云浮超低功耗MCU廠家
發(fā)布時間：2024-03-08 01:33:41
云浮超低功耗MCU廠家
嵌入式微控制器 （MCU）的功耗在當今電池供電應用中正變得越來越舉足輕重。大多MCU 芯片廠商都提供低功耗低功耗產品，但是選擇一款最適合您自己應用的產品并非易事，并不像對比數(shù)據(jù)表前面的數(shù)據(jù)那么簡單。我們必須詳細對比 MCU 功能，以便找到功耗最低的產品，這些功能包括：斷電模式、定時系統(tǒng)、事件驅動功能、片上外設、掉電檢測與保護、漏電流、處理效率。 在低功耗設計中，平均電流消耗往往決定電池壽命。例如，如果某個應用采用額定電流為 400mAh 的 Eveready 高電量 9V 1222 型電池的話，要提供一年的電池壽命其平均電流消耗必須低于 400mAh/8760h，即45.7uA。 在使 MCU 能夠達到電流預算的所有功能中，斷電模式最重要。低功耗 MCU具有可提供不同級別功能的斷電模式。例如，TI 超低功耗 MCU MSP430 系列產品可以提供 5 種斷電模式。低功耗模式 0 （LPM0） 會關閉 CPU，但是保持其他功能正常運轉。LPM1 與 LPM2 模式在禁用功能列表中增加了各種時鐘功能。LPM3 是最常用的低功耗模式，只保持低頻率時鐘振蕩器以及采用該時鐘的外設運行。LPM3 通常稱為實時時鐘模式，因為它允許定時器采用低功耗 32768Hz 時鐘源運行，電流消耗低于 1uA，同時還可定期激活系統(tǒng)。最后，LPM4 完全關閉器件上的包括 RAM 存儲在內的所有功能，電流消耗僅 100 毫微安。 時鐘系統(tǒng)是MCU功耗的關鍵。應用可以每秒多次或幾百次進入與退出各種低功耗模式。進入或退出低功耗模式以及快速處理數(shù)據(jù)的功能極為重要，因為 CPU會在等待時鐘穩(wěn)定下來期間浪費電流。大多低功耗 mcu 都具有“即時啟動”時鐘，其可以在不到 10～20us 時間內為 CPU 準備就緒。但是，重要的是要明白哪些時鐘是即時啟動、哪些非即時啟動的。某些 MCU 具有雙級時鐘激活功能，該功能在高頻時鐘穩(wěn)定化過程中提供一個低頻時鐘（通常為32768Hz），其可以達到 1 毫秒。CPU 在大約 15us 時間內正常運行，但是運行頻率較低，效率也較低。如果 CPU 只需要執(zhí)行數(shù)量較少的指令的話，如：25 條，其需要 763us。CPU 低頻比高頻時消耗更少的電流，但是并不足于彌補處理時間的差異。相比而言，某些 MCU 在 6 微秒時間內就可以為 CPU 提供高速時鐘，處理相同的 25 條指令僅需要大約 9us（6us 激活＋25 條指令′0.125us指令速率），而且可以實現(xiàn)即時啟動的高速串行通信。
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無人機由飛機機體、飛控系統(tǒng)、數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)、發(fā)射回收系統(tǒng)、電源系統(tǒng)等組成。飛行管理與控制系統(tǒng)，相當于無人機系統(tǒng)的“心臟”部分，對無人機的穩(wěn)定性、數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?、精確度、實時性等都有重要影響，對其飛行性能起決定性的作用。無人機機體的核心就是飛行器控制器——主控MCU。 無人機MCU是飛控子系統(tǒng)的核心，飛控系統(tǒng)是無人機完成起飛、空中飛行、執(zhí)行任務和返場回收等整個飛行過程的核心系統(tǒng)，飛控對于無人機相當于駕駛員對于有人機的作用，我們認為是無人機最核心的技術之一。飛控一般包括傳感器、機載計算機和伺服作動設備三大部分，實現(xiàn)的功能主要有無人機姿態(tài)穩(wěn)定和控制、無人機任務設備管理和應急控制三大類。
