EO_475

DIGITAL MCU 40 - ELETTRONICA OGGI 475 - GENNAIO/FEBBRAIO 2019 vengono utilizzati per generare l’orientamento preciso e le informazioni sulla posizione interna che sempre più gli utenti si aspettano dai loro prodotti indossabili e mo- bili. In questo ambiente, le funzionalità di MCU avanzati come quelli della famiglia Darwin di Maxim Integrated risultano essenziali per assicurare intelligenza invisibi- le. Intelligenza “invisibile” Le MCU Darwin sono progettate espressamente per supportare i requisiti dei prodotti intelligenti emergen- ti. Della famiglia fanno parte MAX32620, MAX32625 e MAX32630, in cui il funzionamento a basso consumo si accompagna a un set completo di funzionalità integrate. Basate su Arm Cortex-M4 a 32 bit con unità a virgola mobile (FPU), le MCU Darwin combinano un supporto completo per il funzionamento a basso consumo con blocchi specializzati per la gestione delle periferiche, la supervisione dell’alimentazione e la crittografia (Fig. 1). Varianti sicure come MAX32631 estendono il sup- porto per la sicurezza tramite una Trust Protection Unit (TPU) integrata in grado di supportare la riservatezza, l’integrità e l’autenticità in qualsiasi interazione tra il prodotto intelligente e gli host esterni. Gli sviluppatori possono sfruttare le numerose periferiche analogiche e digitali degli MCU e le interfacce se- riali per semplificare la progettazio- ne hardware dei sistemi che utilizza- no più sensori. Per la dimostrazione di questo progetto semplificato, Ma- xim Integrated utilizza il kit di valu- tazione MAXREFDES100. Il kit com- prende una scheda e un progetto di riferimento che illustra l’uso di più sensori, tra cui quello della tempera- tura corporea umana MAX30205 di Maxim, il front-end analogico (AFE) per ECG MAX30003, il pulsossime- tro MAX30101 e altri che verrebbero usati in un tipico prodotto indossabi- le di fitness. Sebbene per acquisire dati più com- plessi servano interfacce flessibili, l’architettura del set di istruzioni di Darwin consente a queste MCU di eseguire rapidamente i complessi al- goritmi che sempre più vengono ri- chiesti per estrarre informazioni utili da tali dati. Il set combina istruzioni a 16 e a 32 bit, riducendo l’ingombro del software applicativo pur mantenendo la capacità dell’ar- chitettura a 32 bit di eseguire più istruzioni per byte. Oltre alla FPU integrata, l’architettura della CPU Darwin include sia un moltiplicatore-accumulatore (MAC) hardware ad alta velocità, sia capacità di elaborazione parallela SIMD (istruzione singola, dati multipli), per offrire funzionalità di elaborazione dei segnali digitali. Grazie alla combinazione d’istruzioni DSP e virgola mobile, le MCU Darwin riescono a eseguire più velo- cemente gli algoritmi ad alta intensità di dati necessari per creare intelligenza nei prodotti di ultima generazio- ne. Allo stesso tempo, gli MCU integrano memorie su chip abbastanza grandi da conservare algoritmi e altro codice applicativo, oltre a un corredo sempre più ricco di software a livello di sistema, compresi kernel in tem- po reale, stack di comunicazioni e stack di protocolli di sicurezza. Tra i membri della famiglia di MCU Dar- win, gli sviluppatori possono trovare il mix di flash e SRAM più appropriato per la loro applicazione. Gli MCU MAX32630/MAX32631 offrono 2 MB di flash e 512 kB di SRAM. MAX32620 offre 2 MB di flash e 256 kB di SRAM, mentre MAX32625 ha 512 kB di flash e 160 kB di SRAM. Fig. 2 – Le MCU Darwin utilizzano un singolo spazio d’indirizzo che contiene sia i vari tipi di memoria che i registri mappati sulla memoria per i loro blocchi funzionali (Immagine per gentile concessione di Maxim Integrated)