실리콘 랩, C8051F41x 제품군으로 소형 폼팩터 MCU 확장

스마트클록(smaRTClock)으로 영리해진 8비트 MCU

8비트 MCU 시장은 다양한 애플리케이션에 특화된 수많은 제품들을 여러 회사가 공급중인 격전장이다. 그중에서도 실리콘 랩은 8051 CPU를 이용한 8비트 혼합신호 MCU 제품군에 주력하고 있다.그렇다면 8비트 혼합신호 MCU 제품들에 있어 8051 코어가 가지는 강점은 무엇일까. 수십 년을 통해 이미 입증된 성능과 더불어 설계자는 애플리케이션의 개발시에 설계 유연성을 가질 수 있다는 점이 아직까지 힘을 잃지 않는 큰 이유일 것이다. 특히 혼합신호 MCU에 있어서 실리콘 랩의 제품군은 타사의 제품에 비해 몇 가지 차별화된 특징을 갖추고 있다고 강조한다.● 고성능·고정밀도를 가진 아날로그 주변장치를 포함하고 있다.● 속도 측면에서 C8051F12x 일부 제품군과 C8051F13x 제품군은 시장에 나와 있는 MCU 중 최상급인 100MIPS (peak)의 속도를 보여준다.● 초소형의 풋 프린트 안에 여러 기능을 통합한 패키지를 내놓고 있다.이밖에도 실리콘 랩은 이더넷 MCU, USB MCU 제품군의 확대를 통해 임베디드 시스템의 연결성 및 소형화 추세를 제품 개발에 적극 반영하고 있다.실리콘 랩의 로스 배너타인(Ross Banna tyne) MCU 사업부 마케팅 디렉터는 “현재 MCU 시장을 보면 임베디드 시스템과 깊은 연관성이 있다”며 “엔지니어들은 흔히 볼 수 있는 USB나 이더넷을 이용해 MCU와 연결하려는 노력을 하고 있으며, 그 결과 성능은 나아지고 크기는 작아졌다”고 새로운 제품군의 개발 배경을 설명했다.smaRTClock으로 무장,C8051F41x 제품군이번에 새롭게 확장한 실리콘 랩의 혼합신호 8비트 MCU, C8051F41x 제품군은 큰 메모리 탑재 및 작은 패키지(최소 5×5, QFN28 패키지)가 특징이다. 32KB의 플래시 메모리와 12비트 ADC/DAC를 내장하고 있으며, 최대 50MIPS의 빠른 CPU 속도와 장애복구를 대비한 smaRTClock을 소형 패키지에 갖추고 있다. 전압은 2~5.25V까지 전압 공급장치를 통해 폭넓게 제공한다.C8051F41x의 볼록 다이어그램을 보면(그림 1 참조) 8051 CPU를 중심으로 배터리 전환 회로, 온칩 디버그, 스마트클록, 12비트 ADC·DAC, 온도 센서, 구성 가능한 전압 I/O, 혼합 아날로그/디지털 회로가 내장돼 있다. ● 온칩 디버깅 기능엔지니어가 이 MCU를 이용해 애플리케이션을 쉽게 개발할 수 있도록 지원하는데, 시스템 및 칩의 디버깅과 업그레이드도 간단하게 해준다. ● 혼합 아날로그/디지털 회로유연성이 뛰어나, 용도에 따라 아날로그 입·출력 및 디지털 입·출력으로 구성이 가능하다. ● 구성 가능한 전압 I/O 핀 시스템의 전압에 따라서 구성 가능하며 최대 5V까지 허용 가능한 독립형 I/O 전압 제어 기능을 제공한다. ● 스마트클록두 가지 안전 복구 기능을 갖추고 있는데, 한 가지는 자동 배터리 전환 회로이다. 이 회로는 전원이 공급에 문제가 생겼을 경우 MCU가 자동으로 감지, 모드를 배터리 백업으로 바꿔주도록 해준다. 또 한 가지는 열이나 습기 또는 진동에 취약한 크리스털 오실레이터에 문제가 생겼을 경우 이를 찾아낸다.C8051F41x 제품군은 고성능·소형 패키지가 필요한 카메라 모듈 및 휴대용 의료기기나 정확성과 장애시 안전복구 기능이 강조되는 부분인 Point-of-sale 시스템 및 전기·수도 계량기 등의 애플리케이션에 유용하다.다양한 개발폼으로 ‘지원사격’실리콘 랩은 C8051F41x 제품군 확대와 더불어 이를 이용한 애플리케이션 개발을 지원하기 위해 개발 도구 및 평가킷을 제공한다.전문 개발 도구 C8051F410DK는 타깃 보드와 사용자 환경의 통합 개발환경(IDE) 및 케이블, 공통 파워서플라이를 포함한다. 저비용 평가킷 C8051F411EK은 스마트클록이나 파워에 관련한 기능들을 평가해볼 수 있다. 또한 보이스 레코드 RD 레퍼런스 킷은 고성능의 ADC 및 CPU 처리 능력을 시험해볼 수 있다.