPEAr320:

  • ARM926EJ-S ядро, 400 МГц
  • Высокопроизводительный 8-канальный DMA
  • Интерфейсы:
    • USB 2.0 (2 hosts, 1 device)
    • 2 высокосрокостной порт Ethernet (MII/SMII-порты)
    • 2 CAN-интерфейса
    • I2S и высокоскоростной ИК-порт
    • 3 SPI-порта
    • 2 I2C-интерфейса
    • 3 UART-интерфейса
    • 1 стандартный параллельный порт устройства
  • Поддерживаемая периферия:
    • LCD-контроллер (разрешение до 1024 x 768 с глубиной цвета до 24 бит)
    • Поддержка сенсорного ввода
  • Прочие функции:
    • Встроенные часы реального времени
    • Сторожевой таймер и системный контроллер
    • 8-канальный 10-разрядный АЦП, 1 MSPS
    • JPEG-ускоритель
    • 6 универсальных 16-битных таймеров с режимом съемки и программируемой предделитель
    • До 102 портов ввода-вывода общего назначения (GPIO) с прерыванием

Процессор SPEAr600

Высокопроизводительные процессорные ядра ARM926EJ-S делают СнК SPEAr600 подходящим выбором для приложений, в которых требуюется большая вычислительная мощность.

Ключевые характеристики процессора SPEAr600:

  • Два ядра ARM926EJ-S, 400 МГц
  • Высокопроизводительный 8-канальный DMA (прямой доступ к памяти)
  • Производительность до 733 DMIPS
  • Интерфейсы:
    • USB 2.0 (2 hosts, 1 device)
    • 1 Giga Ethernet (GMII-порт)
    • I2C и высокоскоростной ИК-порт
    • 3 SPI-порта
    • 3 I2S-интерфейса (1 стереовход, 2 стереовыхода)
    • 2 UART-интерфейса
  • Поддерживаемая периферия:
    • LCD -контроллер (разрешение до 1024 x 768 с глубиной цвета до 24 бит)
    • Поддержка сенсорного ввода
  • Прочие функции:
    • Встроенные часы реального времени
    • Сторожевой таймер и системный контроллер
    • 8-канальный 10-разрядный АЦП, 1 MSPS
    • JPEG-ускоритель
    • 10 универсальных 16-битных таймеров с режимом съемки и программируемые предделители
    • 10 портов ввода-вывода общего назначения (GPIO) с прерыванием
    • Внешняя 32-разрядная локальная шина

Процессор SPEAr1310

Процессор SPEAr1310 с двумя процессорными ядрами ARM Cortex-A9 и интерфейсом DDR3-памяти — это комбинация вычислительной мощности и продвинутого механизма энергосбережения. SPEAr1310 предназначен для разработки недорогих малопотребляющих сетевых устройств для дома или малого бизнеса, а также для телекоммуникационного оборудования. Прибор основан на новом ядре ARMv7, включает сопроцессор C3 security и расширенный набор интерфейсов.

Ключевые характеристики процессора SPEAr1310:

  • Два ядра ARM Cortex-A9,600 МГц
  • Поддержка операционных систем SMP и AMP
  • 64-битная многоуровневая шина network-on-chip
  • Интерфейсы:
    • Порты Giga/Fast Ethernet
    • 3x PCIe 2.0 / SATA
    • 3x USB 2.0 (Host/OTG)
    • 2x CAN 2.0 a/b
    • 2x HDLC RS485
    • I2S, UART, I2C и SPI-порты
  • Поддерживаемая периферия:
    • TFT LCD- дисплей до 1920 x 1080 (60 Гц)
    • Интерфейс для сенсорного экрана
    • Клавиатура 9 x 9
    • Интерфейс карт памяти
  • Энергосбережение:
    • Гальваническая фрагментация участков цепей для уменьшения токов утечки
    • Динамическое управление тактированием
    • Динамическое управление частотой задающих генераторов

Процессор SPEAr1340

Несмотря на выдающиеся характеристики производительности, SPEAr1340 остаётся достаточно малопотребляющим процессором. При этом прибор включает два процессорных ядра Cortex-A9, которые дают прирост производительности до 2-х раз при использовании SMP ОС.

