近年來消費電子、尤其是移動設備的高速增長,讓高通、ARM、聯(lián)發(fā)科等一批半導體公司成為開發(fā)者和投資者追逐的熱點,而有關他們的相關新聞也時常見于報端。但在過去的三十年,有一家半導體公司從沒缺席過全球前十的的半導體廠商榜單,那就是德州儀器。
根據(jù)市場調研機構IC Insights 的數(shù)據(jù)顯示,德州儀器在2015的全球半導體排名中位居第七位,與去年排名持平,但是總體營收較上年有少許增長。德州儀器中國區(qū)業(yè)務開發(fā)總監(jiān)吳健鴻在日前舉行的媒體會上透露:“德州儀器2014的總收入為130億美元,而當中的80%是來自于模擬與嵌入式管理市場,在這80%當中,剩下的20%則來自手機、DLP和計算機類產(chǎn)品?!?/p>
德州儀器中國區(qū)業(yè)務開發(fā)總監(jiān)吳健鴻
作為一個模擬大廠,德州儀器在早年就已經(jīng)將目光投向了工業(yè)和汽車電子這些高利潤的領域。而德州儀器的收入構成也體現(xiàn)了其戰(zhàn)略的準確性。據(jù)吳總監(jiān)介紹:“德州儀器2014年收入的31%是來自工業(yè)應用市場?!痹诠I(yè)4.0的推動下,工業(yè)市場也將迎來新一輪的增長。德州儀器也因應市場需求,針對工業(yè)應用打造了幾款新產(chǎn)品,進一步奠定其在工業(yè)和嵌入式領域的地位。
我們知道,目前正在推動的“工業(yè)4.0”是一個全新的工業(yè)革命,能夠借助傳感器和網(wǎng)絡極大提供生產(chǎn)效率,降低生產(chǎn)成本。但是這些深度電子化的設備需要更高的可靠性,還有更高的精密度。德州儀器近期推出的一款數(shù)字和模擬位置傳感器的工業(yè)驅動控制SoC就可以解決以上問題。這款全新的TMS320F28379D和TMS320F28379S微控制器是德州儀器 C2000 Delfino MCU產(chǎn)品組合的延伸,還是業(yè)界首款實現(xiàn)相關功能的產(chǎn)品。
根據(jù)吳總監(jiān)介紹,這款產(chǎn)品通過搭配DesignDrive Position Manager技術,就可以將器件與位置傳感器簡單對接。然后通過在片上完成解碼任務,并減少通信延遲,快速控制環(huán)路性能,進一步提升系統(tǒng)的整體性能表現(xiàn)。
吳總監(jiān)在媒體會上介紹了德州儀器推出這款產(chǎn)品的初衷:
“位置傳感器工業(yè)伺服器和AC逆變驅動中的應用主要是控制位置和控制轉速,在過往,要實現(xiàn)這些功能。除了傳感器外,還需要搭配很多外圍期間協(xié)助,很多廠商需要編碼器、ASIC甚至FPGA來搭配傳感器使用。而在具體到編碼器使用時,由于又要涉及多種不同的標準,因此很多情況下需要獨立的硬件芯片和編碼器連接。這就加大了驅動人員的開發(fā)難度。而德州儀器的這款產(chǎn)品則可以用一個硬件連接不同的編碼器。”
“由于減少了基于FPGA和ASIC的解決方案對電路板面積的需求,新產(chǎn)品還降低了系統(tǒng)成本?!眳强偙O(jiān)補充說。
前面提到,這是一款搭配DesignDrive Position Manager技術的產(chǎn)品,DesignDRIVE是一個單一的硬件和軟件平臺,能夠幫助工程師輕松開發(fā)和評估用于多種工業(yè)驅動和伺服器拓撲的解決方案,并且能夠利用實時以太網(wǎng)通信和功能安全拓撲輕松進行開發(fā)拓展,從而實現(xiàn)更全面以及集成度更高的系統(tǒng)解決方案。
