助力基于I3C®的嵌入式系统通信迈出下一步:全新推出PIC18-Q20 MCU

2024年09月19日 09:58    发布者:eechina
Microchip Technology Inc. Ulises Iniguez

本篇博文将探讨 I3C®协议的优势,并介绍面向嵌入式系统全新推出的 PIC18-Q20 单片机(MCU)

简介

随着现代电子领域的不断发展,嵌入式系统变得越来越复杂。现如今,嵌入式系统在各类应用中加入了大量传感器和元件,其中包括物联网(IoT)、可穿戴设备、医疗和数据中心等应用。为了满足这些市场的需求,I2C 现在面临着其继任者 I3C®的挑战。在本篇博文中,我们将探讨各类应用如何从 I3C 协议中受益,并介绍作为嵌入式系统解决方案而全新推出的 PIC18-Q20单片机(MCU)。

嵌入式系统迎来爆炸式增长与挑战

在当今世界中,电子设备可谓无处不在,嵌入式系统也因此变得越来越复杂。为了增强功能并收集有价值的数据,嵌入式系统配备了越来越多的传感器。从智能家居设备和可穿戴设备到工业 IoT 解决方案和数据中心应用,传感器已然成为支柱一般的存在。

传感器的数据传播带来了一系列挑战。传感器依赖不同的通信接口(如 UART、SPI 或I2C),这可能会增加集成的复杂度。此外,随着传感器数量的增加,通信速度、电源效率和可靠性也成为了至关重要的问题。

I2C 协议使用起来相对简单,但也存在一定的局限性和挑战。一个明显的缺点是其数据吞吐量有限,在传感器发送大量数据时会造成瓶颈。此外,在设计阶段需要单独处理各个器件,这对于嵌入式设计工程师来说可能会很繁琐。此外,I2C 需要单独的引脚用于中断,这会增加接口的复杂度。

I3C 的向后兼容性

在认识到 I2C 面临的挑战和问题之后,I3C 协议应需而生。I3C 向后兼容 I2C,因此可与现有的 I2C 器件共存。I3C 的这种向后兼容性可帮助工程师和设计人员实现平滑切换,并且在处理大量传感器数据方面尤为轻松。I3C 带来了更高的通信速率和更低的功耗,并且使用的接口引脚数更少。

I3C 与 I2C 对比

I2C 与 I3C 之间的根本区别在于两者的性能。I2C 最高支持 1 Mbps 的数据传输速率,I3C 最高支持 12.5 Mbps 的数据传输速率。数据吞吐率的显著提升使得 I3C 成为了注重快速数据交换的应用的绝佳之选。

全新推出集成 I3C 的 PIC18-Q20 MCU

对于想要开发可靠且节能的嵌入式应用的设计工程师来说,PIC18-Q20 MCU 是一个极具吸引力的解决方案。该 MCU 在片上集成了 I3C,以便设计工程师可以构建强大的连接并满足现代嵌入式系统的要求。

通过集成 I3C 的 PIC18-Q20 MCU,设计工程师可以充分利用以下几个主要特性:

1. 通用命令代码(CCC)——简化通信并促进设备间互操作性的标准化命令
2. 热加入——消除设备加入或离开网络时的网络重启,增强系统的稳健性
3. 带内中断(IBI)——支持实时通信和事件处理,确保在各种场景下平稳运行
4. 最高支持 12.5 MHz 的时钟频率(与 I2C 相比提升显著),可实现高速数据交换
5. 目标复位模式——根据需要帮助快速重新配置网络

精简开发设计

MPLAB® X 集成开发环境(IDE)和用户友好的 MPLAB 代码配置器(MCC)Melody 有助于简化外设配置并针对具体应用定制功能,以便将创新的想法无缝转化为市场就绪的解决方案。此外,还可以借助预制驱动程序和应用程序代码示例(可免费使用)简化基于 PIC18-Q20 MCU的开发。

着手开发

立即使用 PIC18-Q20 Curiosity Nano 开发板开始评估 I3C。将该开发板与 MPLAB X IDE 和MCC 配合使用可以简化设计流程,使您能够快速有效地将创新解决方案推向市场。