Процессор SPEAr1340 также хорошо приспособлен для ввода-вывода многоканальных аудиопотоков с помощью шины I2S или S/PDIF-интерфейса.

Для применений в устройствах для оюеспечения безопасности СнК SPEAr1340 содержит в себе мультистандартное криптографическое ядро и регистры одноразово программируемой памяти (OTP) для уникальной идентификации и системы защиты проникновения (anti-tamper).

Созданный по техпроцессу 55 нм HCMOS, этот новый процессор наследует архитектуру SPEAr1300, которая сочетает непревзойдённо низкое потребление, вычислительную мощность двух процессорных ядер с инновационной технологией сеть-на-кристалле (NoC).

Ключевые характеристики процессора SPEAr1340:

  • Два ядра ARM Cortex-A9, 600 МГц
  • Поддержка операционных систем SMP и AMP
  • 64-битная многоуровневая шина network-on-chip
  • ARM Mali-200 2D/3D графицеский процессор (GPU) до 1080p, OpenGL ES 2.0, OpenVG 2.0
  • Мультимедиа:
    • Мультистандартный HD-видеокодер/декодер, разрешение до 1080p
    • Цифровой видеопорт, позволяющий сконфигурировать до 4-х интерфейсов видеокамер
    • Многоканальное аудио 7.1
  • Интерфейсы:
    • Giga/Fast Ethernet
    • 1x PCIe 2.0 / SATA
    • 3x USB 2.0 (Host/OTG)
    • I2S, UART и I2C
  • Поддерживаемая периферия:
    • TFT LCD-диссплей до 1920 x 1080 (60 Гц)
    • Интерфейс сенсорного экрана
    • Клавиатура 9 x 9
    • Интерфейс карт памяти
  • Энергосбережение:
    • Гальваническая фрагментация участков цепей для уменьшения токов утечки
    • Динамическое управление тактированием
    • Динамическое управление частотой задающих генераторов

Нужна разработка электроники на базе процессоров STMicroelectronics?
Свяжитесь с нами. Мы ответим на ваши вопросы.

Texas Instruments анонсировала специализированную систему-на-кристалле для интеллектуальных счетчиков электроэнергии

Texas Instruments Smart Meter System on Chip

Инновационная система-на-кристалле предлагает максимальный уровень интеграции для упрощения проектов и повышения гибкости электронных счетчиков электроэнергии

Используя свой опыт и лидерство на рынке приложений Smart Grid, компания Texas Instruments разработала и представила образцы полностью интегрированной и оптимизированной системы-на-кристалле Smart Meter System on Chip для применения в интеллектуальных счетчиках потребляемой электроэнергии.

Интегрирование метрологических функций, функций приложения и коммуникационных интерфейсов в одном чипе позволит разработчикам упростить проекты, повысить их гибкость и при этом сократить стоимость конечной системы – интеллектуального электронного счетчика электроэнергии. Устраняя необходимость использования дополнительных дискретных элементов и резервирования коммуникационных интерфейсов, высокая интеграция повышает надежность интеллектуальных приборов учета. Представленная система-на-кристалле Smart Meter System on Chip предлагает разработчикам предельный уровень интеграции, дополняет ассортимент продуктов компании для приложений электронных счетчиков Smart Grid, и теперь позволяет перейти к разработке новых интегрированных решений.

Система-на-кристалле Smart Meter System on Chip интегрирует три независимых мощных механизма. Метрологический механизм предоставляет класс точности измерений 0.5% и включает в себя поддержку однофазных и трехфазных счетчиков. Независимое, стандартное ядро ARM Cortex-M3 позволяет разрабатывать ПО электронного счетчика (DLMS/COSEM, расширенные функции метрологии, профили приложения, стек сетевого протокола) и реализовать функции безопасности благодаря встроенной Flash-памяти 1 Мбайт. Независимый, гибкий механизм коммуникационных интерфейсов включает в себя поддержку нескольких стандартов передачи данных по линии электропередач (PLC) и беспроводной радиочастотной передачи данных, что дает возможность разрабатывать приборы, способные передавать данные по сетям WAN и HAN (home area network).

