新唐科技基于 MPU/ M4/ BLE MCU

在智能斷路器上的整體應(yīng)用方案

隨著樓宇、家居、工廠配置越來越需要智能化、聯(lián)網(wǎng)化、本地邊緣處理及時化,所以與之配套的電氣控制設(shè)備之一斷路器與其管理監(jiān)控的網(wǎng)關(guān)也會同樣需要重新設(shè)計。

我們看到普通的斷路器除了常規(guī)功能之外,例如短路保護(hù)、過載保護(hù)和漏電保護(hù), 斷路器也會有一些新的智能特性,比如通過聯(lián)網(wǎng)實(shí)時反饋和記錄電路和設(shè)備的信息狀態(tài)。這些聯(lián)網(wǎng)接口和方式包括RS485、RJ45(以太網(wǎng))、WiFi、藍(lán)牙、4G/5G等多種協(xié)議進(jìn)行遠(yuǎn)程控制,同時智能斷路器和網(wǎng)關(guān)內(nèi)部也需要用高速CAN總線來互聯(lián)通訊。

在短距離監(jiān)控方面,用戶也會使用手機(jī)APP或電腦終端遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)各種參數(shù),如調(diào)節(jié)額定電流值、調(diào)節(jié)額定漏電保護(hù)跳閘值、過壓或欠壓百分比值、溫度保護(hù)值或其他值,使用戶可以根據(jù)自己的使用情況去調(diào)節(jié)。面對云端聯(lián)網(wǎng)和遠(yuǎn)程遙控,在保護(hù)數(shù)據(jù)安全，防止被惡意篡改的潛在風(fēng)險,用戶又不得不需要芯片級別的安全隔離和防護(hù)。

在這樣的需求下,智能斷路器和網(wǎng)關(guān)會需要滿足以上功能MPU、M4、BLE MCU來重新設(shè)計。

以下內(nèi)容是新唐在相關(guān)的智能斷路器和網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品方案來協(xié)助客戶提供這方面器件供應(yīng)支持。

針對智能斷路器需求新唐提供相關(guān)M4產(chǎn)品

• 需要高算力

  • M46x系列高達(dá)200MHz,M483系列高達(dá)192MHz,二者都帶DSP/FPU浮點(diǎn)運(yùn)算單元

• 大容量記憶體支持運(yùn)行實(shí)時操作系統(tǒng)

  • M46x系列提供最多1024KB Flash與512KB RAM

  • M483系列提供最多512KB Flash與160KB RAM

• 豐富與冗余的外設(shè)

  • M46x系列提供最多CAN FDx4chs與UARTx10chs+ISO7816/UARTx3chs

  • M483系列提供最多CAN x3chs與UARTx8chs+ISO7816/UARTx3chs

• 多路ADC采集管道(>20chs)12-bit ADC

  • M46x系列提供5 MSPS, 12bit ADC, 可支持至28路 (最高可支持至3組ADC)

  • M483系列提供5 MSPS, 12bit ADC, 可支持至24路 (最高可支持至2組ADC)

• 豐富的管腳

  • M46x系列提供 LQFP64對應(yīng)GPIO(44),LQFP128對應(yīng)GPIO(100),LQFP144對應(yīng)GPIO(114),LQFP176對應(yīng)GPIO(146)

  • M483系列提供LQFP64對應(yīng)GPIO(52)，LQFP128對應(yīng)GPIO(100)

M463/M467系列選型

M483系列選型

新唐M4系列在智能斷路器上應(yīng)用框圖

低階和高階斷路器網(wǎng)關(guān)應(yīng)用

對面不同應(yīng)用的場合,例如智慧建筑需要低階網(wǎng)關(guān),功能需要能通過CAN總線控制斷路器,云端上傳,處理傳感器采集信號,實(shí)時運(yùn)行RTOS的功能,此外高階的網(wǎng)關(guān)需要極高的算力面對輕量化的邊緣計算,更高速的CANFD 總線與斷路器及時控制,有軟硬安全機(jī)制保證數(shù)據(jù)的傳輸安全更多功能。新唐提供NUC980系列和MA35D1來協(xié)助客戶來應(yīng)對不同的需求。

