Praktické, moderní, hezké. Díky Bluetooth® Low Energy SoC

Co mají společného nositelný systém určený ke sledování aktivity uživatele s přístrojovým panelem navrženým pro lehká elektrická „přibližovadla“? Kromě toho, že budou obě řešení dávat smysl, reagovat na současné požadavky a pěkně u toho i vypadat, pokaždé se v režii firmy Renesas Electronics mohou spolehnout na jednu klíčovou součástku, kterou stačí vnějšími prvky pouze a jen „dozdobit“.

VFBGA, které naslouchá. Obsluze i trendům

Seznamte se, dvě nové vítězné kombinace v návrzích, jako jsou „Wearable Activity Tracker“ [1] společně s „Instrument Panel for Light Electric Vehicles“ [2]. Společným jmenovatelem zde bude právě rodina integrovaných obvodů typu SoC (System-on-Chip) SmartBond™ DA1470x, která pro účely zajištění bezdrátové propojitelnosti přichází s nabídkou vf rozhraní Bluetooth® Low Energy (LE). Na stejném čipu však můžete najít i blok pro řízení napájení (PMU), hardwarový detektor VAD (Voice Activity Detector) nebo např. GPU coby Graphics Processing Unit. Výrobce vše představil v červnu tohoto roku [3].

Vývojářům se tak rychle otevírá cesta k dalším chytrým zařízením internetu věcí s pokročilými senzory, grafickým rozhraním a třeba i zpracováním audiosignálů, které může být díky mimořádně nízké proudové spotřebě systému pro účely probouzení a detekce hlasových příkazů trvale aktivní. S vysokou mírou integrace se v případě pouzder typu VFBGA o rozměrech 6,2 × 6 mm, která dále počítají se 142 vývody, pojí též klesající počet nezbytných vnějších součástek, takže výsledný návrh bude nejen spolehlivější, ale zase o něco menší, pokud ovšem z nějakého důvodu neuvolníme místo jiným prvkům, příp. též větší baterii.

A aby toho nebylo málo, uveďme si ještě jeden příklad z praxe, který rodinu obvodů SmartBond™ DA1470x již využívá. Srdcem nedávno představeného chytrého náramku Xiaomi Mi band 7 vybaveného displejem AMOLED s rozlišením 192 × 490 bodů či úhlopříčkou 1,62 palce a přinášejícím vedle 120 sportovních režimů rovněž předpoklady (snad i) k patnáctidenní výdrži baterie se totiž stávají právě zmiňované SoC DA14706 [3], [4].

Stvořeno k pohybu po svých...

Vícejádrová architektura prvků DA1470x zde počítá s hlavním procesorem, CPU Arm® Cortex^®-M33 pro aplikace doplněným o kontrolér SNC (Sensor Node Controller) v podobě dalšího systému Arm® Cortex®-M0+. Jak jsme již předeslali, uplatní se např. v nositelné elektronice sledující aktivity svého uživatele – typicky jako nedílná součást chytrých hodinek a dalších spotřebních zařízení, ovšem nejen pro sportovce. Celý návrh, tak jak jej ve zjednodušené formě zachycuje obr. 2, může díky rodině nových SoC s podporou rozhraní Bluetooth® Low Energy rovnou počítat i se všemi klíčovými systémovými funkcemi, včetně nabíjení, řízení napájení apod. Poplatně bloku PMU a jeho DC/DC měničům počítejte rovněž se sympatickou technologií SIMO odkazující na „Single-Inductor Multiple-Output“.

Řešení zde díky integrovanému kontroléru SNC a také rozhraním, jako jsou I³C, I²C nebo SPI, umožňuje připojení většího počtu senzorů, zatímco vlastní šifrovací hardware podporuje bezpečné aktualizace softwaru „šířené vzduchem“ (SUotA) a pomáhá s ochranou citlivých dat uživatele. Nechybí zde ani budič bílé LED související s řízením jasu LCD displeje. Speciální rozhraní se konečně postará o jednoduché rozšíření vysokofrekvenčního systému, třeba o Wi-Fi a další standardy provozované v pásmu 2,4 GHz (pozorný čtenář si již v nákresu nepochybně všiml dalšího bloku SoC, DA16200, který jsme na stránkách časopisu DPS Elektronika od A do Z zmiňovali již v minulosti [5]).

Obr. 1 Novinky od společnosti Renesas Electronics budou na své rozhraní Bluetooth® Low Energy odkazovat hned se čtyřmi součástkami. Společná dokumentace k vícejádrové rodině „Wireless SoC“ vybavené dále bloky PMU a GPU zde zabere „kulatých“ 1024 stran [3]

... i na kolech

Jestliže „tracker“ předpokládal nějaký pohyb, elektrokola, skútry vybavené elektrickým motorem a samozřejmě i jiné dopravní prostředky, včetně invalidních vozíků tím více. Uživatel chce mít vše pod kontrolou a následující „Winning Combination“ z dílny Renesas Electronics mu takové přání znovu rychle splní.

Výrobce totiž opakovaně provázal nové SoC SmartBond™, tentokrát v podobě DA14708, s řadou dalších vhodných součástek ze své široké nabídky, pokud jde o vestavné systémy a související zpracování, analogové obvody, napájení nebo např. vzájemnou propojitelnost. Přístrojový panel, který se uplatní třeba i v konzolích s rozhraním Bluetooth®, pamatuje na 2D GPU, podporu sběrnice CAN, nabíjení přes USB, rozhraní I³C nebo např. detekci hlasové aktivity společně s klíčovými slovy pro účely vhodné audioasistence. Z pohledu čidel máme opět co do činění s moduly ZMOD4410, které již můžete znát např. z [6].

Vítězných kombinací s kompatibilními součástkami má ostatně firma Renesas již několik stovek a přehledně se s nimi seznámíte přímo na webových stránkách výrobce [7], který by určitě neměl být spojován pouze a jen se svými mikrokontroléry či mikroprocesory.

Obr. 2

• Analog

• Power

• Embedded Processing

• Connectivity.

Čtyři oblasti a obrovské pole působnosti pro kompatibilní součástkovou základnu Renesas v zapojeních, která se mají dostat rychle na trh. Na zjednodušeném diagramu sledujeme nové SoC s podporou vf rozhraní „obestavěné“ vším potřebným k zajištění nezbytných funkcí nositelného systému pro sledování aktivity uživatele [1]

Odkazy:

[1] Wearable Activity Tracker, https://www.renesas.com/eu/en/application/consumer-electronics/wearables-non-medical/wearable-activity-tracker#overview

[2] Instrument Panel for Light Electric Vehicles, https://www.renesas.com/eu/en/application/automotive/connected-infotainment/instrument-panel-light-electricvehicles#overview

[3] Tisková zpráva, https://www.renesas.com/eu/en/about/press-room/renesas-launches-world-s-most-highlyintegrated-advanced-bluetooth-low-energy-soc

[4] SoC DA1470x, https://www.renesas.com/eu/en/products/interface-connectivity/wireless-communications/bluetoothlow-energy/da14706-highly-integrated-advanced-bluetooth-52-soc

[5] DA16600: Wi-Fi a BLE pod jednou střechou, https://www.dps-az.cz/vyvoj/id:72734/da16600-wi-fi-a-ble-pod-jednoustrechou

[6] S moduly ZMOD4410 se o kvalitě vzduchu nediskutuje, https://www.dps-az.cz/vyvoj/id:78528/s-moduly-zmod4410-se-o-kvalite-vzduchu-nediskutuje

[7] Winning Combinations, https://www.renesas.com/win