Отличительные особенности:

  • сертифицированный код метрологических функций полностью независим от кода приложения, что позволит разработчикам реализовать простой путь обновления приложения;
  • независимый коммуникационный механизм системы-на-кристалле имеет достаточный объем памяти при выполнении процесса обновления на месте, что снижает стоимость за счет устранения использования внешней памяти;
  • поддержка программного комплекса plcSUITE для всех узкополосных стандартов передачи данных по электрическим сетям, включая G1, G3, PRIME, IEEE P1901.2, ITU – G.9903 и G.9904: одна платформа для глобальных рынков снижает стоимость разработки и ускоряет продвижение на рынок готовых изделий;
  • поддержка нескольких коммуникационных интерфейсов для простого подключения внешних компонентов, таких как беспроводные приемопередатчики, для передачи данных по WAN и HAN;
  • поддержка шифрования и защита памяти позволяет разработчикам включить функции безопасности в своих электронных счетчиках;
  • интерфейс внешней памяти говорит о возможности дальнейшего расширения платформы и поддержки будущих функций;
  • гибкая схема тактирования для разных механизмов может адаптировать вычислительную мощность и энергопотребление к требованиям приложения;
  • аппаратная и программная поддержка, система-на-кристалле может быть подключена к модульной отладочной платформе Smart Meter Board 3.0 (SMB 3.0) для включения функций дополнительных функций, NFC коммуникации, ZigBee и Wi-Fi.

Образцы системы-на-кристалле доступны для заказа. Серийный выпуск намечен на 3 квартал 2013 г.

Перевод: Vadim по заказу РадиоЛоцман

STMicroelectronics

Милан: STM;
Нью-Йоркская биржа: STM;

STMicroelectronics
ТипПубличная компания
Листинг на бирже
Основание1987
Основатели SGS Microelettronica [d]
РасположениеШвейцария Швейцария : Женева
Ключевые фигурыCarlo Bozotti, президент и CEO с 2005
Alain Dutheil, COO с 2005
Pasquale Pistorio, CEO между 1987 и 2005 годами
Отрасльэлектроника
Продукцияинтегральные схемы, транзисторы, микросхемы памяти, микроконтроллеры, кристалл-карты.
Оборот10,346 млрд долл. (2010)
Число сотрудников51 770 (2006)
Дочерние компании STMicroelectronics (Netherlands) [d] , STMicroelectronics (United States) [d] [1] , STMicroelectronics (China) [d] , STMicroelectronics (Malta) [d] , STMicroelectronics (Germany) [d] , STMicroelectronics (Singapore) [d] , STMicroelectronics (India) [d] , STMicroelectronics (Italy) [d] , STMicroelectronics (France) [d] , STMicroelectronics (United Kingdom) [d] , STMicroelectronics (Canada) [d] и STMicroelectronics (Belgium) [d]
Сайтwww.st.com
STMicroelectronics на Викискладе

STMicroelectronics — европейская микроэлектронная компания, одна из крупнейших [2] , занимающихся разработкой, изготовлением и продажей различных полупроводниковых электронных и микроэлектронных компонентов.

По состоянию на 2017 год штаб-квартира компании находится в Женеве, а её холдинговая компания STMicroelectronics N.V. зарегистрирована в Амстердаме. Однако компания исторически связана с Италией и Францией, где и значительно взаимодействует с рынком. Компания имеет представительства в США, Китае и Японии.

Содержание

История

STMicroelectronics была создана в июле 1987 года при слиянии двух микроэлектронных компаний: итальянской Società Generale Semiconduttori (SGS) Microelettronica и французской Thomson Semiconducteurs . На момент слияния компания называлась SGS-THOMSON, но в мае 1998 года была переименована из-за восстановления Thomson SA [ прояснить ] . После слияния, в 1987 году, SGS-Thomson занимала 14-е место в мире по продажам полупроводниковых компонентов, с оборотом около 850 млн долларов.