針對低階智能斷路器網(wǎng)關(guān)

新唐提供NUC980系列為其提供理想的選型

• 性價比與性能的完美結(jié)合

  • 高性能低成本核心處理器速度可達(dá)300MHz

• 內(nèi)建64MB/128MB DDR@LQFP MCP封裝優(yōu)勢

  • 降低Layout難度并縮小PCB尺寸和PCB板層數(shù)（降低成本）

  • 降低產(chǎn)品PCB生產(chǎn)工藝要求/降低產(chǎn)品EMI輻射強(qiáng)度

  • 可取代高階M4或M7等MCU使用

• 豐富與冗余的外設(shè)接口

  • 支持2組10/100Mbps以太網(wǎng)絡(luò)

  • 支持10組UART 串口(H/W PDMA, 3Mbps)

  • 支持2組USB2.0 Host

  • 支持4組CAN總線

  • 支持EBI擴(kuò)充

  • 支持硬件加密引擎(Crypto Engine)

• 多操作系統(tǒng)優(yōu)勢

  • 支持RT-Thread/Linux

NUC980系列選型

新唐NUC980系列在低階智能斷路器網(wǎng)關(guān)上應(yīng)用框圖

針對高階智能斷路器網(wǎng)關(guān)

新唐提供MA35D1系列為其提供理想的選型

• 需要極高的算能應(yīng)對輕量級的邊緣計算

  • 雙核64位Arm Cortex-A35 （800Mhz）與Arm Cortex-M4(180Mhz)異構(gòu)內(nèi)核架構(gòu)

• 大容量內(nèi)嵌SDRAM支持運(yùn)行Linux與實(shí)時操作系統(tǒng)RT-thread

  • 最高內(nèi)部堆迭DDR3L SDRAM容量高達(dá)512 MB

• 豐富與冗余的外設(shè)接口

  • 4 組PDMA

  • 2 路千兆以太網(wǎng)

  • 1 路SDIO3.0, 1 路SDIO2.0

  • 1 組USB2.0 高速主機(jī)，1 組雙角色USB2.0 高速主機(jī)與設(shè)備

  • 4路CAN FD

  • 2路QSPI

  • 2路I2S

  • 4路SPI/I2S

  • 17路UART

  • 6路I2C

• 完善的安全機(jī)制應(yīng)對聯(lián)網(wǎng)的風(fēng)險

  • TrustZone技術(shù)

  • 安全啟動(Secure Boot)

  • 可信安全島(TSI)是一個隔離的安全硬件單元,執(zhí)行所有安全性相關(guān)操作

  • 硬件加解密引擎：AES256, SHA512, ECC, RSA4096, SM2/3/4

  • 真隨機(jī)數(shù)生成器(TRNG)

  • 8Kbit一次性存儲內(nèi)存(OTP memory) 內(nèi)含密鑰存儲(Key Store)功能

MA35D1系列選型

新唐MA35D1系列在高階智能斷路器網(wǎng)關(guān)上應(yīng)用框圖

針對斷路器無線連接

新唐提供的M031BT/M032BT BLE MCU

• 運(yùn)行速度可達(dá)72 MHz Arm Cortex-M0 內(nèi)核

• 多達(dá)512 KB 閃存,96 KB SRAM

• 封裝：QFN48 (5 x 5 mm) for M031BT / QFN68 (8 x 8 mm) for M032BT

• 支持雙模藍(lán)牙低功耗BLE 5.0與無線2.4GHz傳輸技術(shù)

• 空中傳輸速率Data Rate：1 Mbps and 2 Mbps

• 高發(fā)射功率TX Power：+8 dBm @1 Mbps

• 接收靈敏度Rx Sensitivity：?94 dBm @1 Mbps

• PHY, Link Layer, Host 認(rèn)證

M031BT/M032BT BLE MCU系列選型