MCU 32 bits à cœur ARM Cortex-M0+ ultra basse consommation
Ces microcontrôleurs disposent du système de gestion d’énergie très sophistiqué, avec cinq modes énergétiques permettant aux applications d’optimiser leur état et de passer le moins de temps possible dans le mode actif le plus énergivore. En mode "deep-sleep", avec rétention du CPU et de la RAM, et en gardant actifs l’horloge temps réel de 32,768 kHz, le détecteur de sous-tension (brown-out) et la réinitialisation à l’allumage, la consommation n’est que de 0,9 μA. En mode actif, durant l’exécution de code grandeur réelle à partir de mémoire flash (algorithme de recherche de nombres premiers), la consommation atteint seulement 110 µA/MHz à 24 MHz. En mode "shut-off", le courant consommé est inférieur à 20 nA. Le temps de réveil de seulement 2 µs pour sortir du mode veille contribue à réduire encore la consommation globale.
Ces circuits possèdent des mécanismes d’économie d’énergie tels que le système PRS qui améliore significativement l’efficacité énergétique globale. Il surveille des événements complexes du niveau système et permet à différents périphériques du MCU de communiquer entre eux directement en toute autonomie, sans impliquer le CPU. Grâce au PRS, un MCU peut attendre l’arrivée d’une série d’événements spécifiques avant de réveiller le CPU, gardant ainsi le cœur processeur Cortex-M0+ aussi longtemps que possible dans un mode veille économe en énergie, ce qui réduit la consommation système globale.
Un grand nombre des périphériques analogiques de précision à basse consommation de la gamme Gecko sont intégrés tels qu’un comparateur analogique, un comparateur d’alimentation, un capteur de température et un convertisseur A/N 12 bits consommant 350 μA à la fréquence d’échantillonnage de 1 MHz. Ces MCU disposent également d’un convertisseur numérique/analogique de courant (IDAC) programmable. Ce circuit de précision génère un courant de polarisation de 0,05 à 64 µA au prix d’une énergie système de seulement 10 nA. L’IDAC permet aux MCU de fournir un courant de polarisation ou de contrôle précis aux circuits intégrés qui leurs sont associés ou à d’autres circuits externes comme des amplificateurs, des capteurs, des ponts de Wheatstone ou des réseaux de résistances, éliminant le besoin d’amplificateurs de puissance externes dans de nombreuses applications sensibles aux coûts. Ils intègrent aussi un bloc matériel AES 128 bits. Cette capacité d’accélération matérielle du chiffrement AES convient particulièrement aux transmetteurs et émetteurs/récepteurs RF utilisés dans les dispositifs connectés à l’Internet des Objets.
"L’Internet des objets est un marché immense et enthousiasmant, qui a pu voir le jour avec l’émergence de dispositifs connectés et de nœuds capteurs sans fil de faible coût, alimentés par batterie, qui drainent l’énergie par nanoampères," explique Geir Førre, senior vice-président et directeur général de l’activité microcontrôleurs de Silicon Labs. "L’IoT exige des MCU Cortex-M0+ respectueux des batteries, économes en énergie comme en coûts. Nos MCU EFM32 Zero Gecko, livrés dés maintenant à des prix économiques, permettent aux développeurs de créer des systèmes quatre fois plus efficaces énergétiquement que d’autres MCU Cortex-M0/0+."
Cette gamme de microcontrôleurs est proposée en boîtiers QFN et QFP et offre de 4 à 32 ko de flash. Compatibles au plan logiciel et du brochage avec les autres produits de la gamme Gecko, ces dispositifs offrent ainsi aux développeurs un point d’entrée économique et éco-énergétique permettant d’évoluer vers des solutions de plus haute performance, comme les Wonder Gecko basés sur un cœur ARM Cortex-M4, qui fournit un jeu d’instruction DSP complet et une unité à virgule flottante FPU.
Pour accélérer la mise sur le marché et réduire le coût de développement, ces microcontrôleurs disposent de la suite logicielle Simplicity Studio, un environnement d’interface utilisateur graphique complet compatible avec toutes les grandes plates-formes informatiques, dont Microsoft Windows, Linux et Mac/OS X. Proposé gracieusement avec le Starter Kit Zero Gecko, cette suite donne accès en un clic à toute l’information et à toute la documentation, aux outils, au logiciel et aux bibliothèques de code source nécessaires pour développer rapidement des applications éco-énergétiques. Ses éléments clés sont l’analyseur de performance energyAware, puissant et simple d’emploi pour une mise au point de systèmes embarqués axée basse consommation, et l’energyAware Designer qui facilite les tâches longues et fastidieuses de débogage des conflits de broches d’E/S. Ces outils permettent d’extraire rapidement et avec précision les lignes de code consommant le plus d’énergie. La suite logicielle comprend aussi une bibliothèque construite autour de la couche d’abstraction CMSIS standard d’ARM utilisée par toutes les grandes suites d’outils. Les outils tierces-parties supportant ces MCU sont Embedded Workbench d’IAR, MDK-ARM de Keil et CrossWorks de Rowley Associates.
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