Компания активно сотрудничала в совместных проектах с другими компаниями электронной промышленности и приобрела следующие подразделения и компании:

  • В 1989 — британскую компанию Inmos, известную транспьютернымимикропроцессорами.
  • В 1994 — канадскую Nortel Networks.
  • В 2002 — микроэлектронное подразделение Alcatel.
Читайте также:  Повышающий преобразователь напряжения 12в в 18в

В 2005 году STMicroelectronics по сумме продаж вышла на пятое место в мире после Intel, Samsung, Texas Instruments и Toshiba, оставив позади компании Infineon, Renesas Electronics, NEC, NXP, и Freescale.

В 2008 году Western Digital объявила о покупке подразделения STMicroelectronics NV по производству контроллеров НЖМД. [3]

Акционеры

По состоянию на 2005 год, основными акционерами были:

  • 72,4 % — государственные фонды
  • 13,5 % — французская Areva
  • 8,1 % — итальянская Leonardo (ранее Finmeccanica )
  • 5,4 % — итальянская Cassa Depositi e Prestiti

Беспроводные однокристальные микроконтроллеры

Однокристальные беспроводные микроконтроллеры

Многофункциональные однокристальные беспроводные решения обеспечивают разработчикам возможность удовлетворения самых высоких требований потребителей при одновременном увеличении гибкости приложений, сокращении количества необходимых комплектующих и занимаемого места на печатной плате. На сегодняшний день на рынке однокристальных беспроводных микроконтроллеров присутствуют несколько фирм: Atmel, Freescale Semiconductor, Microchip, Nordic, NXP, Silicon Laboratories, ST Microelectronics, Texas Instruments. Условия достаточно сильной конкуренции вынуждают компании постоянно совершенствовать архитектуру систем-на-кристалле, оптимизировать параметры приемопередатчиков, режимы энергосбережения, развивать программное обеспечение, предлагая программные библиотеки, стеки протоколов, среды и средства разработки.

Аппаратные возможности микроконтроллеров беспроводных систем-на-кристалле отличаются друг от друга, как по разрядности обрабатываемых данных, так и по максимальным рабочим частотам. Представлены 8-, 16-, и даже 32-битные процессорные ядра. Достаточно часто в качестве управляющих микроконтроллеров, в беспроводных системах-на-кристалле встречаются общепринятые стандартные процессорные ядра, такие как, 8-битные ядра архитектуры х51 и 32-разрядные ARM-ядра. В ряде случаев фирмами предлагаются законченные решения – беспроводные системы сбора данных, интегральные датчики физических величин.

Однокристальные решения для субгигагерцового диапазона

Для частот менее 1 ГГц разрешенные диапазоны в различных странах могут отличаться, и не всегда есть возможность использовать одну и ту же элементную базу, хотя предлагаемые компаниями решения чаще всего являются достаточно универсальными в плане выбора частоты передачи. Преимущества субгигагерцового диапазона касаются лучшей дальности устойчивой работы по сравнению с частотами диапазона 2,4 ГГц при одинаковой выходной мощности передатчика, уменьшению влияния препятствий на прохождение сигнала, что особенно актуально для работы внутри зданий и офисных помещений.

Системы-на-кристалле для данного диапазона предлагаются фирмами Freescale Semiconductor , Microchip , Nordic Semiconductor , Silicon Laboratories, Texas Instruments.

Frеescale Semiconductor

Frеescale Semiconductor [64] представлена СнК MC12311 (Рис. 5.1) на базе 8-битного малопотребляющего контроллера HCS08, соединенного с приемопередатчиком, поддерживающим несколько типов модуляции сигнала, включая OOK, FSK, GFSK и MSK. Интегрированным приемопередатчиком поддерживается широкий диапазон частот, включая частоты 315, 433, 470, 868, 915, 928 и 960 МГц и скорости передачи данных от 1.2 до 300 Кбит/с. Максимальная чувствительность в режиме приема при скорости передачи данных 1.2 кбит/с -120дБм, высокая селективность каналов обеспечивается КИХ фильтром 16-го порядка. Поддерживается аппаратное вычисление контрольных сумм, шифрование данных (AES128), присутствует 66-байтный FIFO-буфер.

