在无线报警体系规划中,要保证其电池的运用寿命、数据传输的安全方便以及产品本身的小型化和低本钱,因而对体系主控单元器材的挑选既要满意低功耗、小体积、低本钱又需求该器材能对数据传输的进行加密处理。本文侧重引荐了Silicon Labs依据Cortex-M3核的高功能32位MCU EFM32JG系列,超低功耗、高功能、高集成度等优势使得其彻底能够担任无线报警体系的许多规划应战。
在出产、日子中,有着多种安全防护需求,而跟着无线技能的开展与前进,无线联网报警体系以其数据传输的先进性、装置操作的方便性,得到了广泛的运用。
图1:安防无线报警体系构成框图。
该体系是由无线报警主机和各类节点设备组成。在运转中,节点设备会将状况信息和报警信息经过无线通信方法上传给无线报警主机,无线报警主机再依据信息内容进行后续处理,如存储、长途传输、驱动报警外设、等等。
在该体系规划中,一般会遇到如下几个应战。首要,节点设备一般选用电池供电,那么,既要操控电池本钱、又要尽量取得更长电池运用寿命,就会成为一个让工程师感到扎手的问题。其次,报警体系选用无线通信方法,作为报警体系,数据传输既要安全又要方便,这就要求在数据传输中,不只要对通讯数据进行加密处理,还不能因而而下降速度。最终,无论是节点设备、仍是主控设备,其产品本身一般都要求小体积、低本钱,那么,就要求所用的主控芯片既要集成功用多,还要芯片体积小、本钱低。
图2:节点类设备内部结构框图
国际闻名的精细混合信号芯片计划提供商Silicon Labs致力于打造强壮的IOT整套芯片计划。其间,新近推出的依据Cortex-M3核的高功能32位MCU EFM32JG系列,以其超低功耗、高功能、高集成度等优势,彻底能够担任上述应战!图3是EFM32JG系列MCU内部结构框图及其亮点。
EFM32JG系列MCU具有EM0~EM4多种作业形式。在各形式上,有着优异的目标,如深度休眠形式,2.5 μA@EM2 (RTCC running with state and RAM retenTIon),功耗极低;全速运转形式,仅63 μA/MHz @EM0,功率密度优异。在运转中,MCU可依据节点设备或主控设备的使命需求,灵敏切换能耗形式,比方可选用:作业(EM0)→ 深度休眠(EM2)→唤醒(仅2us)→作业(EM0)→。..。..这种运转方法,以获取最低均匀功耗。 别的,EFM32JG系列MCU,还集成了LEUART(低功耗串口),在EM2形式下与DMA合作,可在无内核干涉下运转,也能够经过接纳的数据唤醒MCU。不只本身功耗低,还使MCU具有更好的唤醒方法。因而,在功耗操控上,EFM32JG系列MCU,以其优异的目标、灵敏多样的能耗形式以及各种特征外设,使得节点设备的电池运用寿命,能够得到很好的延伸。
在数据传输的安全与方便上,EFM32JG系列MCU,彻底集成了3种干流加密算法的硬件加密引擎:
• AES 128/256-bit keys
• ECC B/K163, B/K233, P192, P224, P256
• SHA-1 and SHA-2 (SHA-224 and SHA-256)
由于是硬件的,简略几条指令,就能够完成加密或解密,节省了MCU用几百条软件指令去核算的时刻,不只完成了数据传输的安全性,也没有因而而拉低数据传输的速率。很好地破解了加密与高速共存的瓶颈。
最终,如上述,节点设备一般要电池供电,为了取得安稳的电压以及较高的电源转化功率,一般都要一个DC/DC电源%&&&&&%。EFM32JG系列MCU集成了一个DC/DC操控器,因而很好地满意了这种需求。该DC/DC操控功能优异,转化率可达85%,输出电流高达200MA(低噪形式,且Tamb ≤ 85°C),不只能够自己用,还能够供其他外设运用。这不只减少了硬件BOM本钱,更减少了PCB体积。
综上所述,EFM32JG系列MCU,以其高度的集成性,优异的功能,很好地担任了在无线联网报警体系规划中的应战!
EFM32JG系列MCU其他典型运用:
• 物联网设备和传感器
• 健康和健身
• 智能配件
• 家庭自动化和安全
• 工业和工厂自动化