作為DesignDRIVE的全新技術,Position Manager能夠幫助工業(yè)驅動系統(tǒng)設計人員直接開發(fā)、支持和維護用于連接至傳感器的FPGA或ASIC,避免了額外的工程設計。另外還可以與數(shù)字和模擬位置傳感器相兼容,這種兼容性讓單個C2000 Delfino MCU可以靈活地支持多個傳感器類型。其中包括EnDat 2.2、BiSS-C、Resolver、 SIN/COS,以及涵蓋順時針/逆時針協(xié)議(CW/CCW)在內的增量編碼器。
德州儀器是目前唯一一家能夠針對工業(yè)應用同時支持數(shù)字和模擬位置傳感器的半導體供應商。
憑借著其獨創(chuàng)的技術,這款產(chǎn)品極大簡化了系統(tǒng)開發(fā),節(jié)省了開發(fā)時間,避免了工業(yè)驅動開發(fā)周期中的復雜階段,同事也解決了傳感器借口兼容的問題。這一切的根源來自其優(yōu)良的軟硬件結合。
吳總監(jiān)介紹,到明年,德州儀器會繼續(xù)擴充對不同編碼器標準的兼容。
我們注意到這款產(chǎn)品命名的時候有D和S兩個系列區(qū)別,問到吳總監(jiān)這個問題的時候,他表示,這兩款產(chǎn)品都是管腳兼容的,但D系列和S系列則是針對不同市場,S系列只是面向中低端的應用,D系列則面向高端應用,因為其性能較S系列起碼提升了兩倍,這得益于其兩個加速器。
超低功耗的Sub-1GHz無線MCU
工業(yè)4.0的一個重要特征就是其連通性,借助無線網(wǎng)絡實現(xiàn)工廠的自動化和智能化。而這些無線的需求也是當前熱門的物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展方向,各種智能電網(wǎng)、無線傳感器網(wǎng)絡都有這個需求。
作為半導體先鋒的德州儀器推出了一個叫SimpleLink的超低功耗平臺,通過最大程度減少以無線方式支持多種應用所需的射頻專業(yè)知識量來簡化無線開發(fā)和認證,加速產(chǎn)品開發(fā)流程,而其也適用于多種無線技術,包括 Wi-Fi?、ZigBee?、6LoWPAN 和 ANT?。德州儀器還在不斷擴大其技術覆蓋范圍。
日前的媒體會上,德州儀器推出了其SimpleLink系列產(chǎn)品CC 1310,這款工作在Sub-1GHZ頻段的無線MCU憑借其超低功耗、遠程網(wǎng)絡覆蓋獲得了業(yè)內的一致好評。
根據(jù)吳總監(jiān)介紹,這款無線MCU具有以下幾大優(yōu)點:
?。?) 最低功耗
據(jù)介紹,CC1310的無線電RX電流可以低到5.5mA,而TX電流也可以做到22.3mA+14dBm。其Cortex-M3內核的功耗可以做到5.1 μA/MHz。傳感器控制器的功耗則為8.2 μA/MHz。睡眠電流則低至8.2μA/MHz。依仗這些低功耗特性,CC1310可以用一顆紐扣電池的情況下工作二十年。
?。?) 更遠范圍
CC1310可以無線覆蓋范圍可以擴展到20公里,這得益于其優(yōu)越的RF設計。
極高的靈敏度:-110dBm@50kbps、 -124dBm@0.625kbps;強共存性:高達90dB的阻斷。另外其輸出功率也達到+14dBm。
這些參數(shù)奠定了其無線覆蓋的基礎。
?。?) 最高集成
這款指尖大小的無線MCU繼承了MCU+無線、內存、TI-+RTOS+RF驅動器和DCDC等功能塊,還能做到4*4的QFN封裝,這里體現(xiàn)了其高集成度。而其廣泛的頻段支持,更是印證了這一點。CC1310完整支持了315/433/470/500/868/918/920MHZ。
這款集多重優(yōu)勢于一身的產(chǎn)品正是物聯(lián)網(wǎng)所需的重要產(chǎn)品。
“CC1310和之前的CC2640、CC2630管腳兼容,這是該系列產(chǎn)品的最大賣點?!眳强偙O(jiān)強調。
