如何为物联网应用选择合适的通信接口

如何为物联网应用选择合适的通信接口

简介

通信接口

通用接口

免晶体USB

更复杂的通信接口之一是"免晶体"USB，这是SiliconLabs首家开发并获得专利的一项创新技术。这一突破性创新技术支持全速USB设备接口，无需外部晶体，因此对于大多数嵌入式系统开发人员来说这项技术能够降低BOM成本。

两种特别针对汽车应用的工业标准接口，LIN2.1（主/从）和CAN2.0，也已经集成在面向各种汽车应用的8位器件之中。SiliconLabs的汽车级8位MCU集成±0.5％的精确度振荡器（全电压和温度范围内），这使得CAN接口能够在无需片外晶体的情况下正常工作。这种性能也是同类器件中独一无二的。这种精度可调节的片上振荡器的另一好处是可以生成高精确度PWM边沿信号（120ps量级），这在小电机控制应用和一些电源控制应用中已被证明非常实用。

人机接口

许多8位MCU支持人机接口功能，这包括低功耗段式-LCD驱动器、电容式触摸感应接口、手势和接近感应。物联网应用需要各种人机接口功能，因为大量可连接设备，例如安全系统、智能恒温器和照明控制系统，可能拥有人机交互组件。

电容式触摸

段式LCD

段式LCD驱动器能够集成到8位MCU或者作为独立功能器件。作为独立器件，LCD控制器提供给LCD解决方案最佳的泄漏和动态功耗特性。这类器件通过SPI或者I2C连接到邻近的MCU。它消耗电量非常少，以至于可以仅通过一个输入引脚为自己供电，不需要连接VDD。此外，LCD驱动器的晶片尺寸极小，非常适用于作为裸片或者集成在玻璃中，而不是作为一个独立包装器件。（如图1所示。）

图1-独立式LCD控制器示例

手势、接近和环境照明

图2-集成先进混合信号外设、接口和驱动的接近感应MCU

接口堆栈和驱动程序

MCU接口和物联网

当今的互联的物联网生态系统有利于集成各种接口的IC器件，因此嵌入式市场的多样性本质需要这些器件能够尽可能多的支持各类"专用接口"的转换。

比起32位器件，8位器件更适合于简单控制应用，尤其是如果有必要进行复杂的实时I/O操作时。具体而言，8051架构允许进行带有并发逻辑运算的快速I/O位操作，这对控制应用非常有用。这些应用通常空间受限且对功耗敏感，这也是8位器件（例如来自SiliconLabs的高速8051MCU）的优势。需要注意的是各种ARMCortex-M系列器件也能够在这些应用中发挥作用，但是考虑到系统的板面积、功耗和实时性的限制，具有更高确定性执行模式的8位器件将有更好的表现。

结论

虽然8位MCU可能不会适合所有物联网连接设备应用，但是对于需要小封装尺寸、小存储空间大小、高功能密度、确定性和响应速度的成本敏感的应用来说是非常好的选择。高性能的80518位架构，以及当今众多可用接口，是大多数物联网应用的理想解决方案。

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