新唐科技基于 MPU/ M4/ BLE MCU

在智能斷路器上的整體應用方案

隨著樓宇、家居、工廠配置越來越需要智能化、聯網化、本地邊緣處理及時化,所以與之配套的電氣控制設備之一斷路器與其管理監控的網關也會同樣需要重新設計。

我們看到普通的斷路器除了常規功能之外,例如短路保護、過載保護和漏電保護, 斷路器也會有一些新的智能特性,比如通過聯網實時反饋和記錄電路和設備的信息狀態。這些聯網接口和方式包括RS485、RJ45(以太網)、WiFi、藍牙、4G/5G等多種協議進行遠程控制,同時智能斷路器和網關內部也需要用高速CAN總線來互聯通訊。

在短距離監控方面,用戶也會使用手機APP或電腦終端遠程調節各種參數,如調節額定電流值、調節額定漏電保護跳閘值、過壓或欠壓百分比值、溫度保護值或其他值,使用戶可以根據自己的使用情況去調節。面對云端聯網和遠程遙控,在保護數據安全，防止被惡意篡改的潛在風險,用戶又不得不需要芯片級別的安全隔離和防護。

在這樣的需求下,智能斷路器和網關會需要滿足以上功能MPU、M4、BLE MCU來重新設計。

以下內容是新唐在相關的智能斷路器和網關產品方案來協助客戶提供這方面器件供應支持。

針對智能斷路器需求新唐提供相關M4產品

• 需要高算力

  • M46x系列高達200MHz,M483系列高達192MHz,二者都帶DSP/FPU浮點運算單元

• 大容量記憶體支持運行實時操作系統

  • M46x系列提供最多1024KB Flash與512KB RAM

  • M483系列提供最多512KB Flash與160KB RAM

• 豐富與冗余的外設

  • M46x系列提供最多CAN FDx4chs與UARTx10chs+ISO7816/UARTx3chs

  • M483系列提供最多CAN x3chs與UARTx8chs+ISO7816/UARTx3chs

• 多路ADC采集管道(>20chs)12-bit ADC

  • M46x系列提供5 MSPS, 12bit ADC, 可支持至28路 (最高可支持至3組ADC)

  • M483系列提供5 MSPS, 12bit ADC, 可支持至24路 (最高可支持至2組ADC)

• 豐富的管腳

  • M46x系列提供 LQFP64對應GPIO(44),LQFP128對應GPIO(100),LQFP144對應GPIO(114),LQFP176對應GPIO(146)

  • M483系列提供LQFP64對應GPIO(52)，LQFP128對應GPIO(100)

M463/M467系列選型

M483系列選型

新唐M4系列在智能斷路器上應用框圖

低階和高階斷路器網關應用

對面不同應用的場合,例如智慧建筑需要低階網關,功能需要能通過CAN總線控制斷路器,云端上傳,處理傳感器采集信號,實時運行RTOS的功能,此外高階的網關需要極高的算力面對輕量化的邊緣計算,更高速的CANFD 總線與斷路器及時控制,有軟硬安全機制保證數據的傳輸安全更多功能。新唐提供NUC980系列和MA35D1來協助客戶來應對不同的需求。

針對低階智能斷路器網關

新唐提供NUC980系列為其提供理想的選型

• 性價比與性能的完美結合

  • 高性能低成本核心處理器速度可達300MHz

• 內建64MB/128MB DDR@LQFP MCP封裝優勢

  • 降低Layout難度并縮小PCB尺寸和PCB板層數（降低成本）

  • 降低產品PCB生產工藝要求/降低產品EMI輻射強度

  • 可取代高階M4或M7等MCU使用

• 豐富與冗余的外設接口

  • 支持2組10/100Mbps以太網絡

  • 支持10組UART 串口(H/W PDMA, 3Mbps)

  • 支持2組USB2.0 Host

  • 支持4組CAN總線

  • 支持EBI擴充

  • 支持硬件加密引擎(Crypto Engine)

• 多操作系統優勢

  • 支持RT-Thread/Linux

NUC980系列選型

新唐NUC980系列在低階智能斷路器網關上應用框圖

針對高階智能斷路器網關

新唐提供MA35D1系列為其提供理想的選型

• 需要極高的算能應對輕量級的邊緣計算

  • 雙核64位Arm Cortex-A35 （800Mhz）與Arm Cortex-M4(180Mhz)異構內核架構

• 大容量內嵌SDRAM支持運行Linux與實時操作系統RT-thread

  • 最高內部堆迭DDR3L SDRAM容量高達512 MB

• 豐富與冗余的外設接口

  • 4 組PDMA

  • 2 路千兆以太網

  • 1 路SDIO3.0, 1 路SDIO2.0

  • 1 組USB2.0 高速主機，1 組雙角色USB2.0 高速主機與設備

  • 4路CAN FD

  • 2路QSPI

  • 2路I2S

  • 4路SPI/I2S

  • 17路UART

  • 6路I2C

• 完善的安全機制應對聯網的風險

  • TrustZone技術

  • 安全啟動(Secure Boot)

  • 可信安全島(TSI)是一個隔離的安全硬件單元,執行所有安全性相關操作

  • 硬件加解密引擎：AES256, SHA512, ECC, RSA4096, SM2/3/4

  • 真隨機數生成器(TRNG)

  • 8Kbit一次性存儲內存(OTP memory) 內含密鑰存儲(Key Store)功能

MA35D1系列選型

新唐MA35D1系列在高階智能斷路器網關上應用框圖

針對斷路器無線連接

新唐提供的M031BT/M032BT BLE MCU

• 運行速度可達72 MHz Arm Cortex-M0 內核

• 多達512 KB 閃存,96 KB SRAM

• 封裝：QFN48 (5 x 5 mm) for M031BT / QFN68 (8 x 8 mm) for M032BT

• 支持雙模藍牙低功耗BLE 5.0與無線2.4GHz傳輸技術

• 空中傳輸速率Data Rate：1 Mbps and 2 Mbps

• 高發射功率TX Power：+8 dBm @1 Mbps

• 接收靈敏度Rx Sensitivity：?94 dBm @1 Mbps

• PHY, Link Layer, Host 認證

M031BT/M032BT BLE MCU系列選型