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英飞凌PSoC二十载,构建万物互联的智慧世界

英飞凌科技在2022年ELEXCON深圳国际电子展上,设立“未来出行”、“万物互联”和“能源效率”三大展区,全面展示创新的半导体科技如何连接现实与数字世界。

2022年是英飞凌科技推出PSoC™可编程片上系统20周年。智慧终端、智慧城市、清洁能源、智慧工业……每一个智慧互联的领域都有英飞凌PSoC微控制器系列的支持。据统计,市场上采用PSoC的产品数量已超过40亿,而这只是刚刚开始……UyWesmc

2022年11月6日,英飞凌举办“PSoC™同芯同行二十周年”的活动庆典。UyWesmc

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剪彩嘉宾(从左往右):博闻创意会展(深圳)有限公司 副总经理 赵欣;英飞凌科技副总裁 安全互联系统事业部大中华区负责人 程佳钰;深圳市凯迪仕智能科技有限公司 常务副总经理 李显UyWesmc

英飞凌科技大中华区安全互联系统事业部市场总监彭祖年在活动现场表示,物联网设备有五大硬件元素,分别是感知、计算、执行、连接和安全。“PSoC产品的发展方向将继续朝着这五个元素推进,不断提供灵活实用的产品,助力工程师们创造开发更多安全智能的物联网应用。”UyWesmc

PSoC家族不断壮大

PSoC系列微控制器是英飞凌32位MCU产品组合的一个重要组成部分。基于Arm® Cortex®-M内核和高性能可编程模拟和数字单元的PSoC,是一套高度可编程的嵌入式片上系统。UyWesmc

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20年前,当赛普拉斯的首款可编程片上系统(PSoC)进入充斥着竞争对手的8位微控制器(MCU)市场,这标志着公司为立足于一个快速增长的市场而迈出了大胆的步伐。UyWesmc

在入门级PSoC 1推出十年且出货量达到10亿颗以上之后,赛普拉斯(自2020年4月起成为英飞凌的一部分)推出了PSoC 3和PSoC 5系列。PSoC 3采用8位8051 MCU内核,而PSoC 5采用32位Arm Cortex M3内核。两个系列都扩展了PSoC的灵活性、集成度和可编程能力。还开发了针对专门应用的功能,如CAPSENSETM电容式触摸感应解决方案。UyWesmc

第四代PSoC在2013年上市。PSoC 4引入32位Arm Cortex-M0内核。UyWesmc

2017年推出的PSoC 6,开启了第六代PSoC的领先市场地位。配备Arm Cortex-M4与Cortex-M0+双核和具备动态电压和频率调节(DVFS)能力的超低功耗PSoC 6,专为物联网而打造。UyWesmc

如今,PSoC家族涵盖PSoC 4和PSoC 6两个主流系列。它们适用于广泛的消费类应用,包括智能家居、可穿戴设备和个人医疗器械。UyWesmc

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PSoC 6系列是专为加快物联网应用开发而打造的超低功耗MCU,拥有Arm Cortex-M4和Cortex-M0+双核。作为电池供电应用的理想之选,该双核架构允许嵌入式系统开发人员优化设计的功耗和性能。UyWesmc

PSoC 4系列由于具有灵活和可扩展的低功耗混合信号架构,基于Arm Cortex-M0/Cortex-M0+,是复杂嵌入式系统的理想选择。PSoC 4拥有可编程模拟前端功能,以及一系列连接选项,如USB、CAN和BLE。UyWesmc

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除了硬件,英飞凌科技在软件层面也提供了许多开发资源。例如支持全系列英飞凌微控制器和连接IC的ModusToolbox™,适用于任何形式的嵌入式系统开发,从边缘连接的物联网传感器到汽车HMI,等等。UyWesmc

构建一个万物互联的世界

前文说到,英飞凌科技PSoC微控制器系列被应用在多个智慧互联的应用里。UyWesmc

眼见为实,英飞凌科技在2022年ELEXCON深圳国际电子展上,设立“未来出行”、“万物互联”和“能源效率”三大展区,全面展示创新的半导体科技如何连接现实与数字世界。UyWesmc

(1)万物互联UyWesmc

1、PSoC 4 MAX 先锋研发板和PSoC 6 WiFi-BT 先锋研发板UyWesmc

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PSoC 4更贴近于一些小应用的合成,功能相对简单的HMR的应用,例如人机交互、小型马达控制等方案。它所需的算力相对偏小,所以可以应用于一些集成度非常高的应用场景。UyWesmc

