物聯(lián)網(wǎng)（IoT）微控制器、感測器和無線連接解決方案供應(yīng)商Silicon Labs（芯科實驗室）推出最節(jié)能的USB微控制器（MCU）。新型Happy Gecko MCU是Silicon Labs之EFM32 32位元MCU產(chǎn)品系列的最新成員，其提供USB低功耗，因此可實現(xiàn)更長的電池使用壽命及能源收集型應(yīng)用。Happy Gecko系列產(chǎn)品基于ARM Cortex-M0+核心和低能耗周邊，可為各種IoT應(yīng)用簡化USB連接設(shè)計，應(yīng)用包含：智慧型儀表、智慧家居和建筑自動化、警報和保全系統(tǒng)、智慧型配件和穿戴式裝置等。
EFM32 Happy Gecko MCU系列產(chǎn)品為具功耗敏感性、電池供電型IoT應(yīng)用簡化USB連接設(shè)計
作為USB橋接晶片和智慧介面IC供應(yīng)商，Silicon Labs開發(fā)Happy Gecko系列產(chǎn)品以滿足客戶對于低成本、低功耗USB連接解決方案不斷增加的需求。隨著每年超過30億顆USB裝置的出貨量，USB已經(jīng)成為消費性應(yīng)用中成長最快的介面，并且在工業(yè)自動化領(lǐng)域也獲得青睞。在現(xiàn)今的IoT世界中，開發(fā)人員發(fā)現(xiàn)在可攜式電池供電型可連接裝置中增加USB連接可能導致雙倍的應(yīng)用電流消耗，Silicon Labs的Happy Gecko MCU則為這些功耗敏感型IoT應(yīng)用提供節(jié)能型USB連接解決方案。
Happy Gecko USB MCU擁有先進的能耗管理系統(tǒng)，其具備五種能耗模式，透過在工作模式中花費盡可能少的時間，使應(yīng)用可保持在能耗最佳的狀態(tài)。在深度休眠模式下，Happy Gecko MCU擁有0.9 uA待機電流消耗（并且同時保持32.768kHz RTC、RAM/CPU狀態(tài)維持、低電壓檢測和開機重置電路有效）。以24MHz執(zhí)行實際程式（基本資料演算法）時，工作模式功耗能夠降至130 uA/MHz。此外，USB MCU還能藉由2 us待機喚醒時間進一步降低功耗。
Happy Gecko系列產(chǎn)品與所有EFM32 Gecko MCU相同，其具備創(chuàng)新節(jié)能特性，該功能特性即為周邊反射系統(tǒng)（Peripheral Reflex System, PRS），其可大幅提升系統(tǒng)整體能源效率。6通道PRS可監(jiān)視復雜的系統(tǒng)級事件，且允許不同的MCU周邊之間自主通訊，無需CPU介入。藉由PRS，Happy Gecko MCU能夠在喚醒CPU之前監(jiān)視特定事件的發(fā)生，因此可使Cortex-M0+核心長時間處于節(jié)能的模式下，以降低系統(tǒng)功耗并延長電池使用壽命。
EFM32元件擁有許多低能耗的精準類比周邊裝置，Happy Gecko MCU也具備相同特點。這些低能耗周邊裝置包含類比比較器、電源電壓比較器、內(nèi)建溫度感測器、可程式化電流數(shù)位類比轉(zhuǎn)換器（IDAC），以及在1MHz取樣速率條件下僅消耗350 uA電流的12位元類比數(shù)位轉(zhuǎn)換器（ADC）。此外，晶片內(nèi)建的AES加密功能可為智慧型儀表和無線感測網(wǎng)路等IoT應(yīng)用提供安全的無線連接部署。
Happy Gecko系列產(chǎn)品的單晶粒（single-die）整合特性使開發(fā)人員能夠減少外部元件數(shù)量和物料（BOM）成本。盡管典型的USB連接方案通常需要石英晶體和穩(wěn)壓器等外部元件，但是高整合度的Happy Gecko MCU具備全速USB PHY、內(nèi)建穩(wěn)壓器和電阻器的免晶體（crystal-less）架構(gòu)，幾乎免除所有的離散式元件。Happy Gecko MCU支援節(jié)省空間的QFN、QFP和晶片級封裝（CSP）選項，小尺寸封裝適用于USB連接器和超薄外形的可穿戴產(chǎn)品設(shè)計。
Silicon Labs副總裁暨MCU和無線產(chǎn)品總經(jīng)理Daniel Cooley表示：“Happy Gecko MCU為開發(fā)人員帶來Silicon Labs節(jié)能型EFM32架構(gòu)的許多優(yōu)點，針對為電池供電型IoT應(yīng)用中增加USB連接提供了經(jīng)濟型隨插即用解決方案。Happy Gecko USB MCU和Simplicity Studio開發(fā)環(huán)境結(jié)合后，可使系統(tǒng)設(shè)計人員能以最低能耗和最低BOM成本將其32位元應(yīng)用連接到幾乎所有裝置。”
簡化USB開發(fā)
Silicon Labs的Simplicity Studio開發(fā)平臺可支援Happy Gecko系列產(chǎn)品，以協(xié)助開發(fā)人員簡化低功耗設(shè)計。Simplicity Energy Profiler可實現(xiàn)即時的能耗設(shè)定和程式偵錯。Simplicity Battery Estimator透過運用應(yīng)用設(shè)定、能耗模式和周邊裝置，可計算出預期的電池使用壽命。Simplicity Configurator為MCU腳位設(shè)定提供了直覺性的介面，并且能夠自動產(chǎn)生初始化程式。為其他EFM32 MCU提供的開發(fā)程式也可重新用于Happy Gecko應(yīng)用。開發(fā)人員可免費下載Simplicity Studio，并使用Silicon Labs的USB原始程式碼和軟體范例。
Happy Gecko系列產(chǎn)品也已獲得ARM mbed生態(tài)系統(tǒng)支援，此生態(tài)系統(tǒng)包含Silicon Labs和ARM開發(fā)的新型電源管理API，可協(xié)助開發(fā)人員快速實現(xiàn)從設(shè)計理念到最后產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化。低功耗mbed API設(shè)計時考量了低能耗應(yīng)用場景，可為能耗受限的IoT設(shè)計實現(xiàn)快速原型設(shè)計。在EFM32 MCU上的ARM mbed API能夠基于使用中周邊裝置自動實現(xiàn)最佳化的休眠模式，大幅降低系統(tǒng)級功耗。Happy Gecko入門套件直接支援ARM mbed。Silicon Labs也推出了mbed API以支援Leopard、Giant、Wonder和Zero Gecko MCU。
Happy Gecko系列產(chǎn)品包含20款MCU型號，提供不同的儲存容量、封裝和周邊裝置選項，同時與Silicon Labs所有EFM32 MCU產(chǎn)品系列保持腳位和軟體相容。Happy Gecko MCU現(xiàn)已量產(chǎn)并可提供樣品，支援24腳位和32腳位QFN、48腳位QFP和3mm x 2.9mm CSP封裝。Happy Gecko SLSTK3400A入門開發(fā)套件現(xiàn)已供貨。