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RJM8L303是武漢瑞納捷電子技術有限公司推出的一款采用增強型80C51內核，擁有8KB SRAM和128KB Flash存儲容量的低功耗安全MCU芯片。它具有快速中斷響應，休眠和深度休眠模式。 芯片支持UART、SPI、I2C、GPIO、ISO7816、JTAG等數(shù)字通信接口；還支持13.56MHz無線接口，符合IOS14443 typeA標準，能實現(xiàn)無線數(shù)據(jù)傳輸。芯片內置DES、3DES、國密SM4等三種加密算法，以及頻率安全探測器，用以保證芯片在非正常工作條件下的操作安全和數(shù)據(jù)安全。 另外，為了滿足某些應用中安全交易流程的需要，芯片還內嵌了一個8位隨機數(shù)發(fā)生器。該隨機數(shù)發(fā)生器是采用數(shù)字振蕩環(huán)方式設計的真隨機數(shù)發(fā)生器，符合國家密碼安全管理局《隨機性檢測規(guī)范》的相關要求，通過了隨機數(shù)測試國際標準 FIPS 140-2和NIST SP800-22標準測試。
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因為無人機飛控子系統(tǒng)開發(fā)的難度大，需要投入大量的人力物力，目前只有少數(shù)廠家掌握了其核心開發(fā)技術，其開發(fā)出來的主控MCU代碼價值不菲，迫切需要保護以防被盜。下圖是采用RJGT102做的無人機保護方案框圖。 ? RJGT102采用了SHA256對稱加密算法，256位的大數(shù)加密，破解成本極高。該芯片有TSOP8和SOP23-6兩種封裝，滿足客戶不同場景的需求。每片RJGT102都有的客戶編碼，非常適合做防抄板，防抄軟件，管控工廠生產數(shù)量，防止方案外泄等。 一、 加密算法強度高 8字節(jié)Key（可動態(tài)更換），8字節(jié)UID，8字節(jié)隨機數(shù)，32字節(jié)關鍵數(shù)據(jù)，512bit數(shù)據(jù)源，不可以從消息摘要中復原信息，兩個不同的消息不會產生同樣的消息摘要，修改消息中的一個比特即會引起雪崩效應，輸出32字節(jié)報文摘要（MAC）。
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邏輯加密概述 上位機軟件保護，其實就是對運行在PC機、手機端、嵌入式設備、工控設備上的軟件進行保護，相當于對軟件進行上鎖，也就是加密鎖。 上位機軟件可以直接控制下端的硬件設備。 應用方案 ◆瑞納捷提供邏輯加密芯片RJGT102和加密算法代碼。 ◆硬件設備添加瑞納捷加密芯片RJGT102。 ◆?上位機軟件在其應用層添加加密算法，在其軟件運行之前，先行運行加密認證算法代碼。 ◆?設備上電，先行與軟件進行身份認證，認證通過，則在運行正式代碼 。 優(yōu)勢 ◆線路上除了隨機數(shù)、命令外，其他的數(shù)據(jù)全為密文傳輸。 ◆參與加密運算的數(shù)據(jù)除隨機數(shù)外，ID、密鑰、關鍵常數(shù)、page數(shù)據(jù)都提前寫入芯片，不進行傳輸。 ◆SHA256加密算法為摘要算法，不可逆。 ◆密鑰可以在空閑時，進行更新，這樣只有設備知道密鑰，防止密鑰泄露和盜取事件發(fā)生。
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TM8L151/152、051、052系列MCU是意法半導體（簡稱ST）2010年推出的8位超低功耗系列微控制器。該系列MCU經(jīng)過多年的市場推廣，已滲透到各個應用領域，深受廣大工程師和用戶的喜愛。其在便攜式消費電子、物聯(lián)網(wǎng)終端產品上的年需求量已超5000萬顆，并以20%以上的年增長率不斷增長。然而ST的工廠產能有限，幾年擴充的MCU產能主要針對STM32系列，面對客戶端對STM8L不斷增長的旺盛需求，ST給出的解決方案是升級采用高成本的32位MCU方案！更改方案既給客戶增加了技術升級的風險，又額外增加了研發(fā)成本和BOM成本。同時STM8L系列交期越拉越長，從過去三年一遇的缺貨周期演變成現(xiàn)在的年年缺貨。尤其是新冠肺炎（COVID-19）在ST的大本營意大利和法國爆發(fā)后，導致工廠大面積停工停產。再加日本、馬來西亞等地區(qū)疫情的蔓延，導致半導體材料和晶圓供應也受到嚴重影響，ST全線產品的交期至少12周以上。