2022年是英飛淩科技推出PSoC™可程式設計片上系統20周年。智慧終端、智慧城市、清潔能源、智慧工業……每一個智慧互聯的領域都有英飛淩PSoC微控制器系列的支援。據統計,市場上採用PSoC的產品數量已超過40億,而這只是剛剛開始……
2022年11月6日,英飛淩舉辦“PSoC™同芯同行二十周年”的活動慶典。
彩嘉宾(从左往右):博聞創意會展(深圳)有限公司 副總經理 趙欣;英飛淩科技副總裁 安全互聯系統事業部大中華區負責人 程佳鈺;深圳市凱迪仕智慧科技有限公司 常務副總經理 李顯
英飛淩科技大中華區安全互聯系統事業部市場總監彭祖年在活動現場表示,物聯網設備有五大硬體元素,分別是感知、計算、執行、連接和安全。“PSoC產品的發展方向將繼續朝著這五個元素推進,不斷提供靈活實用的產品,助力工程師們創造開發更多安全智慧的物聯網應用。”
PSoC家族不斷壯大
PSoC系列微控制器是英飞凌32位MCU产品组合的一个重要组成部分。基于Arm® Cortex®-M內核和高性能可程式設計類比和數位單元的PSoC,是一套高度可程式設計的嵌入式片上系統。
20年前,當賽普拉斯的首款可程式設計片上系統(PSoC)進入充斥著競爭對手的8位微控制器(MCU)市場,這標誌著公司為立足於一個快速增長的市場而邁出了大膽的步伐。
在入門級PSoC 1推出十年且出貨量達到10億顆以上之後,賽普拉斯(自2020年4月起成為英飛淩的一部分)推出了PSoC 3和PSoC 5系列。PSoC 3採用8位8051 MCU內核,而PSoC 5採用32位Arm Cortex M3內核。兩個系列都擴展了PSoC的靈活性、集成度和可程式設計能力。還開發了針對專門應用的功能,如CAPSENSETM電容式觸摸感應解決方案。
第四代PSoC在2013年上市。PSoC 4引入32位Arm Cortex-M0内核。
2017年推出的PSoC 6,開啟了第六代PSoC的領先市場地位。配備Arm Cortex-M4与Cortex-M0+双核和具备动态电压和频率调节(DVFS)能力的超低功耗PSoC 6,專為物聯網而打造。
如今,PSoC家族涵蓋PSoC 4和PSoC 6兩個主流系列。它們適用於廣泛的消費類應用,包括智慧家居、可穿戴設備和個人醫療器械。
PSoC 6系列是專為加快物聯網應用開發而打造的超低功耗MCU,擁有Arm Cortex-M4和Cortex-M0+雙核。作為電池供電應用的理想之選,該雙核架構允許嵌入式系統開發人員優化設計的功耗和性能。
PSoC 4系列由於具有靈活和可擴展的低功耗混合信號架構,基於Arm Cortex-M0/Cortex-M0+,是複雜嵌入式系統的理想選擇。PSoC 4擁有可程式設計模擬前端功能,以及一系列連接選項,如USB、CAN和BLE。
除了硬體,英飛淩科技在軟體層面也提供了許多開發資源。例如支援全系列英飛淩微控制器和連接IC的ModusToolbox™,適用於任何形式的嵌入式系統開發,從邊緣連接的物聯網感測器到汽車HMI,等等。
構建一個萬物互聯的世界
前文說到,英飛淩科技PSoC微控制器系列被應用在多個智慧互聯的應用裡。
眼見為實,英飛淩科技在2022年ELEXCON深圳國際電子展上,設立“未來出行”、“萬物互聯”和“能源效率”三大展區,全面展示創新的半導體科技如何連接現實與數字世界。
(1)萬物互聯
1、PSoC™ 4 MAX 先鋒研發板和PSoC™ 6 WiFi-BT 先鋒研發板