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至于一些新型的IoT应用,特别是算力需求越来越大,包括很多识别的功能(如指纹识别、语音解码等)就可以应用到PSoC 6这种架构。其中,英飞凌展出的智能门锁方案是应用了PSoC 6。它基本上把触摸按键、指纹算法,以及开关锁功能全部都集成到一个芯片上,大大简化了设计,节约了BOM成本。UyWesmc

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2、XPRINT照片打印机UyWesmc

集成了Wi-Fi和蓝牙功能的便携式热升华照片打印机,可以支持2.4G和5G双频段,避开拥挤的2.4G,实现手机一键连接,随时随地,即拍即打。UyWesmc

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3、基于3D ToF的乘客监控系统UyWesmc

用在汽车上ToF的传感器,是首款能够符合ISO26262标准的高分辨率的传感器。它在汽车上面主要有四大应用场景,比如首先可以做人脸识别认证,其次是DMS,可以做到驾驶员监控系统,然后是做OMS,乘客的监控系统,最后是做到车外盲点的检测。UyWesmc

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此外,3D ToF除了应用在传统的工业机器人之外,还可以应用到家用的扫地机器人。英飞凌IRS2875的模组实现了两个重要的功能,一个是扫描建模,另一个是避障。UyWesmc

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4、毫米波雷达芯片UyWesmc

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英飞凌睡眠呼吸监测Demo演示了用毫米波雷达实现的睡眠呼吸监测,胸腔在雷达的正前方对准,这相当于是非接触式检测。UyWesmc

此外,这个雷达传感器还能应用到筒灯里,实时监测行人流量。UyWesmc

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(2)未来出行

1、分立器件焊接方案样品UyWesmc

车规级可焊接版本TO247分立IGBT,EDT2 750V电驱芯片技术,兼容30-180kW 系统设计,优化Rthj-c低至约0.35C/W。UyWesmc

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2、电池管理系统UyWesmc

一个整体解决方案,支持ASIL-D功能安全,TLE9012DQU 12路独立ADC采样,内置低通滤波器,降低外围器件数量,双向菊花链通信,保证电芯衰减一致性。UyWesmc

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3、蓝牙车钥匙UyWesmc

需要蓝牙开/闭锁的情况下,用户使用安装有APP的移动终端,在距离汽车一定范围内点击解/上锁,则车门会自动开/上锁。整个密钥解锁与上锁过程都通过服务器进行密钥传递以及认证,因此可以保证其安全性。UyWesmc

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4、汽车声视系统UyWesmc

该解决方案将XENSIV MEMS麦克风添加到现有传感器系统,能让车辆“看到”拐角,并提醒车辆注意隐藏在盲区中的移动物体,这一新的传感解决方案基于XENSIV MEMS麦克风,并结合了AURIX微控制器(MCU)和Reality AI的算法,组成了Automotive See-With-Sound(汽车声视)系统。UyWesmc

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5、氢气传感器UyWesmc

氢气传感器被广泛的应用在工业和汽车领域,尤其是燃料电池汽车和电动汽车BMS系统,为了避免当有氢气泄露或者电池热失控发生而导致的人员伤亡,更及时更准确的提前报警显得尤为重要,加装氢气传感器实时地监控氢气浓度,再辅以压力和温度传感器,就可以提升整个系统的安全性和冗余性。UyWesmc

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(3)能源效率

1、1200W带PFC的三相电机驱动的评估板UyWesmc

可实现高效的永磁同步电机驱动,用于泵、风扇、洗衣机、一般用途驱动和1.2千瓦以下的电动工具。UyWesmc

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2、32相TLVR演示版UyWesmc

采用先进的数字控制器,搭配具有先进的MOSFET技术和高精度电流侦测的Powerstage为人工智能、通讯和图形处理等提供高效灵活的供电方案。UyWesmc

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小结

当然,以上只是英飞凌构筑物联新世界的一小部分,更多的创新应用还在酝酿中。英飞凌科技副总裁 安全互联系统事业部大中华区负责人 程佳钰致辞时表示:“英飞凌科技安全互联系统事业部将通过打造智能可信的解决方案,在现实世界和数字世界间构建更多的连接。”UyWesmc

责编:Momoz
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Momo Zhong
国际电子商情(Electronics Supply and Manufacturing-China)助理产业分析师,专注于PCB、电子工程、移动终端、智能家居等上下游垂直领域。
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