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英飛凌PSoC二十載,構建萬(wàn)物互聯(lián)的智慧世界

03
Feb 2023
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英飛凌科技在2022年ELEXCON深圳國際電子展上,設立“未來(lái)出行”、“萬(wàn)物互聯(lián)”和“能源效率”三大展區,全面展示創(chuàng )新的半導體科技如何連接現實(shí)與數字世界。

2022年是英飛凌科技推出PSoC?可編程片上系統20周年。智慧終端、智慧城市、清潔能源、智慧工業(yè)……每一個(gè)智慧互聯(lián)的領(lǐng)域都有英飛凌PSoC微控制器系列的支持。據統計,市場(chǎng)上采用PSoC的產(chǎn)品數量已超過(guò)40億,而這只是剛剛開(kāi)始……

2022年11月6日,英飛凌舉辦“PSoC?同芯同行二十周年”的活動(dòng)慶典。

彩嘉賓(從左往右):博聞創(chuàng )意會(huì )展(深圳)有限公司 副總經(jīng)理 趙欣;英飛凌科技副總裁 安全互聯(lián)系統事業(yè)部大中華區負責人 程佳鈺;深圳市凱迪仕智能科技有限公司 常務(wù)副總經(jīng)理 李顯

英飛凌科技大中華區安全互聯(lián)系統事業(yè)部市場(chǎng)總監彭祖年在活動(dòng)現場(chǎng)表示,物聯(lián)網(wǎng)設備有五大硬件元素,分別是感知、計算、執行、連接和安全。“PSoC產(chǎn)品的發(fā)展方向將繼續朝著(zhù)這五個(gè)元素推進(jìn),不斷提供靈活實(shí)用的產(chǎn)品,助力工程師們創(chuàng )造開(kāi)發(fā)更多安全智能的物聯(lián)網(wǎng)應用。”

PSoC家族不斷壯大

PSoC系列微控制器是英飛凌32位MCU產(chǎn)品組合的一個(gè)重要組成部分。基于A(yíng)rm® Cortex®-M內核和高性能可編程模擬和數字單元的PSoC,是一套高度可編程的嵌入式片上系統。

20年前,當賽普拉斯的首款可編程片上系統(PSoC)進(jìn)入充斥著(zhù)競爭對手的8位微控制器(MCU)市場(chǎng),這標志著(zhù)公司為立足于一個(gè)快速增長(cháng)的市場(chǎng)而邁出了大膽的步伐。

在入門(mén)級PSoC 1推出十年且出貨量達到10億顆以上之后,賽普拉斯(自2020年4月起成為英飛凌的一部分)推出了PSoC 3和PSoC 5系列。PSoC 3采用8位8051 MCU內核,而PSoC 5采用32位Arm Cortex M3內核。兩個(gè)系列都擴展了PSoC的靈活性、集成度和可編程能力。還開(kāi)發(fā)了針對專(zhuān)門(mén)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內核。

2017年推出的PSoC 6,開(kāi)啟了第六代PSoC的領(lǐng)先市場(chǎng)地位。配備Arm Cortex-M4與Cortex-M0+雙核和具備動(dòng)態(tài)電壓和頻率調節(DVFS)能力的超低功耗PSoC 6,專(zhuān)為物聯(lián)網(wǎng)而打造。

如今,PSoC家族涵蓋PSoC 4和PSoC 6兩個(gè)主流系列。它們適用于廣泛的消費類(lèi)應用,包括智能家居、可穿戴設備和個(gè)人醫療器械。



PSoC 6系列是專(zhuān)為加快物聯(lián)網(wǎng)應用開(kāi)發(fā)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(kāi)發(fā)人員優(yōu)化設計的功耗和性能。

PSoC 4系列由于具有靈活和可擴展的低功耗混合信號架構,基于A(yíng)rm Cortex-M0/Cortex-M0+,是復雜嵌入式系統的理想選擇。PSoC 4擁有可編程模擬前端功能,以及一系列連接選項,如USB、CAN和BLE。

除了硬件,英飛凌科技在軟件層面也提供了許多開(kāi)發(fā)資源。例如支持全系列英飛凌微控制器和連接IC的ModusToolbox?,適用于任何形式的嵌入式系統開(kāi)發(fā),從邊緣連接的物聯(lián)網(wǎng)傳感器到汽車(chē)HMI,等等。

構建一個(gè)萬(wàn)物互聯(lián)的世界

前文說(shuō)到,英飛凌科技PSoC微控制器系列被應用在多個(gè)智慧互聯(lián)的應用里。

眼見(jiàn)為實(shí),英飛凌科技在2022年ELEXCON深圳國際電子展上,設立“未來(lái)出行”、“萬(wàn)物互聯(lián)”和“能源效率”三大展區,全面展示創(chuàng )新的半導體科技如何連接現實(shí)與數字世界。

(1)萬(wàn)物互聯(lián)

