معرفی تراشه Silicon Labs BG2B؛ بلوتوث 6 با مصرف فوق‌کم

به گفته CNX Software – Embedded Systems News

Silicon Labs BG2B؛ یک SoC فوق کم‌مصرف مبتنی بر ARM Cortex-M33 برای بلوتوث 6 LE

تراشه Silicon Labs BG2B یک SoC نسل جدید برای بلوتوث 6 LE است که از کرنل ARM Cortex-M33 بهره می‌برد. این تراشه با پشتیبانی از قابلیت Channel Sounding، امنیت سطح بالای “Secure Vault High” و واحد‌های داخلی CAN-FD و تجهیزات جانبی مانند LED درایور و ADCها، برای دستگاه‌های IoT کوچک‌تر با طول عمر باتری بیشتر طراحی شده است.

این شرکت ادعا می‌کند که این محصول، کم‌مصرف‌ترین قطعه بلوتوث LE در سبد محصولاتش است؛ به طوری که جریان خواب EM2 آن با حفظ داده‌های RAM تنها 1.1 میکروآمپر است. همچنین در مقایسه با مدل‌های Silicon Labs BG22 و BG22L، جریان حالت فعال میکروکنترلر حدود 14 تا 15 درصد و جریان دریافت بلوتوث نیز کاهش یافته است. این میکروکنترلر جدید بازارهایی نظیر فاصله‌سنجی امن، ردیابی دارایی‌ها، برچسب‌های الکترونیکی قفسه (ESL)، خانه هوشمند، مانیتورینگ صنعتی و دیباگ خودرو را هدف قرار داده است.

مشخصات فنی Silicon Labs BG2B:

• کرنل پردازنده – معماری 32 بیتی ARM Cortex-M33 در فرکانس 80 مگاهرتز به همراه دستورالعمل‌های DSP و واحد ممیز شناور (FPU)
• حافظه موقت – 64 کیلوبایت یا 128 کیلوبایت SRAM
• حافظه ذخیره‌سازی – 1016 کیلوبایت Flash
• ارتباطات بی‌سیم – رادیو 2.4 گیگاهرتز
• فرمت‌های مدولاسیون:
  • OQPSK DSSS
  • 2 (G)FSK با شکل‌دهی کاملاً قابل پیکربندی
  • (G)MSK
• پروتکل‌ها:
  • بلوتوث 6
  • قابلیت Channel Sounding با پشتیبانی از Mode 3، NADM و Inline PCT
  • پروتکل‌های اختصاصی (Proprietary) فرکانس 2.4 گیگاهرتز
• عملکرد رادیویی:
  • حساسیت -102.1 dBm در نرخ 250 kbps O-QPSK DSSS
  • حساسیت -106.8 dBm در نرخ 125 kbps GFSK
  • حساسیت -99.0 dBm در نرخ 1 Mbps GFSK
  • حساسیت -96.1 dBm در نرخ 2 Mbps GFSK
  • توان ارسال (Tx) – تا +8 dBm
• تجهیزات جانبی (Peripherals):
  • ورودی/خروجی‌های دیجیتال:
    • تا 32 پایه GPIO
    • دو عدد UART/SPI/SmartCard (ISO 7816)/IrDA/I2S
    • یک عدد EUSART/SPI
    • دو عدد I2C با پشتیبانی از SMBus
    • یک عدد CAN FD
  • آنالوگ:
    • دو عدد ADC دوازده بیتی تا نرخ 1 Msps
    • کمپراتور آنالوگ (ACMP)
    • حسگر دمای داخلی با دقت معمولی +/- 1.5 درجه سانتی‌گراد پس از کالیبراسیون تک‌نقطه‌ای
  • صدا – رابط میکروفون دیجیتال (PDM)
  • دو عدد بار مقاومتی متغیر (VRL)، بار قابل سوئیچ روی VREGVDD برای اندازه‌گیری مقاومت داخلی باتری و تخمین ظرفیت باقی‌مانده آن
  • 4 کانال جریان ثابت (Constant-current) برای LED با ژنراتور داخلی الگوی چشمک‌زن و کنترل روشنایی PWM
  • کنترلر DMA هشت کاناله
  • سیستم رفلکس جانبی (PRS) بیست کاناله
• تایمرها:
  • 3 عدد تایمر/کانتر 16 بیتی با 3 کانال مقایسه/کپچر/PWM
  • 2 عدد تایمر/کانتر 32 بیتی با 3 کانال مقایسه/کپچر/PWM
  • کانتر بلادرنگ سی و دو بیتی
  • تایمر کم‌مصرف (Low-Energy) بیست و چهار بیتی برای تولید شکل‌موج
  • تایمر نگهبان (Watchdog)
• امنیت – Secure Vault High:
  • شتاب‌دهنده سخت‌افزاری رمزنگاری برای AES128/192/256، ChaCha20-Poly1305، SHA-1، SHA-2/256/384/512، ECDSA+ECDH(P-192, P-256, P-384, P-521)، Ed25519 و Curve25519، J-PAKE، PBKDF2
  • تولیدکننده اعداد تصادفی واقعی (TRNG)
  • فناوری ARM TrustZone
  • بوت امن (Root of Trust Secure Loader)
  • آنلاک کردن امن دیباگ
  • اقدامات متقابل DPA
  • مدیریت کلید امن با PUF
  • ضد دستکاری (Anti-Tamper)
  • گواهی امنیتی (Secure Attestation)
  • طراحی شده برای استاندارد PSA level 3
• سایر موارد:
  • نوسان‌ساز RC فرکانس پایین دقیق جهت جایگزینی کریستال 32 کیلوهرتز حالت خواب
  • RFSENSE با حالت انتخابی OOK
  • ولتاژ تغذیه – 1.8 تا 3.8 ولت DC
• مصرف توان (مصرف توان):
  • جریان دریافت (Rx): 3.1 میلی‌آمپر (1 Mbps GFSK)
  • جریان ارسال (Tx): 4.1 میلی‌آمپر در توان خروجی 0 dBm
  • جریان ارسال (Tx): 11.06 میلی‌آمپر در توان خروجی +8 dBm
  • 23 میکروآمپر بر مگاهرتز در حالت فعال (EM0) در فرکانس 80 مگاهرتز
  • 1.5 میکروآمپر در حالت خواب عمیق EM2 (با حفظ 128 کیلوبایت RAM و اجرای RTC از LFXO)
  • 1.1 میکروآمپر در حالت خواب عمیق EM2 (با حفظ 16 کیلوبایت RAM و اجرای RTC از LFXO)
  • 0.17 میکروآمپر در حالت EM4
• بسته‌بندی‌ها:
  • QFN40 – ابعاد 5x5x0.85 میلی‌متر، فاصله پایه‌ها 0.4 میلی‌متر
  • QFN48 – ابعاد 6x6x0.85 میلی‌متر، فاصله پایه‌ها 0.4 میلی‌متر
• محدوده دمایی – -40 تا +125 درجه سانتی‌گراد

نمودار بلوکی BG2B

از آنجایی که این یک معرفی زودهنگام است، هنوز اطلاعاتی در مورد پشتیبانی نرم‌افزاری، ماژول‌ها و کیت توسعه در دسترس نیست. ده مدل مختلف (SKU) از EFR32BG2B عرضه خواهد شد که همگی از بلوتوث 6.x، جهت‌یابی (Direction Finding) و فرکانس 2.4 گیگاهرتز اختصاصی پشتیبانی می‌کنند؛ اما برخی ویژگی‌ها (مانند درایور LED، Channel Sounding و CAN) اختیاری هستند و ظرفیت RAM و تعداد GPIOها نیز در آن‌ها متفاوت است.

تعداد محدودی از SoCهای BG2B در حال حاضر از طریق یک برنامه تعامل زودهنگام با مشتریان در دسترس است. با این حال، عرضه رسمی برای سال 2027 برنامه‌ریزی شده است. جزئیات بیشتر را می‌توانید در صفحه محصول و پست وبلاگی مربوطه بیابید.

EFR32BG2B portfolio