EMB 96

EMBEDDED 96 • MAGGIO • 2025 30 Fig. 1 - Gli MCU PIC18-Q20 di Microchip con supporto MVIO, offrono più protocolli di comunicazione come I3C, SPI, I2C e UART e fino a tre domini di tensione operativi indipendenti trasmissione più efficiente. I dati aggregati del sensore vengono trasmessi al controller principale tramite il bus I3C a intervalli ottimizzati per assicurare l’efficienza del sistema. Il vantaggio distintivo di I3C nei sistemi basati su sen- sori diventa evidente se si considera la sua capacità di minimizzare la complessità dei componenti, i costi e il consumo energetico, richiedendo un numero inferiore di pin e fili rispetto alle interfacce di comunicazione al- ternative. Per i progettisti di sistemi che operano nel settore IoT, un microcontroller compatto con interfaccia di comu- nicazione I3C si propone come una valida soluzione, in grado di semplificare la realizzazione di dispositivi IoT di allineati alle esigenze del mercato. Protocolli multipli e tensioni multiple nei dispositivi embedded Man mano che i requisiti tecnologici crescono, gli svi- luppatori embedded affrontano sfide crescenti di com- patibilità con le versioni precedenti. Questa compati- bilità è fondamentale perché consente di aggiornare gradualmente i sistemi embedded, piuttosto che ridi- segnarli completamente. Per facilitare la transizione a I3C, il nuovo protocollo di comunicazione supera le li- mitazione di I2C e SMBus, pur continuando a utilizzare gli stessi due pin di I2C per clock e dati per mantenere la compatibilità. Mentre I3C si pone l’obiettivo della compatibilità con i protocolli I2C/SMBus, la presenza di un dispositivo I2C/ SMBus su un bus I3C può influire sulle prestazioni del bus, persino con l’ottimizzazione del controller per i di- spositivi I3C. Per risolvere questo problema, una MCU con un modulo I3C può fungere da dispositivo ponte, isolando i dispositivi target I2C/SMBus dal bus I3C “puro”. Ciò mantiene l’integrità del bus I3C, consen- tendo al controller I3C principale di comunicare con i dispositivi I2C/SPI tramite l’MCU bridge. Inoltre, l’MCU può consolidare gli interrupt dai disposi- tivi I2C/SMBus e trasmetterli al controller I3C principa- le utilizzando gli interrupt in-band, senza pin o segnali aggiuntivi. I sistemi embedded incorporano vari componenti come MCU, sensori e altri circuiti. Spesso, questi componenti devono essere collegati tra loro, ma operano in domi- ni di tensione diversi. Ad esempio, i sensori analogici funzionano tipicamente a 5 volt, mentre i protocolli di comunicazione come I2C e SMBus richiedono 3,3 volt. Il bus I3C può persino funzionare a 1 volt per soddisfare i requisiti dei moderni processori ad alta velocità. Le MCU con funzionalità MVIO (Multi Voltage I/O) ri- solvono le incompatibilità di tensione ed eliminano la necessità di traslatori di livello. Questa funzione consen- te ai bus I3C e I2C/SMBus di funzionare contemporane- amente a tensioni diverse. Ad esempio, una MCU può far funzionare il bus I3C a 1 V mantenendo il bus I2C/ SMBus a un valore più alto (3,3 V) per garantire la com- patibilità con i dispositivi preesistenti. Come visibile in figura 1, gli MCU PIC18-Q20 di Micro- chip con supporto MVIO, offrono più protocolli di comu- nicazione come I3C, SPI, I2C e UART e fino a tre domi- ni di tensione operativi indipendenti. Questa flessibilità si rivela estremamente vantaggiosa in ambienti di rete complessi in cui i dispositivi utilizzano diversi protocolli e tensioni, consentendo agli sviluppatori di embedded di mantenere i protocolli esistenti e garantire allo stesso tempo la possibilità di supportare future evoluzioni. Le moderne infrastrutture di elaborazione Molte volte non ci si rende conto dell’importanza dei data center in una quotidianità sempre più digitale. Dalla con- duzione di transazioni commerciali e finanziarie alla navi- gazione in Internet, all’archiviazione dei dati, all’impegno nei social network, alla partecipazione a riunioni virtuali e all’intrattenimento digitale: tutte queste attività sono facilitate dai data center. Questi ultimi assicurano che i nostri dati siano al sicuro, che Internet sia veloce e che i nostri servizi digitali siano sempre disponibili. Il nucleo del data center è il moderno server blade, un computer avanza- to progettato per massimizzare l’effi- HARDWARE | I3C INTERFACE