Freescale Kinetis L series: massima efficienza dal punto di vista energetico

Nuovo appuntamento con la rubrica Firmware Reload. I nuovi MCU 32 bit sono stati progettati per trasformare le applicazioni industriali e consumer che utilizzano architetture legacy 8 e 16 bit.

Freescale sta mettendo a disposizione campioni alpha di dispositivi della propria Kinetis L series, i primi microcontrollori (MCU) costruiti in base al processore ARM® Cortex™-M0+. Questa settimana i dispositivi Kinetis L series sono esposti al Freescale Technology Forum (FTF) e durante il discorso di inaugurazione dell’evento sono state tenute delle demo. Con l’espansione della comunicazione macchina-macchina e per via della diffusione sempre maggiore della connettività di rete, molte delle applicazioni entry-level stand-alone attualmente in uso dovranno poter disporre di maggiore intelligenza e funzionalità.

La Kinetis L series di Freescale rappresenta l’occasione ideale per gli utenti di architetture legacy 8 e 16 bit che desiderano migrare a piattaforme 32 bit e dotare di intelligenza supplementare i dispositivi di uso comune senza aumentare i consumi energetici o i costi e senza dover sacrificare spazio. Applicazioni come piccoli elettrodomestici, accessori per videogiochi, sistemi medicali portatili, impianti audio, contatori intelligenti, controllo di alimentazione e illuminazione possono, quindi, avvalersi di funzionalità 32 bit e della scalabilità necessaria per ampliare le future linee di prodotti, il tutto a livelli di consumo energetico e di prezzo tipici dei dispositivi 8 e 16 bit. “A nostro parere, lo sviluppo 8 e 16 bit è arrivato alla fine della pista. Queste architetture non riescono a tenere il passo con la crescita di Internet delle cose”, ha dichiarato Geoff Lees, Vice President e General Manager dell’unità Industrial & Multi-Market MCU di Freescale, aggiungendo: “I microcontrollori Kinetis L series sono il prodotto ideale per la nuova ondata di applicazioni connesse in quanto abbinano efficienza energetica, economicità, semplicità di sviluppo e un ingombro limitato alla performance più elevata, alle periferiche, ai tool abilitanti e alla scalabilità del portafoglio Kinetis 32 bit”.

EFFICIENZA ENERGETICA AI MASSIMI LIVELLI

Il processore ARM Cortex-M0+ consuma all’incirca un terzo dell’energia assorbita da un qualsiasi processore 8 o 16 bit attualmente in commercio a fronte di una performance superiore da due a 40 volte. Kinetis L series favorisce l’efficienza energetica del core apportando tutte le ultime novità in fatto di progettazione di piattaforme MCU, di modi operativi e di periferiche a basso consumo. Ne deriva un microcontrollore che consuma solo 50 uA/MHz* nel modo VLPR (very-low-power run) e che può riprendere rapidamente l’attività da uno stato a consumo ridotto, procedere all’elaborazione dei dati e ritornare al modo sleep, prolungando quindi la durata delle batterie. Questi vantaggi sono risultati evidenti nel corso della demo tenuta al FTF, che mette a confronto le caratteristiche di efficienza energetica di Kinetis L series con soluzioni commercializzate da concorrenti di Freescale in un’analisi basata sul benchmark CoreMark. Kinetis L series rientra anche nel programma Energy- Efficient Solutions di Freescale.

Le periferiche a basso consumo Kinetis L series funzionano più a lungo con meno energia mantenendo la funzionalità anche quando il microcontrollore si trova in modalità “deep sleep”. Negli MCU tradizionali è necessario attivare il core e il clock principale anche per eseguire task elementari come inviare o ricevere dati, acquisire o generare forme d’onda o effettuare il campionamento di segnali analogici. Le periferiche Kinetis L series sono in grado di eseguire queste funzioni senza coinvolgere il core o sistema principale, abbattendo quindi drasticamente i consumi energetici e prolungando la durata delle batterie. Kinetis L series, costruita utilizzando l’innovativa e pluripremiata tecnologia di memoria flash di Freescale, favorisce l’implementazione di memoria flash a minor consumo energetico dell’intero settore.

Si tratta di un passo avanti rispetto all’approccio tradizionale di storage della carica basato sul silicio in quanto, per immagazzinare la carica, vengono create isole di silicio su scala nano invece di utilizzare un film continuo, rendendo quindi la memoria flash maggiormente immune alle cause più comuni di perdita dei dati. “Internet delle cose richiede processori estremamente economici e a bassissimo consumo energetico in grado di garantire una buona performance”, ha dichiarato Tom R. Halfhill, analista senior di The Linley Group e principale redattore del Microprocessor Report, aggiungendo: “Primi microcontrollori 32 bit a utilizzare il core del processore Cortex-M0+ di ARM, gli MCU Kinetis L series di Freescale garantiranno i livelli di efficienza energetica e di prezzo solitamente collegati ai processori 8 e 16 bit a un’ampia gamma di applicazioni industriali e consumer”.

SEMPLICITÀ DI SVILUPPO

Kinetis L series soddisfa il requisito di facilità d’uso che assume un’importanza critica per lo sviluppo entry-level attraverso innovazioni quali la piattaforma di sviluppo Freedom di Freescale, un sistema di sviluppo e valutazione economico, a basso consumo e di piccole dimensioni per rendere più rapidi prototyping e demo di applicazioni. Abbina dimensioni standard a un’ampia serie di schede di espansione di terze parti. Un’interfaccia integrata di debug USB presenta un mass storage device mode flash programmer di facile utilizzo, una porta seriale virtuale e classiche funzionalità di programmazione e run control; il software Processor Expert, un tool di generazione software device aware a base GUI che elimina la necessità di scrivere codice di avvio delle periferiche o driver per i dispositivi. Favorisce la migrazione degli sviluppatori da soluzioni 8 e 16 bit a soluzioni 32 bit semplificando l’architettura software e abbreviando considerevolmente i tempi di sviluppo delle applicazioni; il Kinetis MCU Solution Advisor, un’applicazione basata sul web con un configuratore di microcontrollori interattivo che aiuta a individuare il microcontrollore più adatto applicando filtri dinamici basati sulle caratteristiche di funzionamento, sulle opzioni di package, sulle configurazioni di memoria e sulla libreria hardware di periferiche.

INTEGRAZIONE E SCALABILITÀ

Ciascuna famiglia Kinetis L series comprende opzioni di memoria flash scalabile, pin count e periferiche di controllo, di temporizzazione, di comunicazione e analogiche, facilitando di conseguenza i percorsi di migrazione a fini di ampliamento della linea di prodotti finali.

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