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      • 【新品推荐】与您更来“电”的USB Type-C参考设计

        Siliconlabs | 10/303/2017 | 08:47 AM

        Silicon Labs (亦称“芯科科技”)日前发布最新的“USB Type-C可充电电池组双功能端口参考设计”,为USB Type-C设计增加了双路电源。该设计可通过Type-C供电来对发送或接收电量进行协商。欢迎探索更丰富的产品相关资料。

        此参考设计具有锂离子电池和USB Type-C插座连接,使用 EFM8 Busy Bee 3作为供电控制器。使用 EFM8 Busy Bee 3 作为供电控制器。具有升压和降压稳压器,可控制流出和流入电池的功率:源型最高为 15W,5V,3A;漏型最低为 9W,5V,1.8A。具有指示状态的 LED 灯和控制设计转换功能的模式按钮。该设计可作为可充电电池组的插入式解决方案,或者稍加修改用于控制其他稳压器、开关、LED 等。使用 8051 MCU 作为 PD 控制器可为开发人员提供极高的灵活性,以多种方式调整参考设计。可搭配 I2C 控制稳压器使用或者由 MCU GPIO 控制其他部件。

        Silicon Labs 提供免费的 USB Type-C PD 数据库和处理核心来协助建立解决方案。可使用免费数据库进行简单的函数调用,以发送 PD 命令、检测方向、转换为漏型/源型等;处理核心则帮助调度 PD 通讯,以免错过或未能回复消息。

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      • 秒懂时钟-抖动衰减时钟设计与应用技巧 – Part 2

        Siliconlabs | 10/303/2017 | 08:46 AM

        ​在这篇文章中,我将会介绍一个有趣的时钟芯片反馈装置。它可能意外发生,或作为尝试恢复或测试模式,但通常应该如所解释的那样避免。此外,了解Ouroboros时钟可能有助于在复杂的定时应用中解释一些奇怪的行为。在深入了解“Ouroboros”时钟之前,我们来看一下基本的时钟切换术语和标准输入时钟切换配置。欢迎观看全文!

        一些基本时钟切换术语

        时钟芯片通常支持基于某些限定条件(例如LOS(Loss of Signal))或OOF(Out of Frequency)的条件,从一个输入时钟切换到另一个输入时钟。以下是最常用的术语:

        自由模式

        基于附加晶体或其他谐振器的输出时钟,或替代外部参考时钟。输出时钟的频率稳定性,漂移和抖动特性由芯片的晶振决定,与输入时钟无关。

        保持模式

        输出时钟基于所选输入时钟的历史频率数据,并且在输入时钟丢失并且没有有效的备用可用时使用。通常历史数据必须在一些最短时间内被收集,以被认为是有效的。频率精度与收集的数据一样好。

        锁定模式

        输出时钟频率和相位锁定到所选择的输入时钟,即正常操作。

        标准输入时钟切换配置

        考虑下图中的两个抖动衰减器时钟IC级联的图示。这可能用于额外的抖动衰减或优化频率的计划和分配。为了说明,这些设备被描绘为非常简化的Si5345框图。在该图中,IN0和IN3提供给设备#1两个输入时钟。

        在典型的应用中,一个时钟可以被认为是“主”时钟,另一个被认为是“辅助”时钟。主时钟可能会从网络数据恢复,而辅助时钟则依赖本地振荡器。如果主时钟故障或被LOS或OOF取消资格,则时钟芯片切换到辅助时钟。这通常旨在使“下游”设备保持运行。如果主时钟返回并且有效,那么根据所选择的选项,时钟IC可能会还原到它。

        这里的推测是,只要这两个时钟中的任何一个存在,则在OUT0处产生有效的锁定模式时钟,从而向下游设备#2提供输入时钟。实际上,如果设备#1的两个输入时钟都丢失,则设备可以进入保持模式,如上所述,甚至是自由模式,并且仍然产生临时合理的输出时钟。

        时钟配置

        在标准应用中,下行时钟不反馈到上行时钟输入。相反,它们通常是上游独立稳定或数据导出时钟的缩放或抖动衰减版本。 

        但是如果我们尝试了如下图2所示的配置怎么办?在这种情况下,下游设备#2的输出之一被反馈到上游设备#1。这可能是作为临时的备份时钟。 

        现在如下图3所示,当我们失去主时钟IN0时会发生什么?辅助或备用时钟IN3至设备#1依赖于设备#2的输出。请注意,这只是Device#1输出的锁定版本。我们通常不会看到这种与一个设备的连接,但偶尔提出涉及2个设备的应用程序。

