https://www.doczj.com/doc/b98575815.html,/
SILICON LABS 超低功耗无线MCU
为满足家居自动化和仪表对能效的需求，芯科实验室有限公司(Silicon Laboratories ，简称Silicon Labs)日前宣布推出超低功耗单芯片无线微控制器(MCU)。Silicon Labs 公司新推出的超低功耗Si10xx 无线MCU(Si1000/1/2/3/4/5,Si1010/1/2/3/4/5)系列产品能充分满足电池供电家居自动化系统、智能仪表、室内监测和安全系统对于功耗和RF 的需求。
Si10xx 系列产品在5×7mm 大小的封装内，集成了高性能、超低功耗的CIP-51TM 内核8位单片机C8051F9XX ，以及Silicon Labs 固有的EZRadioPRO 系列RF 收发器,仅需要少量外围元件及PCB 面积就能组成高性能无线收发系统。其MCU 包含高达25MIPS 的处理器，64kB 的Flash ，低功耗电源处理模块，丰富的数字外设如SPI 、SMBMS 、UART 总线，PCA 输出阵列，多组定时器，以及模拟外设如具有300KSPS 采样速度的10位ADC 模块、温度传感器、比较器等。而RF 部分最高20DBM 的发射功率，-121DBm 的灵敏度，使系统拥有了高达的141DB 链路预算，从而达到了比同类产品几倍的有效工作距离。可以说，Si10xx 系列产品提供了目前业界最高性能的单芯片无线MCU 解决方案。
高性能、资源丰富的MCU
Si10xx 家族产品内建了低功耗混合信号片上系统型的MCU 。具有优异的性能、丰富的资源及外设。Si10xx 系列产品主要特性如下：
https://www.doczj.com/doc/b98575815.html,/
https://www.doczj.com/doc/b98575815.html,/
该MCU FLASH 存储器具有在系统重新编程能力，可用于非易失性数据存储，并允许现场更新8051固件。用户软件对外设具有完全的控制，可以关断任何外设以节省功耗。片内C2开发接口允许使用安装在最终应用系统上的产品MCU 进行非入侵式、全速、在系统调试，能够在工业温度范围内用0.9～1.8V 或者1.8～3.6V 工作(即单节或者两节 AAA 电池)。
领先的RF 收发系统
Si10xx 家族产品同时集成了EZRadioPRO 系列RF 收发器，拥有很宽的工作频率范围， 高灵敏度，多种调制方式，输出功率大且可以很方便编程调节，发射功耗非常低,传输速率高,有141DB 的LINK BUDGET 为业界领先！
>频率范围：240－960MHZ >灵敏度：－121dBm >FSK ,GFSK 和OOK
>20dBm(Si1010/1) (不需要外加PA ) ,+13 dBm(Si1012/3/4/5) >18mA@+1dBm >85mA@+20dBm
>Date rate =256kbps
为什么能够超低功耗工作
该芯片由两部部分组成，超低功耗MCU 和射频发射功耗低，是此芯片能超低功耗工作的根本原因，MCU 超低功耗的主要原因是：MCU 供电是由DC-DC 和LDO 组成供电系统MCU 供电，这个系统有两个好处，第一，它能实现单电池供电，可以节省一个电池出来，并联给MCU 供
电，降低电池成本；第二，假设是双电池供电，和市面上典型的其他低功耗MCU 比较起来，它就有更大优势，根据
在正常工作模式下，在F,C 恒定时，我们给MCU 供电电压是电池电压一半，此时功耗为市面上典型的其他低功耗MCU 四分之一，除去DC-DC(效率比竞争对手效高25％)和LDO 上小部分功率消耗，总功率
F
CV P FS 2
https://www.doczj.com/doc/b98575815.html,/
消耗比市面上的低功耗MCU 还要低很多，大大延长电池寿命，电池成本减少到原来的五分之一，而且MCU 处于恒定供电电压,在休眠状态下，DC-DC 能被关掉！以下为供电示意图和市面上典型低功耗MCU 功耗对比图。
市面上典型的MCU 与silicon-labs si10XX(集成F9XX MCU)功耗对比图
CMOS MUC 供电图
MCU 超低功耗的另个一个原因：唤醒时间短，只需2μs ! 另外内置低功耗的smaRTClock, 射频发射电流非常低，在18mA@+1dBm 。 故内核为C8051F9XX 的silicon-si10XX 比业界低功耗的XXMSP430X 功耗低了很多，以下是它们两个之间的比较：
https://www.doczj.com/doc/b98575815.html,/
为什么选择SI10XX 产品
可以从以下几个方面考虑：
1、 芯片功耗非常低；
2、高性能无线收发系统；
3、高精度的ADC(内建温度传感器)；
4、内部有一个极低功耗32位smaRTClock 外设(实时时钟)，可以直接用0.9-3.6V 的电池电压工作，即使在器件进入最低功耗的掉电方式仍然能正常工作；
5、应用电路简单，外围元件非常少，大大节省PCB 面积，降低产品成本，下图为电路参考设计图。
https://www.doczj.com/doc/b98575815.html,/
应用领域
https://www.doczj.com/doc/b98575815.html,/
主要应用于上图所示的四大领域： 1． 智能能源和控制: 能量监控,灯控,通道控制 2． 安全方面:安全面板,PIR /运动检测 ,门窗传感器 3． 测量方面:油,水测量,居家显示,热能管理。 4． 汽车电子 ：车库门,遥控车钥匙,TPMS 接收器
技术支持
为了提高采用Si10xx 无线MCU 进行智能家居与智能仪表产品开发的效率，Silicon Labs 公司为MCU 与系统设计、RF 设计与优化，以及网络软件设计提供了丰富的软硬件开发工具。这些工具包括： 1．Si1000-DK 和Si1010-DK 开发套件
2．用于EZRadioPRO 无线产品的SDBC-DK3开发平台
3．无线开发套件(WDS)，一套综合性的工具软件。利用它，即使很少或没有RF 设计经验，也可以开发出可靠的、低成本的无线应用。 4．EZMACPRO 媒体访问控制模块(“无线网络功能包”)
5．完全兼容的无线M – B μs 协议栈(EN ：13757-4)，符合欧洲通用仪表网
以上工具可由Silicon Labs 授权代理商世强电讯处直接获得，更多技术支持及产品信息请致电世强电讯。
供稿：世强电讯