掀起物联网产品小型化新浪潮

日期:2013-04-12
 
 
随着物联网(IoT)的不断扩展,出现了越来越多的小型、智能并采用电池供电的器件,驱动这些器件的MCU(微控制器)必须以更小的体积提供卓越的性能、能效和连接。在日前于上海举行的慕尼黑电子展上,飞思卡尔半导体公司发布了世界上最小的ARM Powered® MCU Kinetis KL02,以顺应这种小型化趋势。
 
巨大的市场潜力
飞思卡尔微控制器部资深全球产品经理陈丽华表示,嵌入式产品设计的发展趋势是,物联网不断推动着小尺寸和低功耗智能互连设备的大规模扩展。这要求MCU具有以下的特性:一是超小封装尺寸,包括面向空间受限应用的小型化PCB面积、便携式消费电子产品、远程传感器节点,以及电机控制和医疗监测;第二是提高能效,如高速MCU唤醒、处理和返回睡眠模式配置,以及灵活的低功耗模式和外设,可以用最小的电力预算实现最大的系统寿命;第三是先进的性能、功能集和软件支持,如支持复杂算法、连接栈和人机接口的3位处理能力,以及提供精密传感、通信和控制的丰富的集成和模拟功能。她相信,对于应用中的超小型产品,如便携式消费电子设备、远程传感节点、佩戴型设备以及可摄取的医疗传感,KL02拥有巨大的市场潜力。
 

 
据介绍,尺寸仅为1.9×2.0 mm的Kinetis KL02 MCU比业内目前最小的ARM® MCU还要小25%。在这款微型器件中,飞思卡尔包含了最新的32位ARM Cortex™-M0+处理器、尖端的低功耗性能以及一系列模拟和通信外设。这有助于系统设计人员大大缩小板卡及产品的尺寸,同时保留终端设备的所有重要性能、功能集成和功耗特性。此外,过去不能采用MCU的空间受限的应用现在可以升级为智能应用,为物联网生态系统增加了新的设备等级。
陈丽华认为,飞思卡尔凭借Kinetis系列产品组合,在ARM Powered MCU市场的很多方面一直处于领先地位。该公司第一个将基于ARM Cortex-M4和Cortex-M0+处理器的MCU推向市场,设立了入门级MCU能效的新标准,现在推出的世界上最小的ARM Powered MCU有助于推动物联网时代的演进。
她说:“物联网将很快成为一个由智能互连设备和屏幕构成的庞大而多样化的生态系统,嵌入式智能将深入到我们日常生活的许多领域,包括帮助监控农作物和提供灌溉的微型传感器,以及使整个楼宇更加节能的微控制器。我们的移动设备可能将很快控制和管理这些数据,并使我们的生活更易于管理。Kinetis KL02 CSP MCU将ARM和飞思卡尔的最佳技术提供给非常尖端的物联网应用,从而可能增加令人兴奋的超小型、智能化、低功耗的高级新设备。”
 
满足能效和特性集成要求
据介绍,Kinetis KL02是一种晶圆级芯片封装(CSP)MCU,封装几乎与芯片相等。飞思卡尔的CSP MCU使用最新的封装制造技术,直接将芯片连接到焊球接点,再连接到印刷电路板(PCB)。这样就不需要结合线或内插器连接,可最大限度地减少芯片到PCB的电感值,提高了恶劣环境中的热传导和封装耐用性。KL02器件是Kinetis组合中的第三个CSP MCU,属于较大的120/143引脚Kinetis K系列K60/K61的不同产品。飞思卡尔计划在2013年陆续推出其他性能更高、内存更大、有更多功能选项的其他Kinetis CSP MCU。
先进封装为提高能效和特性集成提供了途径。Kinetis KL02 MCU基于高能效的Cortex-M0+ 内核,降低了Kinetis L系列的功耗阈值,是要求严苛的微型物联网连接系统电源配置的理想选择。超高效的KL02提供15.9CM/mA,而且像其他Kinetis MCU一样,它包括功耗智能的自主外设(在这种情况下,有一个ADC、一个UART和一个定时器)、10种灵活的功率模式以及广泛的时钟和电源门控,以最大限度地减少功率损耗。低功耗的引导模式在引导序列或深度睡眠唤醒模式期间可降低功率峰值,这对电池化学限制容许峰值电流的系统中非常有用,例如那些采用锂离子电池的系统,锂离子电池常应用于便携式设备中。
具体讲,Kinetis KL02 MCU的特性包括以下几个方面:48MHz的ARM Cortex-M0+ 内核,1.71-3.6V工作电压;位操作引擎,适用于更快、具有更高代码效率的比特数学;32 KB闪存,4KB RAM;高速12位模数转换器;高速模拟比较器;低功耗的UART、SPI、2倍IICI2C;强大的定时器,适用于电机控制等广泛应用;-40°C至+85℃工作温度。
 

 
在慕尼黑上海电子展上,飞思卡尔展示了ARM Powered® 微控制器Kinetis KL02的样品。
据了解,飞思卡尔将于2013年3月开始向主要客户提供Kinetis KL02 CSP MCU样品。计划于2013年7月由飞思卡尔及其分销合作伙伴批量提供合格样品。数量10万个的建议批发价为75美分。
新的FRDM-KL02飞思卡尔Freedom开发平台和随附的飞思卡尔和第三方支持工具也将于7月开始供货。客户可以在3月下旬开始用FRDM KL05Z飞思卡尔Freedom开发平台进行开发。这包含了Kinetis KL05 MCU超集,并可接入内核、关键外设、飞思卡尔和第三方支持工具。
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