1 Układy interfejsowe Microchip (SMSC), mgr inż. Paweł Sióda Układy interfejsowe Microchip (SMSC) W sierpniu 2012 roku firma Microchip Technology Inc., powszechnie znany producent mikrokontrolerów, pamięci i układów analogowych zakupiła firmę Standard Microsystems Corp, będącą producentem układów półprzewodnikowych, oferującą systemy przesyłania sygnałów video, audio i danych w zastosowaniach domowych, biurowych i przemysłowych oraz w przemyśle samochodowym (automotive). Skrót SMSC jest również tłumaczony jako Smart Mixed Signal Connectivity, co doskonale oddaje specyfikę oferowanych układów scalonych. Rys.1 Portfolio SMSC W związku z opisanym wyżej przejęciem, wybrane układy SMSC pojawiły się w ofercie dotychczasowych dystrybutorów Microchip (w tym TME). Stanowią one rozszerzenie i uzupełnienie rozwiązań oferowanych przez tego producenta, wprowadzając przy tym wiele przydatnych i unikalnych funkcjonalności. W pierwszej kolejności należy zwrócić uwagę na układy interfejsowe USB oraz Ethernet (rys.2)
2 Układy interfejsowe Microchip (SMSC), mgr inż. Paweł Sióda Rys.2 owe układy SMSC Jeżeli chodzi o innowacyjność wśród układów z interfejsem USB, firma SMSC (obecnie Microchip), jako jedna z pierwszych oferuje projektantom rozwiązania USB 3.0 SuperSpeed hub. Poza nimi bardzo popularne są następujące produkty: 1. Kontrolery Hi-Speed USB 2.0 hub portów USB downstream USB2412 Mała obudowa, low-power, zakres temperatur 0-70 C 2 28 QFN USB2512B Low-power, zakres temperatur -40 85 C, USB Bartery Charging 1.1 USB2514B Low-power, zakres temperatur -40 85 C, USB Bartery Charging 1.1, algorytmy PortMap, PortSwap, TrueSpeed, PHYBoost i MultiTRAK USB2517 Low-power, zakres temperatur -40 85 C, USB Bartery Charging 1.1, algorytmy PortMap, PortSwap, TrueSpeed, PHYBoost i MultiTRAK 2 36 QFN 4 36 QFN 7 64 QFN
3 Układy interfejsowe Microchip (SMSC), mgr inż. Paweł Sióda Warto zwrócić uwagę, że wszystkie wymienione wyżej układy wykonane są w technologii low-power, co sprawia, że doskonale sprawdzają się w aplikacjach zasilanych z baterii. Niewielkie wymiary obudów ograniczają obszar zajmowany na płytce drukowanej PCB. Układy z rodziny USB251X posiadają zaimplementowane mechanizmy umożliwiające szybkie i wydajne ładowanie urządzeń podłączonych do ich portów poprzez interfejs USB (rys 3). Rys.3 układów USB251X 2. Transceivery Hi-Speed USB 2.0 Zegar referencyjny USB3340 Highly-integrated, mała obudowa, wewnętrzne zabezpieczenia przeciwprzepięciowe i ESD, zintegrowany regulator napięcia LDO 1,8 & 3,3 V, zintegrowany switch USB, tryb ULPI 60 MHz clock-in, technologia FlexPWR, detekcja procesu ładowania baterii (technologia RapidCharge Anywhere), PHYBoost 1,8 V- 3,3 V ULPI Wieloczęstotliwościowy (multi-frequency) 32 QFN
4 Układy interfejsowe Microchip (SMSC), mgr inż. Paweł Sióda Warto zwrócić uwagę na zastosowane w tym układzie wewnętrzne zabezpieczenia ESD do ±25kV orz zabezpieczenia przeciwprzepięciowe (OverVoltage Protection) do wartości napięcia 30V, eliminujące konieczność stosowania dodatkowych układów zabezpieczających. Dodatkowo transceiver ten w stanie nieaktywnym pobiera prąd poniżej 1uA. Układ może być taktowany z zewnętrznego rezonatora kwarcowego, jak również wykorzystywać generator wbudowany. 3. Hi-Speed USB 2.0 Flash Media Controllers Obsługiwane stadardy Flash Media USB2241 Ultra Hi-Speed, ekonomiczny, opcja zewnętrznej lub wewnętrznej pamięci ROM, secure memory format options SD/MMC/SM/MS 36 QFN W układzie USB2241 osiągnięto prędkość transferu na poziomie 35 MB/s. Oprogramowanie firmware umieszczone jest w wewnętrznej pamięci ROM (możliwy jest jego update). 4. Układy łączące w sobie funkcjonalność hub a USB 2.0 i kontrolera Flash Media Obsługiwane stadardy Flash Media portów USB downstream USB2640 Ultra Hi-Speed, ekonomiczny, lowpower, mała obudowa SD/MMC/xD/MS 2 48 QFN W zakresie układów z interfejsem Ethernet firma SMSC (obecnie Microchip) oferuje rozwiązania dla rynku konsumenckiego, systemów wbudowanych oraz aplikacji przemysłowych w zakresie Ethernetu 10/100-BaseT (Fast Ethernet) oraz 10/100/1000-BaseT (Gigabit Ethernet). Układy te w niewielkim stopniu obciążają jednostkę CPU, co sprawia, że są chętnie stosowane w systemach wbudowanych. Niewielka obudowa ogranicza miejsce zajmowane na płytce drukowanej PCB. Układy obsługują wiele interfejsów z jednostką m.in. interfejs równoległy (szyna lokalna), USB, MII/RMII. Popularne są następujące produkty:
5 Układy interfejsowe Microchip (SMSC), mgr inż. Paweł Sióda 1. Hi-Speed USB 2.0 to Ethernet Controllers Wbudowany regulator napięcia LDO Średnia moc pobierana LAN9500A Ethernet 10/100- BaseT, operacje bez wykorzystania pamięci EEPROM, technologia NetDetach, UniClock oraz Wake-on-LAN MII 1,2 3,3 V 228mW 56 QFN 2. 10/100-BaseT Local Bus Ethernet Controllers równoległy LAN9221 Mała obudowa, zaawansowane opcje konfiguracyjne, wsparcie dla wielu sterowników software, wsparcie dla szyny lokalnej 1,8 V oraz 3,3 V, wbudowany mechanizm sprawdzania sumy kontrolnej (odciążający ) 16-bit 56 QFN 3. 10/100-BaseT Ethernet Switches portów LAN9303 Wysokie osiągi, mała obudowa, pełna funkcjonalność 3 Single MII/RMII 56 QFN
6 Układy interfejsowe Microchip (SMSC), mgr inż. Paweł Sióda 4. 10/100-BaseT Ethernet Transceivers (warstwa fizyczna PHY)
7 Układy interfejsowe Microchip (SMSC), mgr inż. Paweł Sióda LAN8710A Pełna funkcjonalność, mała obudowa, MII/RMII 32 QFN LAN8720A zróżnicowana liczba linii I/O, mały pobór mocy RMII 24 QFN LAN8740 Mała obudowa, zróżnicowana liczba w pełni MII/RMII 32 SQFN LAN8741 funkcjonalnych linii I/O, Energy Efficient Ethernet, technologia Wake-on-LAN w celu zminimalizowania mocy pobieranej, mechanizmy diagnostyczne kabli dla celów łatwej instalacji i utrzymania sieci MII/RMII 32 SQFN Portfolio układów scalonych SMSC (obecnie Microchip) w ofercie TME będzie poszerzane w miarę sygnałów zapotrzebowania napływających z rynku. mgr inż. Paweł Sióda