PSoC 4更貼近于一些小應用的合成,功能相對簡單的HMR的應用,例如人機交互、小型馬達控制等方案。它所需的算力相對偏小,所以可以應用於一些集成度非常高的應用場景。
至於一些新型的IoT應用,特別是算力需求越來越大,包括很多識別的功能(如指紋識別、語音解碼等)就可以應用到PSoC 6這種架構。其中,英飛淩展出的智慧門鎖方案是應用了PSoC 6。它基本上把觸摸按鍵、指紋演算法,以及開關鎖功能全部都集成到一個晶片上,大大簡化了設計,節約了BOM成本。
2、XPRINT照片打印机
集成了Wi-Fi和藍牙功能的可擕式熱昇華照片印表機,可以支援2.4G和5G雙頻段,避開擁擠的2.4G,實現手機一鍵連接,隨時隨地,即拍即打。
3、基于3D ToF的乘客监控系统
用在汽車上ToF的感測器,是首款能夠符合ISO26262標準的高解析度的感測器。它在汽車上面主要有四大應用場景,比如首先可以做人臉識別認證,其次是DMS,可以做到駕駛員監控系統,然後是做OMS,乘客的監控系統,最後是做到車外盲點的檢測。
此外,3D ToF除了應用在傳統的工業機器人之外,還可以應用到家用的掃地機器人。英飛淩IRS2875的模組實現了兩個重要的功能,一個是掃描建模,另一個是避障。
4、毫米波雷達晶片
英飛淩睡眠呼吸監測Demo演示了用毫米波雷達實現的睡眠呼吸監測,胸腔在雷達的正前方對準,這相當於是非接觸式檢測。
此外,這個雷達感測器還能應用到筒燈裡,即時監測行人流量。
(2)未来出行
1、分立器件焊接方案樣品
車規級可焊接版本TO247分立IGBT,EDT2 750V電驅晶片技術,相容30-180kW 系統設計,優化Rthj-c低至約0.35C/W。
2、電池管理系統
一個整體解決方案,支持ASIL-D功能安全,TLE9012DQU 12路獨立ADC採樣,內置低通濾波器,降低週邊器件數量,雙向菊輪鍊通信,保證電芯衰減一致性。
3、藍牙車鑰匙
需要藍牙開/閉鎖的情況下,使用者使用安裝有APP的移動終端,在距離汽車一定範圍內點擊解/上鎖,則車門會自動開/上鎖。整個金鑰解鎖與上鎖過程都通過伺服器進行金鑰傳遞以及認證,因此可以保證其安全性。
4、汽車聲視系統
該解決方案將XENSIV MEMS麥克風添加到現有感測器系統,能讓車輛“看到”拐角,並提醒車輛注意隱藏在盲區中的移動物體,這一新的傳感解決方案基於XENSIV MEMS麥克風,並結合了AURIX微控制器(MCU)和Reality AI的演算法,組成了Automotive See-With-Sound(汽車聲視)系統。
5、氫氣感測器
氫氣感測器被廣泛的應用在工業和汽車領域,尤其是燃料電池汽車和電動汽車BMS系統,為了避免當有氫氣洩露或者電池熱失控發生而導致的人員傷亡,更及時更準確的提前報警顯得尤為重要,加裝氫氣感測器即時地監控氫氣濃度,再輔以壓力和溫度感測器,就可以提升整個系統的安全性和冗餘性。
(3)能源效率
1、1200W带PFC的三相電機驅動的評估板
可實現高效的永磁同步電機驅動,用於泵、風扇、洗衣機、一般用途驅動和1.2千瓦以下的電動工具。
2、32相TLVR展示版本
採用先進的數位控制器,搭配具有先進的MOSFET技術和高精度電流偵測的Powerstage為人工智慧、通訊和圖形處理等提供高效靈活的供電方案。
小结
當然,以上只是英飛淩構築物聯新世界的一小部分,更多的創新應用還在醞釀中。英飛淩科技副總裁 安全互聯系統事業部大中華區負責人 程佳鈺致辭時表示:“英飛淩科技安全互聯系統事業部將通過打造智慧可信的解決方案,在現實世界和數位世界間構建更多的連接。”