Energieeffiziente 32-Bit-Mikrocontroller  der Zero-Gecko-Familie basieren auf dem ARM Cortex-M0+.

Energieeffiziente 32-Bit-Mikrocontroller der Zero-Gecko-Familie basieren auf dem ARM Cortex-M0+.Silicon Laboratories

Die EFM32 Zero Gecko MCUs bieten ein modernes Energiemanagement-System mit fünf Energieverbrauchsmodi, über die Anwendungen in einem verbrauchsoptimierten Zustand verbleiben und so wenig Zeit wie möglich im Aktiv-Modus mit hohem Stromverbrauch verbringen. Im Deep-Sleep-Modus weisen die Zero Gecko MCUs einen Standby-Stromverbrauch von nur 0,9 μA mit aktiver 32,768 kHz RTC, RAM/CPU-Zustandserhalt, Brown-out-Erkennung und Power-on-Reset auf. Der Stromverbrauch im Aktivmodus reicht hinab bis 110 µA/MHz bei 24 MHz, wobei Anwendungs-Code (Primzahl-Suchalgorithmen) aus dem Flash ausgeführt wird. Im Shut-Off-Modus beträgt der Stromverbrauch weniger als 20 nA. Mit 2 µs Wakeup-Zeit aus dem Standby-Modus senken die EFM32 MCUs den Stromverbrauch sogar noch weiter.

Auch die Zero-Gecko-Serie enthält die Energiesparfunktion PRS (Peripheral Reflex System), mit der sich die Energieeffizienz auf Systemebene erheblich verbessert. PRS überwacht komplexe Ereignisse auf Systemebene und erlaubt unterschiedlicher MCU-Peripherie, direkt untereinander zu kommunizieren – autonom und ohne Beteiligung der CPU. Mithilfe des PRS kann eine EFM32 MCU eine Serie bestimmter Ereignisse durchführen, bevor die CPU aktiviert wird. Dabei bleibt der Cortex-M0+ Prozessor-Core so lange wie möglich im stromsparenden Standby-Modus, was den Stromverbrauch des Gesamtsystems verringert.

Die Zero Gecko MCUs bieten viele der stromsparenden, präzisen Analog-Peripherie-Elemente, die sich auch in Silicon Labs‘ bekannten Tiny Gecko, Giant Gecko und Wonder Gecko MCUs befinden. Zu dieser stromsparenden Peripherie zählen ein Analog-Komparator, ein Versorgungsspannungs-Komparator, ein On-Chip Temperatursensor und ein 12-Bit-A/D-Wandler (ADC) mit 350 μA Stromverbrauch bei 1 MHz Abtastrate.

Blockdiagramm der Zero-Gecko-MCUs.

Blockdiagramm der Zero-Gecko-MCUs.Silicon Laboratories

Die EFM32 Zero Gecko MUCs sind die einzigen Cortex-M0+ Bausteine am Markt, die einen D/A-Wandler mit justierbarem Strom (IDAC) enthalten. Dieser integrierte, präzise Analog-IDAC erzeugt einen Bias-Strom von 0,05 bis 64 µA mit nur 10 nA Overhead. Der IDAC ermöglicht eine genaue Bias- und/oder Steuerfunktion für Companion-ICs und andere externe Schaltkreise wie Verstärker, Sensoren, Wheatstone-Brücken und Widerstandskaskaden. Damit erübrigen sich externe Leistungsverstärker in vielen kostengünstigen Anwendungen.

Die Zero Gecko MCUs enthalten einen 128-Bit-AES-Hardwareblock (Advanced Encryption Standard). Mit dieser schnellen integrierten Hardware-AES-Verschlüsselung eignen sich diese MCUs als Companion-Chip für HF-Sender und Transceiver in vernetzten Geräten für das Internet der Dinge.

Um die Markteinführung zu beschleunigen und die Entwicklungskosten zu senken, wird die Zero Gecko Familie durch das kostenlose Softwarepaket Simplicity Studio unterstützt.