IoT向けAtmelワイヤレスソリューション

2015年にリリースされ、モノのインターネットデバイスの開発に使用するソリューションとして位置付けられるAtmelの新しいワイヤレス製品の概要を紹介します。 Atmelの観点から見ると、小型化、ソリューションの高度な統合、低消費電力、低コストがこのような製品の基本的な要件です。



この記事では、2.4 MHz無線送信機を内蔵したWiFi、BLEライン、Cortex M0マイクロコントローラーに注目します。

Wifi

ATWILC1000

マイクロプロセッサをホストとして動作するように設計された、SDIOインターフェイスを備えたSoC（システムオンチップ）。 チップにはTCP / IPスタックが含まれていないため、理論的にはもちろん可能ですが、マイクロコントローラーでの動作はメインオプションではありません。 ATWILC1000のLinuxドライバーは、SAMA5プロセッサーの標準カーネルアセンブリの一部です。



データの制御と転送に使用されるSDIOに加えて、チップにはオプションのインターフェイスセットI2Cスレーブ（制御用）、SPIマスター（外部フラッシュメモリとのやり取り用）、I2Cマスター（外部EEPROMの操作用）、UART（デバッグ出力用）があります情報）、9入力/出力ポート。 UARTを介してデータを送信することもできます。 この場合、速度はずっと遅くなります。



このソリューションは、QFN-40とWLCSP（BGAのようなもの）の場合は別個のチップの形で、また金属シールドと離婚アンテナの下のSMDモジュールの形で生産されます。



チップの形で実行するには、12〜40 MHzの範囲の周波数の外部クオーツが必要であり、次の変更が可能です。

• ATWILC1000B-MU-T-ハウジングQFN-40、5×5 mm
• ATWILC1000B-UU-T-WLCSP（55ピン）、3.25×3.25 mm

既製のモジュール形式のオプション：

• ATWILC1000-MR110PB-チップアンテナとPCBアンテナを備えたモジュール
• ATWILC1000-MR110UB-チップアンテナとuFLコネクタを備えたモジュール

モジュールの寸法は22×15 mmです。

ATWINC1500

WINC1500は、TCP / IPスタックを含む「ネットワーク」コントローラーであり、マイクロコントローラーをホストとして動作するように設計されています。 WINC1500は、マイクロコントローラーのリソースを必要としません。そのため、AVRやCortex M0など、ホストとしてのほぼすべての石で動作します。



技術的には、WINC1500は同じWINC1000ですが、TCP / IPスタックを含む内蔵フラッシュドライブを備えています。 過去の記事の 1つで、このモジュールの使用例について既に説明しました。



実行：

• ATWINC1500B-MU-別のチップとして、ATWINC1500はQFN-40パッケージで利用可能です。
• ATWINC1500-MR210PB-モジュールの形式で、WILC1000に似たデザインをより簡単に使用できます。

ATSAMW25

SAMW25は、WINC1500チップとSAMD21マイクロコントローラーを1つのシールドの下にARM M0 +コアと組み合わせたWi-Fiモジュールです。 内蔵コントローラーの周辺機器は、モジュールの外部ピンに出力されます。 したがって、エンドデバイスでは、ホストコントローラーがまったくなくてもかまいません。 開発者にとって、このソリューションにより、回路を簡素化し、占有面積とBOMの総コストを削減できます。 同時に、プログラマーは従来のマイクロコントローラーと同様にモジュールを操作します。







モジュールはAtmelによって既に認証されているため、回路を簡素化することに加えて、モジュールを使用すると、別のチップを使用するときに必要なエンドデバイスの必須認証が回避されます。

Bluetooth

Bluetooth回線のアプローチは、Wi-Fi回線とは少し異なります。

• ATBTLC1000-いわゆるリンクコントローラー-SoC、BLE4.1スタックのすべてのレベルを実装します。 スタックはROMに保存されます。 動作させるには、SPIまたはUARTを介して接続されたホストコントローラーが必要です。 また、チップは、SPIを介して接続された外部フラッシュメモリに記録されたプログラムを実行できます。
• ATSAMB11-チップ本体内にフラッシュを追加することにより取得されたSoC。 その結果、ユーザーファームウェアが内部で記述され実行される統合シングルチップソリューションが実現します。

このソリューションは、Cortex M0のコアに基づいています。 カスタム機能を実行するために、チップにはGPIO、2×SPI、2×UART、2×I2C、4×PWM、2 ADCチャネル11ビットなどの周辺機器のセットがあります。

ATBTLC1000

いくつかのデザインが利用可能です：

• ATBTLC1000A-MU-ハウジングQFN-32、4×4 mm。
• ATBTLC1000A-UU-WLCSPハウジング、31ピン、2.262×2.142 mm。 ケースとは異なり、QFNのGPIOはわずかに少なくなっています。
• ATBTLC1000-MR110CA-既製および認定済みモジュールの形式での実行、寸法20×12.7 mm。

ATSAMB11

物理的には、これはスタックが詰め込まれている組み込みフラッシュドライブを備えた同じBTLC1000です。







チップとモジュールの形での実行の伝統によると：

• SAM B11-QFN-48の場合のSOC、6×6 mm
• SAMB11-MR210CA-40個のパッドと22.9×15.4 mmの寸法のモジュール

ARM Cortex-M0 +ベースのIEEE 802.15.4ワイヤレスMCU

無線センサーとアクチュエータのネットワークを構築するために、Atmelは2015年に、水晶システムの新しいファミリー-SAMR21-統合2.4 GHz無線トランシーバーを備えたCortex M0 +コアを備えたマイクロコントローラーを導入しました。



マイクロコントローラー自体の特性は、SAMD21ファミリーに類似しています。

• コア周波数48 MHz
• 最大256 KBのフラッシュ
• パフォーマンス2.14 CoreMark / MHz
• 12個のDMAチャネル
• 70μA/ MHz未満の消費
• 最大5つのユニバーサル通信モジュールSERCOM
• 統合タッチボタンコントローラー
• 12ビットADC
• フルスピードUSBデバイスとホスト

利用可能なエンクロージャのオプション：







Atmel Studio 7には、6LoWPANとLwMeshの移植されたスタックを含む多数の例があります。