芯科发布基于ARM® Cortex™-M3处理器的低功耗单片机

Silicon Laboratories (芯科实验室有限公司)宣布推出业界基于ARM® Cortex™-M3处理器的最低功耗单片机(MCU)系列产品和首款具有“功耗感知”功能的开发工具。Precision32 SiM3L1xx MCU及开发环境利用创新的混合信号技术，使开发人员在3.6V工作电压下，工作模式功耗降低到175µA/MHz，并且在启用实时时钟(RTC)的情况下，休眠模式功耗降低到250nA以下。新型超低功耗混合信号MCU是智能仪表、仪器监测、家庭自动化、无线安全、资产跟踪、个人医疗装置以及其他连接到物联网(IoT)的功耗敏感型应用的理想选择。

超低功耗MCU是构建连接到物联网的IP化装置的关键组成部件。专家们预计到2020年大约有500亿台智能装置连接到物联网，他们可通过无线网络自动传感、监测、处理、控制和通信。由于许多智能终端节点由电池或能量收集源供电，因此特别需要诸如SiM3L1xx的高能效MCU，使开发人员能优化系统级功耗。

SiM3L1xx系列产品是业界最高能效的32位MCU，其基于ARM Cortex™-M3处理器，频率高达50MHz，特别针对突破性超低功耗而设计。新型Precision32混合信号MCU包括节能外设，以及电流消耗低于许多其他8位MCU的创新型架构，这样开发人员可以在其低功耗嵌入式设计中采用高性能32位内核，而不会减少电池寿命。

新型单片机通过许多关键性创新，降低工作模式功耗。例如动态电压调节可以根据应用情况变化来调整内部器件的电压。与其他32位MCU相比，集成的高效率DC-DC降压转换器可以降低40%工作模式功耗。数据传输管理器、AES加密模块和运行时的编码器等专用外设可以在没有CPU干预下，加速无线应用中RF协议的处理，大大降低系统功耗。

增强型直接存储器存取(DMA)可以降低90%协议相关功耗，RAM和寄存器保持状态能够在4µs内快速唤醒。该系列MCU产品还具有专利技术LCD控制器，其电荷再分配架构能够在不影响性能的情况下降低约40%显示器功耗。

通过优化片上外设例如：电荷泵、RTC、传感器接口、休眠模式UART、比较器和LCD控制器等装置的功耗，SiM3L1xx MCU还可以大大降低休眠模式下的功耗。电荷泵在休眠模式下为电路产生高能效的输入电压，使模拟电路休眠电流降低35%，数字电路休眠电流降低50%。SiM3L1xx MCU支持多警报选择，可用于定时和中断的RTC、为低功耗装置通信的休眠模式UART，以及在MCU处于休眠模式时仍可以进行传感器激励和测量的传感器接口。自动传感器接口可在休眠模式下继续计数，在计数溢出或计数达到可编程的阀值后唤醒MCU。

SiM3L1xx和辅助开发工具在设计时就考虑到系统整体功耗预算。为了最大限度降低系统功耗，SiM3L1xx MCU利用专利的电压转换技术，以及先进的外设，可减少系统中其他IC功耗。例如，高效率的DC-DC转换器能够降低整体系统的工作电流。为连接MCU的IC器件配置最低可接受的输出电压，可以最大限度的降低整体功耗。该技术尤其适用于电池供电应用，例如智能电表。该项创新技术可以使电池寿命延长到20年。

可感知功耗的Precision32开发工具

Silicon Labs免费的基于Eclipse IDE和AppBuilder软件集成全新的功耗估算和配置向导能力，此功能是首款专为获得系统最低功耗而设计：

· 功耗估算器为总电源电流消耗和外设电流消耗提供图形化视图。每个外设的原始电流值清楚显示当前的电能消耗量，并通过饼形图显示出每个外围装置的功耗使用状况所占总功耗百分比。功耗估算器在配置改变时可自动更新，让设计人员可以优化每种模式，以获得最低功耗。

· 电源提示标签可提供软件配置指导，帮助开发人员最大限度减少电流消耗。当光标悬停在某个可配置设置上时，该功能自动出现在AppBuilder中。在配置MCU时能同时看到电源优化提示标签的功能特性，可大大节省开发时间。

通过使Precision 32 MCU外设选择、初始化和引脚分配流程化，AppBuilder软件让开发人员的工作变得更轻松。

Silicon Labs副总裁暨单片机产品线总经理Mike Salas表示：“低功耗设计尤其具有挑战性，因为开发人员必须考虑许多特定应用的优化，以满足所需的低功耗目标。新型Precision32混合信号MCU系列产品在业界是独一无二的，因为他提供前所未有的组合：先进的外设、创新的架构以及可感知功耗的设计工具，为开发人员优化设计并获得最低系统级功耗提供极高的灵活性。”

ARM嵌入式处理器总监Richard York表示：“由各种功耗敏感的连接装置所组成的物联网发展势头强劲，Silicon Labs公司通过提供基于ARM Cortex-M3处理器的高能效单片机，来满足行业发展的关键需求。市场中先进MCU的持续创新使我们深受鼓舞，例如来自Silicon Labs的Precision32 SiM3L1xx系列产品，将有助于物联网市场的持续发展。”

价格与供货

Silicon Labs SiM3L1xx MCU现已量产，支持5.5mm x 5.5mm QFN和TQFP小封装，以及32-256kB闪存。在1万颗采购量，SiM3L1xx MCU单价为2.55美元起。统一开发工具包括SiM3L1XX-B-DK套件(不带LCD)以及SiM3L1XXLCD-B-DK LCD套件，价格均为99美元。