1、PSoC? 4 MAX 先鋒研發(fā)板和PSoC? 6 WiFi-BT 先鋒研發(fā)板

PSoC 4更貼近于一些小應用的合成,功能相對簡(jiǎn)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,所以可以應用于一些集成度非常高的應用場(chǎng)景。


至于一些新型的IoT應用,特別是算力需求越來(lái)越大,包括很多識別的功能(如指紋識別、語(yǔ)音解碼等)就可以應用到PSoC 6這種架構。其中,英飛凌展出的智能門(mén)鎖方案是應用了PSoC 6。它基本上把觸摸按鍵、指紋算法,以及開(kāi)關(guān)鎖功能全部都集成到一個(gè)芯片上,大大簡(jiǎn)化了設計,節約了BOM成本。

2、XPRINT照片打印機

集成了Wi-Fi和藍牙功能的便攜式熱升華照片打印機,可以支持2.4G和5G雙頻段,避開(kāi)擁擠的2.4G,實(shí)現手機一鍵連接,隨時(shí)隨地,即拍即打。

3、基于3D ToF的乘客監控系統

用在汽車(chē)上ToF的傳感器,是首款能夠符合ISO26262標準的高分辨率的傳感器。它在汽車(chē)上面主要有四大應用場(chǎng)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,然后是做OMS,乘客的監控系統,最后是做到車(chē)外盲點(diǎn)的檢測。



此外,3D ToF除了應用在傳統的工業(yè)機器人之外,還可以應用到家用的掃地機器人。英飛凌IRS2875的模組實(shí)現了兩個(gè)重要的功能,一個(gè)是掃描建模,另一個(gè)是避障。


4、毫米波雷達芯片

英飛凌睡眠呼吸監測Demo演示了用毫米波雷達實(shí)現的睡眠呼吸監測,胸腔在雷達的正前方對準,這相當于是非接觸式檢測。

此外,這個(gè)雷達傳感器還能應用到筒燈里,實(shí)時(shí)監測行人流量。



(2)未來(lái)出行

1、分立器件焊接方案樣品

車(chē)規級可焊接版本TO247分立IGBT,EDT2 750V電驅芯片技術(shù),兼容30-180kW 系統設計,優(yōu)化Rthj-c低至約0.35C/W。


2、電池管理系統

一個(gè)整體解決方案,支持ASIL-D功能安全,TLE9012DQU 12路獨立ADC采樣,內置低通濾波器,降低外圍器件數量,雙向菊花鏈通信,保證電芯衰減一致性。

3、藍牙車(chē)鑰匙

需要藍牙開(kāi)/閉鎖的情況下,用戶(hù)使用安裝有APP的移動(dòng)終端,在距離汽車(chē)一定范圍內點(diǎn)擊解/上鎖,則車(chē)門(mén)會(huì )自動(dòng)開(kāi)/上鎖。整個(gè)密鑰解鎖與上鎖過(guò)程都通過(guò)服務(wù)器進(jìn)行密鑰傳遞以及認證,因此可以保證其安全性。


4、汽車(chē)聲視系統

該解決方案將XENSIV MEMS麥克風(fēng)添加到現有傳感器系統,能讓車(chē)輛“看到”拐角,并提醒車(chē)輛注意隱藏在盲區中的移動(dòng)物體,這一新的傳感解決方案基于XENSIV MEMS麥克風(fēng),并結合了AURIX微控制器(MCU)和Reality AI的算法,組成了Automotive See-With-Sound(汽車(chē)聲視)系統。


5、氫氣傳感器

氫氣傳感器被廣泛的應用在工業(yè)和汽車(chē)領(lǐng)域,尤其是燃料電池汽車(chē)和電動(dòng)汽車(chē)BMS系統,為了避免當有氫氣泄露或者電池熱失控發(fā)生而導致的人員傷亡,更及時(shí)更準確的提前報警顯得尤為重要,加裝氫氣傳感器實(shí)時(shí)地監控氫氣濃度,再輔以壓力和溫度傳感器,就可以提升整個(gè)系統的安全性和冗余性。



(3)能源效率

1、1200W帶PFC的三相電機驅動(dòng)的評估板

可實(shí)現高效的永磁同步電機驅動(dòng),用于泵、風(fēng)扇、洗衣機、一般用途驅動(dòng)和1.2千瓦以下的電動(dòng)工具。


2、32相TLVR演示版

采用先進(jìn)的數字控制器,搭配具有先進(jìn)的MOSFET技術(shù)和高精度電流偵測的Powerstage為人工智能、通訊和圖形處理等提供高效靈活的供電方案。

小結

當然,以上只是英飛凌構筑物聯(lián)新世界的一小部分,更多的創(chuàng )新應用還在醞釀中。英飛凌科技副總裁 安全互聯(lián)系統事業(yè)部大中華區負責人 程佳鈺致辭時(shí)表示:“英飛凌科技安全互聯(lián)系統事業(yè)部將通過(guò)打造智能可信的解決方案,在現實(shí)世界和數字世界間構建更多的連接。”



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