        这是Ouroboros时钟配置。(是的,它听起来就像生活大爆炸的台词。)Ouroborus时钟配置的命名,是应为它的反馈类似于蛇追逐(或咬)它的尾巴的神话符号。根据维基百科,这个词来自希腊语“ourá”和“bóros”,用于描述“吞噬或吞咽”。见图4中的图示。它是古代的循环无穷符号,适用于此应用。 

        Gedanken

        我们考虑一个简单的gedanken实验,由一个基本的PLL组成。然后假设它已经成功地被放置在Ouroboros配置中,如下面的图5所示。 

        现在我们可以考虑可能的后果。如果一切都是理想的,并且没有PFD(相位检波器)错误输出,则情况至少是稍微稳定的。然而,即使忽略环路噪声,很可能在实际的PLL中,在PFD(+)和PFD( - )之间呈现的时钟之间存在固定的相位偏移。在正常的PLL操作中,可以调节VCO,以便将输出时钟频率和相位锁定到独立的输入时钟。在Ouroboros配置中,VCO无法减少相位误差。

        假设输出时钟以相位快速测量,在PFD(+)对PFD( - )下。然后,环路将通过将VCO调谐到更高的频率来尝试跟踪。但相对相位差仍然存在。因此,循环将继续尝试校正所测量的相位误差,直到VCO以其最高频率“固定”为止。注意,为了推广,可以根据相位差的极性将VCO调谐到更高或更低的频率。最重要的是,PFD可以看到导致失控状态的相位差。

        实验

        那么真实情况下发生了什么呢?考虑具有以下属性的项目计划:

        • 标称带宽:100.000 Hz

        • 快速锁定启用关闭

        • 从Holdover退出

        • OOF IN0和IN1:

        • 声明阈值100 ppm

        • 断言阈值98 ppm 

        现在采取这样一个计划,并将其应用到2个Si5345评估板,如上图第二部分所示,除了使用IN1而不是IN3作为辅助或备用输入时钟。

        将信号发生器应用到设备#1 IN0,并让两个电路板运行,直到HOLD_HIST_VALID为真。在IN0中删除100 MHz输入时钟时会发生什么?

        最初只有LOS [0]由设备#1报告。否则一切都很好。但是,来自Device#2的输出时钟频率开始频率上升(通常可能会上升或下降,但是在我的实验中却正在上升)。

        最后,设备#2的输出时钟作为备用输入时钟,远远超出了设备#1的OOF标准。结算条件如下:

        • 设备#1进入保持模式

        • 设备#2在锁定模式下运行。

        请注意,一般来说,设备每个都在相反状态的时候可能无理由的不稳定。我们的经验是,大多数时候都有一些优先选择的状态,但是你会不时看到替代品,几乎就好像结果中都有一个混乱的元素。

        在这种情况下,Ouroboros配置没有真正实现我们的任何东西,除了可能一点点。但是,请注意,输出频率在设备#1的OOF [1]断言并且设备#2仍然依赖于设备1 HO时钟的整个时间内上升。这对于这种不切实际的配置只是一个潜在的问题。但还有另一个可能更糟的效果。

        Ouroboros振荡

        这种配置还可以产生正反馈系统,可以使振荡,导致奇怪的行为。特别是,如果可以使其中一个设备进入退出HO,则可能会发生这种情况。例如,如果项目计划OOF规格如下收紧,则可以观察到这种现象。

        • OOF IN0和IN1:

        • 声明阈值000 ppm

        • 断言阈值9,375 ppm

        现在这两个设备将相互交互,可能永远不会解决。下面是Device#2输出时钟数据的频率图。您可以看到Device#2的输出频率在8或9秒的频率范围内慢慢振荡。

        上面有关于设备#1的状态的三个功能,因为设备#2的输出频率有所不同:

        1.    器件#1处于保持或HO模式

        2.    装置#1从HO斜坡退出

        3.    设备#1正在进入HO

        在此期间,设备#2不会发出报警。这个状态可以无限期地持续下去。我星期五下午开始试用这个实验,星期一早上还在运行。设备甚至可以根据哪个在HO状态交换角色!设备不断进入和离开HO甚至比直接进入HO更糟糕。

