（二）功耗最佳MCU產品和解決方案

　　飛思卡爾Kinetis L系列MCU產品簡介

　　飛思卡爾Kinetis L系列MCU是最佳功耗MCU產品代表。飛思卡爾Kinetis L系列的推出，為擁有8位和16位傳統架構的用戶向32位平臺遷移提供了良機，并為日常設備帶來額外的智能，但不會增加功耗、成本或體積。小家電、游戲配件、便攜式醫療系統、音頻系統、智能電表、照明和電源控制等應用現在可利用32位技術的能力及可擴展性來擴展到未來產品線，但價格和功耗均與8位和16位產品相當。8 位和16位架構的開發已經走到了盡頭，那些架構無法滿足物聯網發展的要求。 Kinetis L系列MCU兼備高能效、低價格、易于開發和小巧性以及Kinetis 32位產品組合的增強性能、外設、支持工具和可擴展性，是互連應用的理想選擇。

　　Kinetis L系列節能外設即使在MCU處于深度睡眠模式時也能維護正常功能，因此可實現少消耗多工作。在傳統的MCU中，必須激活主時鐘和處理器內核才能執行任務，即使是執行瑣碎的任務，如發送或接收數據、捕捉或生成波形或模擬信號采樣時也是如此。Kinetis L系列外設不用牽涉內核或主要系統就能執行這些功能，因而大大降低能耗、延長電池壽命。Kinetis L系列采用飛思卡爾屢獲殊榮的創新閃存技術，提供業界最低功耗的閃存部署。這樣，通過建立納米級硅島而不是采用連續膠片來存儲電荷，可提高閃存對數據丟失主要因素的防護，從而改進了基于硅的傳統電荷存儲方式。Kinetis L系列MCU產品如下圖所示：

　　
圖 Kinetis L系列產品

　　Kinetis L系列產品采用ARM今年3月最新推出的Cortex-M0+內核，直接瞄準目前的8位/16位市場。ARM Cortex-M0+處理器的能耗大約是現有任何8位或16位處理器的三分之一，但性能卻提高了2到40倍，其CoreMark/MHz值為1.77CoreMark/MHz，工作電壓為1.71V～3.3V，靜態功耗為深度睡眠模式僅耗電150nA，支持4.6μS快速啟動的睡眠模式僅耗電1.4μA。動態功耗為50μA～84μA/MHz。Kinetis L系列主要應用領域包括電腦附件、消費類電子、樓宇控制、煙感、辦公設備、驗鈔機等。

　　飛思卡爾可擴展Kinetis之ZigBee? 智慧能源無線解決方案

　　由于Kinetis L系列解決方案，飛思卡爾官方網站暫未公布，所以以下無線解決方案是基于飛思卡爾Kinetis KW20無線微控制器系列的解決方案。該解決方案也滿足低功耗、高性能的條件。當然Kinetis L系列相應的解決方案在功耗上的效果就會更加突出了。（如果大家有相關的方案，也可以提交到電子發燒友網站。）

　　Freescale發布了首個ARM? Cortex?-M4處理器在智能能源、智能電表和大樓控制等應用的無線解決方案，進一步擴充了Kinetis微控制器 （MCU） 產品組合。Freescale新一代Kinetis無線解決方案在ZigBee?平臺上提供高性能及安全性，設計者可以根據他們的特定應用來優化解決方案。

　
　圖 飛思卡爾可擴展Kinetis之ZigBee?平臺智慧能源無線解決方案模塊

　　Freescale設計Kinetis KW20無線微控制器系列的目的是應對未來ZigBee智能能源和互聯網協議規范所帶來的不斷增長的處理和內存要求。 Kinetis KW20無線微控制器整合了一個ARM Cortex-M4處理器與MC1323/4 RF收發器搭配形成一個強大的功能集，提供了一個可靠、安全且低功耗的ZigBee平臺。工程師們可以選擇KW20 MCU的單芯片解決方案，也可以選擇將RF收發器和相對應的Kinetis MCU結合在一起，靈活地根據特定的應用需求定制。Kinetis KW20無線微控制器原理框圖如下圖所示：

　　
圖 Kinetis KW20無線微控制器原理框圖

　　Kinetis KW20無線微控制器提供高性能，滿足智能能源應用的內存和安全需求，同時為設計師帶來了最大程度的靈活性。Kinetis系列產品融入了ZigBee連接功能后，可以讓用戶的系統永不過時，同時獲得更高的無線性能和額外的安全性。

　　Freescale的KW20無線MCU和MC13233/4 RF收發器通過低功耗和增加回路預算提供先進的RF性能。收發器是天線型分集收發器，可以增強RF可靠性，特別是在出現干擾的情況下。KW20無線MCU和MC13233/4 RF收發器的設計可以降低傳輸和接收功率，其低功耗運行模式可以優化能源的利用。MC1323/4 RF收發器原理框圖如下圖所示：

　　
圖 MC1323/4 RF收發器原理框圖

　　KW20無線MCU和MC13233/4 RF收發器具有獨特的特性，提供雙重個人局域網（PAN）支持，能夠使用同一組件和兩個ZigBee網絡進行無線通信。此外，Freescale在組件中內含高端處理器中罕見的高級安全功能，滿足客戶對更先進的加密方法、密鑰、安全內存及篡改偵查功能的需求。安全閃存保護代碼和數據免遭非法入侵和修改，篡改偵查可以偵察到擦除事件，還可以異步擦除安全RAM并產生中斷，使組件可以采取其他行動，包括系統重啟。MMCAU（內存映像的加密加速單元）支持一套專門的操作來增強加密和解密操作的吞吐量以及消息摘要功能。自Freescale發布第一個32位ZigBee平臺選擇了IAR Systems的集成開發環境（IDE）直到現在，IAR System能夠實現最有效的程序優化。

　　BeeKit 研發平臺：無論開發者選擇單芯片Kinetis KW20無線MCU解決方案，還是使用帶有MC13233/4 RF收發器的多芯片解決方案，他們可以享用Kinetis MCU產品組合工具和軟件。ZigBee協議軟件已整合到Kinetis開發工具中，可以進一步加速開發時間。支持包括BeeKit無線連接工具箱，基于Eclipse?的CodeWarrior 集成開發環境（IDE）。Freescale MQX軟件解決方案，和Tower System模塊開發平臺，可以快速提供原型產品。我們廣闊的ARM生態系統還可以提供第三方開發支持，包括IAR的IDE。BeeKit 研發平臺原理框圖如下圖所示：

　　
圖 BeeKit 研發平臺原理框圖