이와 같은 다양한 제품과 개발툴을 이용하면 쉽게 임베디드 시스템이나 애플리케이션을 쉽고 빠르게 개발할 수 있으며, 관련된 실리콘 랩의 100여개 포트폴리오를 통해 차별화 시킬 수 있다고 회사는 설명했다.USB MCU 제품군 및 단일칩 이더넷 컨트롤러소형 폼팩터 제품군의 확장과 함께 실리콘 랩은 USB MCU 제품군과 단일칩 이더넷 컨트롤러인 CP220x를 발표했다.C8051F41x, 통합 솔루션 제공으로 설계 프로세스 간소화USB는 시리얼 표준에 있어 이미 일반적이고, 대중화되어 각종 애플리케이션에서 기본적인 인터페이스로 이용되고 있다. 특히 데이터의 추출·전달에 유용하게 사용될 수 있기 때문에 USB는 임베디드 시스템 개발자에게 매력적인 인터페이스로 자리 잡은 지 이미 오래다.실리콘 랩에서 발표한 USB MCU, C8051F41x 제품군은 최대 48MIPS 속도의 8051 CPU를 기본으로 최대 64KB의 메모리를 제공하며 I/O 인터페이스 옵션도 최대 40개를 갖추고 있다. 최대 48MIPS까지 동작하는 고속 파이프라인 8051 호환 MCU 코어, 10비트 ADC, 최대 64KB의 온보드 플래시 메모리가 포함된다. 특히, 온칩 USB 엔진은 제어 엔드 포인트 1개와 유연성 있는 엔드 포인트 파이프 6개를 포함해 설계시 다중 USB 장치 유형을 지원한다. 이 밖에도 SPI, SMBus, 외부 메모리 인터페이스(EMIF), 카운터, PWM 생성기 및 비교기 등과 같은 기능들이 제공된다.C8051F41x 제품군을 위해 준비된 소프트웨어 개발도구는 물론 하드웨어 개발 플랫폼을 통해 USB를 통한 연결성 강화를 도와주고 있다. 따라서 설계자는 제품을 개발하는 동안 USB 코드에 신경 쓸 필요없이 최종 제품에만 집중할 수 있다. 뿐만 아니라 각 USB MCU 제품군을 위한 고유의 하드웨어 개발 플랫폼을 개발 및 공급하고 있으며 레퍼런스 디자인을 통한 다양하고 광범위한 디자인을 제공하고 있다.C8051F34x 제품군은 의료진단 장비, POS(Point-Of-Sale) 단말기, 저울, 내장형 모뎀 및 VoIP(Voice over Internet Protocol) 전화기와 같이 USB 연결성 및 고성능 아날로그, 고성능 CPU 프로세싱과 더욱 큰 메모리 풋프린트가 요구되는 애플리케이션에 유용하다.기타 특징● USB 2.0 규격으로 되어 있어 저속 및 전속 동작을 모두 지원● 추가 부품 없이 USB 연결과의 직접 인터페이스를 위한 온칩 전압 레귤레이터 및 물리층 트랜시버를 탑재● UART, 타이머 및 온도 센서와 같이 풍부한 주변기기 기능 제공CP220x, 내장형 이더넷 연결 추가 간소화이더넷 인프라가 충분히 구축되어 있는 오늘날, 소형의 CP220x 이더넷 컨트롤러 칩은 임베디드 시스템 설계자에게 유용한 개발 솔루션을 제공할 수 있다. 가령 CP220x 제품군을 사용하면 시스템의 재프로그램 및 캘리브레이션을 변경, 혹은 사용자 정보를 업데이트를 한다고 할 때 데이터를 시스템 안에 넣거나 추출이 이더넷을 통해 가능해진다.CP220x는 통합형 IEEE 802.3 규격 10 Base-T 이더넷 MAC 및 PHY, 그리고 대다수 내장형 시스템의 제품 제조 공정에서 직렬화 단계를 제거하기 위해 고유한 48비트 MAC 주소를 사용하며, 온보드 플래시 메모리를 포함한다. 이 온보드 플래시는 사용자 상수 및 웹서버 콘텐츠를 저장하거나 범용 비휘발성 메모리로 사용될 수 있다.최대 30Mbps의 동작 속도를 포함한 고성능 병렬 외부 메모리 인터페이스를 구현함으로써, CP220x는 통신에 보다 적은 시간을 소모하므로 주변 aMCU가 훨씬 더 효율적으로 스택이나 기타 코드를 실행할 수 있도록 한다.실리콘 랩은 CP220x를 사용해 내장형 이더넷 솔루션들을 개발하는데 필요한 모든 하드웨어와 소프트웨어를 제공하는 이더넷 개발 키트를 제공한다. 키트에는 C8051F120 MCU 대상 보드, CP2200 기반 이더넷 개발 보드, USB 디버그 어댑터 및 MCU를 디버그하고 이를 이더넷 네트워크에 연결하는데 필요한 모든 케이블이 포함되어 있다.CP220x는 POS 단말기, 액세스 제어 장치, 보안 패널, VoIP 어댑터, 자동판매기, 가전 기기, 산업 모니터링 및 제어 장치 또는 이더넷 네트워크와 밀접한 관계가 있는 기타 여러 제품에 유용하다.

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김가희 (webmaster@techworld.co.kr)

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