Периферийные устройства включают в свой состав 10-каналый 12-битный АЦП, два аналоговых компаратора, генератор с частотой 243 КГц±0.2% (погрешность при изменении напряжения в пределах ±0.5%). Микроконтроллер системы-на-кристалле MC12311 сохраняет работоспособность при напряжениях питания от 1.8 до 3.6 В при максимальных рабочих частотах от 20 (при напряжении питания 1.8 – 2.1 В) до 50 МГц (3.6 В). Примечательно, что производительность приемопередатчика не зависит от напряжения питания системы. Дополнительно присутствуют встроенный датчик температуры, индикатор разряда батареи.

Интегрированная однокорпусная система серии MPXY8300 представляет собой датчик давления, ускроения и температуры, интегрированные с беспроводной системой-на-кристалле на базе 8-битного контроллера семейства S08 и приемопередатчиком субгигагерцовго диапазона.

MPXY8300 включает в себя датчик давления, датчик температуры, датчики ускорения (оси X, Z), подключенные к 10-битному АЦП (Рис. 5.2). Приемопередатчик MPXY8300 работает в диапазонах 315/434 МГц, поддерживает амплитудную и фазовую модуляции. Предназначен прежде всего для систем мониторинга давления в реальном режиме времени, в частности, давление в шинах во время движения. Точность измерения давления составляет ±10 КПа в диапазоне 100-800Кпа при температуре от 0 до 70°С.

Для сетей Smart Grid субгигагерцового диапазона Freescale Semiconductor предлагает беспроводной микроконтроллер линейки Kinetis – Kinetis KW01. Поддерживает работу в диапазонах 315, 433, 470, 868, 915, 928 и 960 МГц с модуляцией сигнала GFSK, MSK, GMSK и OOK.

В основе Kinetis KW01 (MKW01Z128) процессорное ядро ARM Cortex-M0+, работающее на тактовой частоте до 48 МГц при потреблении порядка 40 мкА/МГц (Рис. 5.3). Имея 128 КБ флеш-памяти и 16 КБ статической оперативной памяти, этот микроконтроллер в типичных в Потребление тока режиме ожидания примерно 1.7 мкА (в режиме останова менее 100 нА), а возвращение к активному режиму за 4.3 мкс.

MKW01Z128 поддерживает работу в диапазонах частот 290-340, 424-510 и 862-1020 МГц, несколько режимов модуляции: FSK, GFSK, MSK, GMSK и OOK. Возможные скорости передачи данных от 1 до 600 Кбит/с (FSK-модуляция). Максимальная чувствительность приемника до -120 дБм (при скорости 1.2 кбит/с), диапазон выходной мощности передатчика от -18 до +17 дБм.

Среди периферийных устройств Kinetis KW01 16-канальный 16-битный АЦП, высокоскоростной аналоговый компаратор с 6-битным АЦП, 12-битный ЦАП, 5 многоканальных таймеров, набор последовательных интерфейсов, 16-канальный тач-сенсор.

Программное обеспечение для Kinetis KW01 включает в себя проприетарные и стандартные протоколы 6LoWPAN, WMBUS (EN13757-4), KNX и ECHONET. Беспроводной микроконтроллер KW01 может использоваться в качестве сетевого процессора, обрабатывающего младшие уровни сетевого протокола, при работе в паре с контроллером, выполняющим прикладные задачи. Возможности процессорного ядра и встроенной памяти позволяют строить на базе Kinetis KW01 полнофункциональные автономные узлы сенсорных сетей, совмещающих в себе и работу в сети, обработку внешних событий и работу с периферийным оборудованием.