而在現(xiàn)在無線連接多樣化的年代,有共同支持2.4GHZ和Sub-1GHz產(chǎn)品的需求。在問到德州儀器是否會推出兼容兩種頻率的產(chǎn)品的時候。吳總監(jiān)表示:“德州儀器正在進行相關產(chǎn)品的研發(fā),后續(xù)會帶來這類型產(chǎn)品?!?br />
電容式觸摸MCU引領全球技術革命
雖然工業(yè)自動化是趨勢,但必要的一些按鍵對工業(yè)設備的控制還是無可避免的。但工業(yè)產(chǎn)品很多時候會有防塵、防水、防油的多種需求。德州儀器最新推出的電容式觸摸MCU MSP430FR2633正是最佳的選擇。作為德州儀器首款通過IEC61000-4-6認證的抗噪電容觸摸MCU,MSP430FR2633具有多方面的優(yōu)勢。
據(jù)吳總監(jiān)介紹,采用了CapTIvate? 技術的MSP430? FRAM微控制器 (MCU)是目前業(yè)界功耗最低的電容式觸摸MCU,由于采用了CapTIvate技術,MSP430FR2633 MCU可為電子訪問控制、家電、個人電子以及工業(yè)控制面板等處于嘈雜環(huán)境下的各類應用提供全面的硬件和軟件特性,以確保其發(fā)揮最為可靠的性能表現(xiàn)。
“芯片上的觸摸喚醒硬件在CPU關閉的情況下可持續(xù)掃描多達4個的電極,在睡眠模式下,每個按鈕的電流消耗僅有0.9μA,達到業(yè)界領先水平。因此,在由單個紐扣電池供電的情況下,設備的運行時間可長達15年?!眳强偙O(jiān)補充說。
這些功耗特性主要歸功于其FRAM搭配。鐵電隨機存取存儲器 (FRAM) MCU產(chǎn)品組合特有的非易失性存儲器不僅具有更強的耐用性,同時寫入速度快出100倍,能夠讓系統(tǒng)在極短的時間內從最低功耗待機模式中喚醒。在電源出現(xiàn)故障時,F(xiàn)RAM還能提供保存和恢復按鈕的選項,因此可以省去備用電池所占據(jù)的額外空間。據(jù)介紹,這個產(chǎn)品比市面上其他方面的功耗最多低90%。
而全新CapTIvate技術可提供例如專用穩(wěn)壓器、跳頻、零交叉同步以及在嘈雜環(huán)境中避免錯誤檢測的信號處理算法等多種高級硬件特性。此外,擴展頻譜計時還可降低電磁輻射,從而減少其對于系統(tǒng)電路的影響。
另外CapTIvate的設計中心是一個很友好的圖形用戶界面,開發(fā)者可以通過簡單的拖放傳感器來實現(xiàn)系統(tǒng)配置,并會自動生成源代碼。開發(fā)者還可以在5分鐘內開始對性能進行調節(jié)。
以上多種技術的組合,讓MSP430FR2633可以滿足金屬觸摸、3D手勢、戴手套觸摸,也可以支持玻璃和塑料覆蓋物進行設計。可以實現(xiàn)電容式按鈕、滑塊、滾輪或近距離 (BSWP)的設計。
“MSP430FR2633 MCU能夠支持16個按鈕的自電容以及64個按鈕的互電容模式?!眳强偙O(jiān)強調。
由于據(jù)有眾多特性,MSP430FR2633除了在工業(yè)應用以外,還可以滿足電子訪問控制、家電、個人電子等多方面的設計需求。
數(shù)據(jù)顯示,從2012年到2019年,全球工業(yè)模擬與嵌入式處理市場將會保持9%的增長率。到2019年,其市場規(guī)模將會超過200億美元,再聯(lián)想到龐大的物聯(lián)網(wǎng)市場。德州儀器的這套產(chǎn)品組合拳出的非常有針對性,也滿足了客戶的開發(fā)需求,并大大的提高了開發(fā)者的開發(fā)速度。期待德州儀器更多的產(chǎn)品來幫助開發(fā)者改變我們的工作和生活。
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