专注低功耗 解决可穿戴核心难题

　　引言

　　随着pebble在智能手表产品的热卖，2014年可穿戴式智能设备的火热程度不言而喻。众多的手机行业巨头、传统的运动设备厂商、新兴的初创新贵，纷纷投身进入穿戴式智能设备的应用市场，推出专属的产品。可见，在可穿戴设备市场上，群雄逐鹿，一较高下，“江湖”必将引起一场“腥风血雨”的厮杀。要想一招制敌，开发厂商必须要在不成熟的穿戴式市场上拥有自己的必杀招。因此，只有颠覆者才能赢得可穿戴设备，实现更多的跨界融合和用户需求细分。

　　细看市场上已推出实物产品的可穿戴式设备，智能手环和智能手表的产品较智能眼镜、智能戒指等其他智能设备暂时遥遥领先。从产品应用的主控器平台可以划分为两类，一、采用高主频、运行可处理多媒体数据的主控器，搭载Android操作系统，周边功能丰富可类比为“微缩版的智能手机”；二、采用相对低的主频、嵌入式应用架构的主控器，运行嵌入式微小内核的操作系统，外扩各种类型的传感器应用，突出低功耗，长时间待机的用户体验。以上两类设备各具特色和优缺点，可满足不同需求的用户群。但是，从“可穿戴“一词看，更低的设备功耗、更长的电池续航能力将成众多设备的核心用户体验。

　　针对可穿戴式智能设备应用，北高智科技作为半导体IC的供应商能够如何助力设备开发商开发出低功耗极致化的设备？主要体现在北高智科技基于silicon labs超低功耗微控制器为核心，整合了可穿戴设备的周边低功耗应用器件，包括低功耗MCU EFM32，低功耗显示屏幕Sharp Memory LCD，低功耗蓝牙技术，低功耗触控、健康监护传感器等器件。

　　EFM32

　　EFM32是由高性能、模拟密集型、混合信号IC创新的行业领导者Silicon labs推出的全球最低功耗32位Cortex-M系列微控制器。EFM32™ Gecko 微控制器系列包含基于 ARM® Cortex®-M4（带浮点运算单元 （FPU））、Cortex-M3 和 Cortex-M0+ 处理器的节能设备。

　　在活动模式下执行来自Flash的实际代码时每兆赫所耗电量为180μA，在深度睡眠模式下为900nA，在关机模式下为20nA。在应用基准测试中， EFM32 微控制器的低电流性能，加上低于2μs 的启动时间使其电池寿命延长了至少4 倍。

　　外设方面，EFM32能提供低功耗的外设，包括低功耗的LEUART串行通信接口 和LETIMER定时器、RTC实时时钟、LESENSE传感器接口、USB OTG及ACMP等模拟外设。EFM32微控制器的独特之处在于它的“peripheral reflex system（周边反射系统）”（PRS）可与标准的32 位ARM 总线并行。PRS 可使EFM32 壁虎外围设备自主运行和交流，而中央处理器是关闭的，可延长睡眠时间并节省大量能源。

　　针对智能手表的应用，EFM32更是拥有其独特的优势，是低功耗极致化设计的最好选择。例如，在智能手表屏幕显示应用时，EFM32能够充分结合DMA与SPI接口低功耗驱动Sharp 1.28寸屏幕LS013B7DH03，在静态图片显示时EFM32+LCD整体功耗低至2μA，1Hz刷新时间时EFM32+LCD整体功耗低至5μA（局部刷新），充分体现它的低功耗极致化特点。

　　据silicon labs新闻消息，为汽车、健身、户外和移动导航提供创新GPS设备的领导厂商Magellan选择Silicon Labs的EFM32™ Giant Gecko微控制器（MCU）作为 Magellan Echo 智能运动手表的节能型处理平台。这款荣获“CES 2014 创新设计与工程奖”的 Echo 智能运动手表是首款具有“开放性”平台的智能运动手表。用户可在手腕即可看到和控制手机端的APP应用程序。它基于 ARM® Cortex®-M3内核的 32 位 Giant Gecko MCU作为主控器，搭载Sharp 0.99寸圆形屏幕作为显示，运行低功耗蓝牙BLE实现与智能手机互联。在运动手表的能效方面EFM32扮演着极其关键的角色，它使得 Echo 可以在单节 CR2032 纽扣电池供电条件下运行长达 11 个月。

　　EFM32具有片内RAM资源范围2K~128K字节，Flash资源范围4K~1024K字节，同时封装形式包含小型化的QFN、BGA类型，为满足可穿戴式设备的高集成度，体积轻薄小要求提供条件。它还支持不同系列同封装形式的软硬件兼容，便于设备开发者考虑产品的系列化及不同产品的平台兼容性。