Microchip

Ассортимент беспроводных контроллеров компании Microchip на данный момент представлен сериями – PIC12F529T***, PIC12LF1840T39A, rfPIC12F675*, PIC16LF1824T39A [65].

Серии PIC12F529T39, PIC12LF1840T39A и PIC12F529T48 обладают практически идентичными характеристиками за исключением рабочих диапазонов частот. Трансиверы PIC12F529T39 и PIC12LF1840T39A работают в диапазонах 310, 433, 868 и 915 МГц, PIC12F529T48 418, 433 и 868 МГц.

Микроконтроллер систем PIC12F529T*** обладает встроенным прецизионным генератором на 8 МГц (±1%), несколькими режимами энергосбережения, несколькими таймерами, линиями ввода-вывода. Встроенные трансиверы обеспечивают скорости передачи данных до 100 кбит/с при FSK модуляции и до 10 кбит/с до в режиме OOK 043Cодуляции. Выходная мощность 0 дБм или 10 дБм.

Восьмибитный RISС контроллер с 12-битными инструкциями обеспечивает высокую производительность (преимущественно однотактное исполнение команд) при высокой плотности кода (выигрыш порядка 2:1 по отношению к контроллерам с 8-битными командами).

Средства разработки и поддержки беспроводных PIC-контроллеров диапазона включают макро-ассемблер, программный симулятор, программаторы.

Основными областями применения являются беспроводные системы управления персонально пользования, системы безопасности, низкопотребляющие системы удаленного управления.

Серии rfPIC12F675* отличает 8-разрядный микроконтроллер семейства PIC, приемопередатчик на 290-350/380-450/850-930 МГц (литеры K, F, H соответственно) с поддержкой ASK и FSK модуляции в компактном 20-выводном корпусе. Среди периферийных устройств – 4-канальный 10-битный АЦП, одноканальный аналоговый компаратор, 128-байт EEPROM. Трансивер поддерживает скорости передачи данных до 40 кбит/с при выходной мощности до 10 дБм.

Системы серий PIC16LF1824T39A (Рис. 5.4) на базе 8-разрядного RISC микроконтроллера семейства PIC, приемопередатчик диапазонов 310, 434, 868, 815 МГц с поддержкой OOK и FSK модуляции в компактном 20-выводном корпусе. Периферийные устройства – 12-канальный 10-битный АЦП, два аналоговых компаратора, встроенный источник опорного напряжения (выходные напряжения 1.024, 2.048, 4.096 В), 5-битный ЦАП. Трансивер поддерживает скорости передачи данных до 100 кбит/с (режим FSK, в режиме OOK – до 10 Кбит/с) при выходной мощности 0 или 10 дБм.

Nordic Semiconductor

Система-на-кристалле nRF9E5 компании Nordic Semiconductor [66] предназначена для работы в диапазонах 433/868/915 МГц, включает в себя приемопередатчик, 8-битный микроконтроллер на базе ядра х51 с 256 байтами оперативной памяти, 512 байтами ПЗУ с предпрошитым загрузчиком, 4 Кбайтами памяти программ, выполненной по технологии оперативной памяти (Рис. 5.5). Выполняемая программа размещается во внешнем последовательном ПЗУ (SPI-флеш) и при старте загружается во внутреннюю память. Набор периферийных устройств содержит последовательные интерфейсы (SPI, UART), 4-канальный 10-битный АЦП, набор таймеров, ШИМ-контроллер.

Трансивер nRF9E5 поддерживает все возможности приемопередатчика nRF905, включая технологию ShockBurst™ с автоматической поддержкой распознавания преамбулы, адреса, вычисления контрольной суммы. nRF9E5 содержит встроенный стабилизатор напряжения, повышающий устойчивость системы к шумам и обеспечивающий стабильную работу в диапазоне напряжений 1.9 – 3.6В. Четыре возможных варианта выходной мощности передатчика: -10, -2, +6 и +10 дБм, чувствительность приемника порядка -100дБм, скорость передачи данных до 50 Кбит/с.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Загрузка ...
Adblock
detector