MCU趨于多核處理，集傳感、處理、通信為一體

如今藍牙的應(yīng)用已經(jīng)非常廣泛，手機、玩具、智能家居等眾多產(chǎn)品都將藍牙作為標配，2018 年藍牙設(shè)備出貨量近 40 億。藍牙技術(shù)包含兩個分支，一個是標準藍牙，二是藍牙低功耗，前者主要針對耳機、無線揚聲器等應(yīng)用；后者專注不同的拓撲，包括點對點、一對多和 mesh 結(jié)構(gòu)，主要針對低功耗和低數(shù)據(jù)傳輸率應(yīng)用。

藍牙的大面積應(yīng)用也為與之相關(guān)的芯片供應(yīng)商帶來了機會，其中 Dialog 的藍牙低功耗 SoC 出貨量就已經(jīng)達到 2.5 億套，在全球市場位居第二。其產(chǎn)品不僅支持最新的藍牙 5.1 標準，還支持通過藍牙低功耗技術(shù)傳輸高保真（Hi-Fi）音頻。最近，Dialog 半導(dǎo)體公司又推出了其 SmartBond DA1469x 新產(chǎn)品系列。Dialog 低功耗連接業(yè)務(wù)部總監(jiān) Mark de Clercq 表示，“該新產(chǎn)品系列包括 4 個型號，建立在 Dialog SmartBond 產(chǎn)品線的成功基礎(chǔ)之上，為廣泛的 IoT 連網(wǎng)消費類應(yīng)用提供更強大的處理能力、更多資源、更大的覆蓋范圍、和更長的電池續(xù)航能力?！?/p>

Dialog 低功耗連接業(yè)務(wù)部總監(jiān) Mark de Clercq

多核處理，集傳感、處理、通信為一體
Dialog 預(yù)計未來物聯(lián)網(wǎng)和汽車是藍牙低功耗產(chǎn)品的兩個主要應(yīng)用市場。因此 DA1469x 系列采用了多核架構(gòu)，基于 Arm Cortex M33 設(shè)計，具有先進的內(nèi)置電源管理單元，將模擬和數(shù)字外設(shè)的獨特結(jié)合。為了滿足物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品的需求，該產(chǎn)品將傳感、處理和通信集成到一起。Mark de Clercq 解釋，“我們選擇了三顆處理器，每顆處理器能夠分別以最優(yōu)的方式來實現(xiàn)其相應(yīng)功能?！?/p>

DA1469x 系列內(nèi)部框架圖

在傳感方面，Dialog 采用可編程微型 DSP 處理傳感器之間的數(shù)據(jù)通信，可以實現(xiàn)自主傳感器數(shù)據(jù)處理；在處理方面，Dialog 通過最復(fù)雜的應(yīng)用和算法處理數(shù)據(jù)，針對計算密集型的應(yīng)用，選擇了 ARM Cortex M33 應(yīng)用處理器，具備 DSP 擴展、浮點單元、內(nèi)存保護單元等功，為高端健身追蹤器、先進智能家居設(shè)備和虛擬現(xiàn)實游戲控制器等計算密集型應(yīng)用提供更強大的處理能力；在通信方面，結(jié)合基于 ARM Cortex-M0+的軟件可編程數(shù)據(jù)包引擎，可部署協(xié)議并為無線通信提供充分的靈活性。

另外，在音頻部分，Dialog 支持兩路的音頻輸入和輸出，可以支持立體聲音頻。針對有屏幕的應(yīng)用，比如游戲控制器，內(nèi)置了 ERM 和 LRA 驅(qū)動器，為用戶提供觸覺反饋，該系列的 GPIO 多達 55 個，通過不同的觸摸控制和按鈕控制來實現(xiàn)。

發(fā)揮自身優(yōu)勢，幫用戶解決安全和電源管理問題
隨著物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)量的增加，并且大量應(yīng)用到大眾生活中，人們對安全問題越來越關(guān)注，用戶時刻都害怕數(shù)據(jù)泄漏，信息安全受到威脅。DA1469x 系列針對安全問題也進行了特別設(shè)計，Mark de Clercq 介紹，“為了確保 IP 安全和安全的 booting 等需求，我們在 QSPI 閃存控制器中增加了安全選項，可以執(zhí)行來自外部閃存的驗證并加密的鏡像。為了防止不想要的密鑰訪問，還有專用的、分開的 OTP 安全密鑰存儲。而且密鑰管理是在硬件中進行，可以阻止從處理器或外部端口進行訪問。所有安全功能都在硬件中加速，實現(xiàn) AES、哈希函數(shù)、真隨機數(shù)生成器。這些功能專用于處理器，獨立實現(xiàn)端到端的藍牙鏈路加密，藍牙處理器有自己的加密引擎，來加密數(shù)據(jù)鏈路，這些功能是專屬于處理器?！?/p>

Dialog 還有一項強項產(chǎn)品就是電源管理，因此也將該優(yōu)勢引用到了 DA1469x 系列上。Mark de Clercq 解釋，“我們的芯片是原生支持可充電電池，包括鋰聚合物電池、鋰離子電池、鈕扣電池、鎳氫電池、堿性電池等，所有的內(nèi)部電源管理都在芯片內(nèi)完成。對于復(fù)雜的系統(tǒng)，一些外部元件也需要供電的，我們通過 DC-DC 降壓轉(zhuǎn)換器給外部器件供電。無論是傳感器、顯示器或其它外部器件，都可以通過這款芯片進行電源供電和控制。對于可充電池，我們也在一些型號上實現(xiàn)了硬件 USB 充電器，無論是鋰離子還是鋰聚合物的電池，都不需要外部充電器了。”

用戶為什么選擇 DA1469x 系列？
工程師對于芯片選型一般都非常謹慎，不僅要先進行設(shè)計，而且要再三驗證其可靠性，DA1469x 系列有哪些優(yōu)勢獲得用戶的青睞？Mark de Clercq 給出了三個理由，“第一，這是一個產(chǎn)品系列，針對通用 MCU 應(yīng)用提供 DA14691 和 DA14695，針對特定應(yīng)用提供 DA14697 和 DA14699；第二，DA1469x 系列是真正的單芯片系統(tǒng)解決方案，它具有高度集成性，讓終端應(yīng)用開發(fā)非常簡單；第三，因為高度集成，元器件數(shù)量減少，可以節(jié)省 PCB 空間，大概可以節(jié)省超過 1 美元成本，以及 30-40 平方毫米的占板空間。”

更重要的，DA1469x 系列還能實現(xiàn)新型的應(yīng)用，最新的藍牙 5.1 標準，其中一個 5.1 標準特性就是應(yīng)用到達角度（AoA）和離開角度（AoD）進行尋向定位?？梢詰?yīng)用于室內(nèi)定位、物品追蹤、門禁、無鑰開鎖等應(yīng)用。

關(guān)于藍牙應(yīng)用在手機中的應(yīng)用也非常廣泛，其中 Combo 器件器件的大趨勢是集成藍牙、Wi-Fi 等各種組合，但是 Dialog 的目標非常明確， Mark de Clercq 表示，“我們關(guān)注的重點領(lǐng)域并不是智能手機的 Combo 器件，我們的戰(zhàn)略聚焦是看重低功耗和更高集成性的終端產(chǎn)品?！?/p>

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