公开课第49期笔记 | 泰矽微TWS三合一人机交互MCU方案有何优势?

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集微网消息,集微直播间自开播以来获得了大量来自行业的关注与好评。其中“集微公开课”栏目联合行业头部企业,通过线上直播的方式分享精彩主题内容,同时设立直播间文字提问互动环节。集微网希望将“集微公开课”栏目打造成中国ICT产业最专业、优质的线上培训课程,深化产教融合,助力中国ICT产业发展。

第四十九期“集微公开课”于9月22日(周三)上午10:00直播,邀请到泰矽微市场合伙人&副总裁郑乐峰、产品市场总监周平和硬件总监姜伟巍,带来泰矽微重磅产品——TCAE31系列TWS三合一人机交互MCU方案,并详解了该方案的性能及优势。此次公开课在爱集微APP在线观看人次达28000,干货满满!

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系列化高性能专用MCU芯片

从MCU的发展历程来看,经历了电气化和科技化,目前正处于信息化向智能化的过渡阶段。随着物联网终端需求持续推进,MCU也迎来了高速发展,相关数据显示,MCU市场规模从2015年的15945百万美元增长至2020年20692百万美元,出货量从2015年的22058百万个增长至2020年的36065百万个。

泰矽微市场合伙人&副总裁郑乐峰指出,从全球MCU的竞争格局来看,市场由Microchip、意法半导体、德州仪器、恩智浦、英飞凌几家头部厂商把控,国产MCU的市占率仅为6%且多聚焦于低端MCU产品,另外产品的同质化较严重。

不过与此同时,高速发展的物联网产业为国产MCU带来了创新发展的机遇,对成本、功耗、集成度和国产化提出了更高的要求。在这样的背景下,泰矽微将公司定位为“致力于打造平台型芯片公司,填补国内高端MCU芯片空白”,专注于将高可靠性、低功耗MCU和高性能模拟,专用硬件加速电路及算法等融合。

据郑乐峰介绍,泰矽微面向医疗健康、智慧家电、智能消费电子、传感、能源管理和汽车电子等领域推出了一系列高性能专用MCU芯片,包括计量MCU、信号链MCU、人机交互MCU、压力触控MCU、电容触控MCU等。

对于泰矽微的核心竞争优势,郑乐峰指出一是对芯片的需求把握和芯片设计集成的能力。二是完整的核心团队;三是完善的软件框架、工具链及用户生态。

在智能消费电子领域,TWS是一个快速增长的市场且呈现着中高端占比将超过中低端产品的趋势。“TWS中高端产品对于后续产品趋势影响力逐步加大,更加着重小型化及用户体验(降噪、辅听、音效、健康等)。对于技术趋势倾向于硬件平台化、模块化。对芯片的高性能、高度集成、低单价的需求越来越强烈。”郑乐峰说道。

泰矽微也加速了这一市场的布局,将陆续推出二合一触控SoC芯片、三合一触控SoC芯片、TWS盒子高端旗舰机型All-in-one SoC芯片和TWS盒子中端机型高集成度SoC芯片。

TCAE31系列TWS三合一人机交互MCU方案

接下来泰矽微产品市场总监周平带来了此次公开课的“主角”——TCAE31系列TWS三合一人机交互MCU方案,并详解该方案的性能及优势。

TCAE系列芯片包括TCAE31和TCAE21两大分支产品,TCAE31“三合一”可同时实现2通道压感,4通道入耳检测和3通道滑条按键功能,TCAE21“二合一”可同时实现2通道压感和4通道入耳检测功能。

从产品特性上来看,TCAE系列芯片集成了32位ARM® Cortex®-M0高性能内核,系统主频最高到32MHz,内置64KB FLASH和4KB SRAM存储器。芯片内部有高速时钟16M和低速时钟32K,高速时钟精度能达到2%;内置倍频器,可将16M时钟倍频至32M;另外其内部集成了高精度ADC、1024倍增益放大的超低噪声PGA,可实现高达21.5位的信号链有效精度,并配备了Offset自动消除硬件电路,可实现uV级小信号在各种环境干扰和温度漂移下的精准测量。该产品支持多种低功耗模式。

值得一提的是,TCAE系列芯片使用了Tinywork®技术(专利号:CN111427443A),使得外设在睡眠模式下,无需内核处理器的干预也能独立工作和相互协同,可将典型应用场景的工作电流降低80%以上。

据周平介绍,Tinywork®技术是泰矽微完全具有自主知识产权的电容触控解决方案,提供从芯片电路到软件算法的完整方案,有效实现入耳、滑条和按键检测的同时能够降低系统整体功耗。具体来说,Tinywork®技术支持自容电容传感器、支持两种电容触摸检测模式、支持双频检测,可有效避开干扰频率,另外其支持通过调整触摸管脚的外接电容来调整灵敏度。

最后周平总结说道,TCAE系列芯片具有单芯片/小封装、高可靠性/高灵敏度、低功耗、低成本等众多优势。

泰矽微开发环境生态系统

在公开课的最后,泰矽微硬件总监姜伟巍介绍了该公司的开发环境生态系统。

姜伟巍指出,泰矽微为用户提供全方位的用于评估、测试、生产的软硬件平台,涵盖产品定义、芯片评估、样机开发以及产品量产等阶段,为客户提供一站式服务。

具体来看,在客户产品定义阶段,泰矽微提供了完善的数据手册、芯片使用手册、SDK等文档;在芯片评估阶段为客户提供了评估板以及各种不同应用的扩展板,方便客户快速搭建各种应用方案平台;在客户样机开发阶段,提供了基于客户真实产品的参考设计;在量产阶段,为客户提供完整的量产方案以及量产工具。

姜伟巍还详细介绍了每种硬件平台所搭载的资源以及用途。例如评估板可用于芯片资源、性能评估、熟悉SDK;对于不同系列的MCU,泰矽微提供各种与之相配的典型应用的扩展板;TC Link MINI则是仿真下载器,适用泰矽微全系MCU,方便客户进行调试、编译和下载软件。另外,针对TWS人机交互TCAE系列芯片还有TCAE Debugger Tool(压力、电容触控传感器性能专用调试工具)、参考设计和生产工具等。

以TCAE31 MCU为例,泰矽微提供了压感方案和电容触摸方案。其中,压感方案采用独特的专利技术,从硬件和软件两个维度,巧妙的消除了压力触摸按键的供电质量以及制造和温度对压力传感器的所带来的影响,使得系统能正确的识别出压感操作。

在电容触摸方案上,泰矽微的入耳检测方案相对于传统的光学方案,具有多通道检测,误判率低、检测准确率高、结构简单,结构无需开孔等优势。

最后,姜伟巍指出,泰矽微基于TWS人机交互技术,将延伸出更多的不同的人机交互MCU应用场景的芯片,比如家电设备、便携设备、穿戴设备、医疗健康、工业控制、基础设施、以及汽车等众多应用场景,更多芯片即将发布。

(校对/Yuki)

责编: 李梅
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