MTP není OTP. Stačí 1 mm a máte hromadu funkcí

Síla integrovaných obvodů spočívá ve spoustě možností, které dokážou efektivně řešit pod „jednou střechou“. A nepřekvapí zde ani zdánlivý protimluv, kdy výbava nových součástek neustále roste, aniž by se zároveň zvětšovala zastavěná plocha na desce. Právě naopak. Pracujete se smíšenými signály a žádáte tolik potřebnou flexibilitu? S novými konfigurovatelnými prvky GreenPAK™ vstupuje do hry nejen rozhraní I²C, ale také pružná reakce na provozní změny.

Logika, časování, ale i komparátor

Představte si na úvod spojení dvojice rychlých analogových komparátorů ACMP, dvanácti konfigurovatelných vyhledávacích tabulek (LUT), speciálních bloků pro zpožďovací linky nebo čítače, dvou oscilátorů pracujících na 10 kHz a 25 MHz, sedmi, příp. až deseti vývodů GPIO, které v jednom nebo také ve dvou případech spolehlivě ustojí celý napájecí rozsah až do 5,5 V bez ohledu na skutečnou hodnotu V_DD a k tomu všemu záštitu ze strany sériového rozhraní I²C, Power-on Reset (POR) s volitelným CRC nebo např. energeticky nezávislou paměť NVM (128×8), která se programuje pomocí konfiguračního softwaru a po nasazení v koncové aplikaci ji lze s ohledem na dodatečné změny, aktualizace či opravy chyb znovu přeprogramovat.

Kolik místa bude právě vzniklá konfigurovatelná struktura nakonec potřebovat? Firmě Renesas Electronics u pouzder typu STQFN o dvanácti vývodech s roztečí 0,4 mm bohatě stačí 1,6 × 1,6 × 0,55 mm. A pokud oželíme tři univerzální vstupy či výstupy, dostaneme se ještě dál. Výrobce totiž u nejmenšího obvodu GreenPAK™ svého druhu, navrženého pro práci se smíšenými signály, slibuje rovněž provedení WLCSP s devíti vývody a rozměry pouhých 1,155 × 1,155 mm. Přenosná či nositelná elektronika v čele s chytrými prsteny, hodinkami, fitness náramky, brýlemi pro virtuální realitu apod. má na čem stavět. Podobně jako průmyslová automatizace nebo např. výpočetní technika, uvážíme – li teplotní rozsah od -40 °C do +105 °C.

Nízkopříkonová novinka, představená koncem září [1], v praxi doplňuje mikrokontrolér a efektivně přitom nahrazuje větší počet diskrétních obvodů, které bychom jinak potřebovali při snímání, řízení nebo časování, u propojovací či pomocné logiky, k zajištění správy systému „na pozadí“ apod. Najdeme ji pod označením SLG46801 [2]. Srovnatelné obvody již na trhu každopádně máme – na stránkách DPS Elektronika od A do Z jsme v minulosti vybrané součástky od stejného výrobce, resp. ještě před získáním společnosti Dialog Semiconductor v létě roku 2021, představili třeba v [3],[4],[5],[6]. Novinky však bodují zejména svými rozměry, které dále podtrhuje přítomná sériová sběrnice, vícenásobná přeprogramovatelnost (MTP vs. OTP) cestou I²C, ale i bezpečnostní funkce s ochranou proti zpětnému čtení obsahu. Kombinovaná struktura vyžaduje napájecí napětí v rozsahu od 1,71 V až do 5,5 V, které se rovněž uplatní při programování či mazání paměti. A za zmínku stojí také náklady. Novinka slibuje v rámci širší skupiny obvodů GreenPAK™, kterých firma po celém světě mimochodem dodala už více než čtyři miliardy kusů, jednu z nejnižších cen, počítaných s ohledem na přítomná GPIO.

(plné rozlišení)

Digitální, ale i analogové systémové HW funkce lze pro potřeby drobného finálního návrhu s nízkou vlastní spotřebou pohodlně nakonfigurovat pomocí volně dostupného vývojového prostředí Renesas Go Configure™ Software Hub s grafickým uživatelským rozhraním (GUI), které rovněž poslouží při simulacích nebo také k emulaci – bez potřeby dalších diskrétních součástek nebo složitého vývoje firmwaru [7]. Integrované obvody SLG46801 máme v pouzdrech typu STQFN již nyní k dispozici formou vzorků, zatímco s drobnějším provedením WLCSP počítá firma Renesas pro sériovou výrobu ještě letos. Dlužno však dodat, že kvůli mikroskopické velikosti již ani v jednom případě nenajdeme žádné A/D či D/A převodníky nebo např. operační zesilovače. Z pohledu analogového světa si musíme v jádru vystačit s komparátory a napěťovou referencí, které však alespoň vhodně doplní základní číslicová výbava. Nebo obráceně.

Odkazy:

[1] Tisková zpráva, https://www.renesas.com/en/about/newsroom/renesas-introduces-smallest-configurable-greenpak-ic-multi-time-programmability-ultra-compact-wlcsp

[2] Obvody SLG46801, https://www.renesas.com/en/products/slg46801

[3] Analogové funkce sbalené na cesty. GreenPAK se nyní sveze i autem, https://www.dps-az.cz/clanky/id:69927/analogove-funkce-sbalene-na-cesty-greenpak-se-nyni-sveze-i-autem

[4] Má to smysl. Analogové obvody se s programováním nevylučují, https://www.dps-az.cz/clanky/id:78623/ma-to-smysl-analogove-obvody-se-s-programovanim-nevylucuji

[5] GreenPAK™ s I²C na ploše 1,6 x 1,6 mm, https://www.dps-az.cz/zpravy/id:77228/greenpak-tm-s-i2c-na-plose-1-6-x-1-6-mm

[6] Programovatelný analog nám není cizí. Ani s 14bitovým A/D převodem, https://www.dps-az.cz/clanky/id:102023/-programovatelny-analog-nam-neni-cizi-ani-s-14bitovym-a-d-prevodem

[7] Go Configure Software Hub, https://www.renesas.com/software-tool/go-configure-software-hub

robenek@dps-az.cz