        结论

        底线是,Ouroboros时钟配置要么除了延迟进入HO没有任何用处,或者可以触发在输出时钟中产生重复漫游的振荡。下游时钟一般应保持下游。

        和往常一样,如果您有关于本博客的建议或者问题,请发送邮箱至kevin.smith@silabs.com,并在主题行中添加Timing 101。谢谢你的阅读。

        欲了解Silicon Labs全系列的时钟解决方案及技术知识,请访问:https://cn.silabs.com/products/timing

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      • 高性能时钟设计与应用

        Siliconlabs | 10/303/2017 | 08:44 AM

        ​Silicon Labs(亦称“芯科科技”)近期发布了多款时钟系列产品,可以满足数据中心和通信设备对高性能、低功耗计时解决方案的严格要求。为了帮助设计人员更深入了解我们的时钟产品应用与技术优势,我们特别制作了本篇“高性能时钟设计与应用知识学堂”的专辑,汇整时钟设计基础知识、最新产品资料和技术文章。内容精彩实用,欢迎探索完整内容。

        时钟树设计原则

        在高性能应用中,例如通信、无线基础设施、服务器、广播视频以及测试和测量装置,当系统集成更多功能并需要提高性能水平时,硬件设计就变得日益复杂,为系统提供参考时序的板级时钟树也走向这种趋势。在进行时钟树设计时, “ 一成不变 ” 的策略并不适用,优化时钟树以满足性能和成本的要求取决于多种因素,包括系统架构、集成电路( IC )时序需求(频率、信号格式等)和终端应用的抖动需求。

        参考时序 - 何时使用晶体或时钟

        第一个设计原则是理清硬件设计的参考时钟需求,并选择用于系统中处理器、 FPGA、 ASIC、 PHY 、 DSP 和其他组件的参考时钟类型。如果 IC 已集成振荡器和片上锁相环( PLL )用于片内时序,那么通常可以使用石英晶体。石英晶体具有成本效益,因其优异的相位噪声特性而被广泛使用,他们放在靠近IC的地方,以简化电路板布局。然而,晶体的缺点之一是在整个温度范围内频率有显著变化,超出许多串化器/并化器( SerDes )应用中高精度ppm等级的稳定性需求。在许多要求高稳定性的高速SerDes 应用中,推荐使用晶体振荡器( XO ),因其可以确保比无源晶体更可靠的稳定性。

        当需要多个参考频率时,通常使用时钟发生器和时钟缓冲器。在某些应用中,FPGA/ASIC有多个时钟域用于数据通路、控制平面和存储控制器接口,需要多个特定参考频率。如果 IC 不提供晶体输入接口,或者当 IC 需要与外部参考(同步源应用)同步时,又或者当所需高频参考值很难由晶体生成时,时钟发生器和缓冲器也是优先选择。

        自由运行对比同步时钟树

        一旦硬件设计确定下来,并且为部分器件选择了晶体,接下来的步骤就是为剩下的时钟选择时序架构:自由运行或同步。对于需要一个或多个独立参考时钟,且没有任何特殊锁相环或同步需求的应用来说,XO、时钟发生器和时钟缓冲器是理想选择。处理器、存储控制器、 SoC和外围组件(例如, USB 和 PCI Express 转换器)通常使用 XO、时钟发生器和时钟缓冲器组合,为自由运行和异步的应用提供参考时序。

        如果应用需要一到两个定时源,XO 是最好的选择;而时钟发生器和缓冲器更适合同时需要多个独立时钟的应用。时钟发生器能够合成多个不同频率的时钟,但与由时钟缓冲器加上XO组成的时钟树相比,牺牲部分抖动性能。时钟缓冲器可以与XO 参考联合分配多个相同频率的时钟,并且为多输出时钟树实现最低抖动。

         

        高性能时钟解决方案下载专区

        最新产品新闻

        • Silicon Labs发布业界首款支持4G / LTE和以太网的无线时钟 (链接)
        • Silicon Labs高集成度、低功耗时钟芯片简化严苛的10/25/100G时钟设计 (链接)
        • Silicon Labs PCI Express Gen 4时钟为数据中心和消费类产品设计确立新的性能标杆 (链接)

        网站最新下载信息

        • 介绍Si538x-满足严苛的功耗和性能要求的无线抖动衰减时钟 (链接)
        • 介绍Si5332-用于10/25/100G应用的行业最高度集成的计时解决方案 (链接)
        • 介绍Si522xx Si521xx – 兼具高性能、低功耗特色的PCIe 时钟发生器(链接)

        精彩影片

        • 在线研讨会回放:优化数据中心性能的5种时钟树设计 (链接)
        • 视频:ClockBuilder Pro软件加快时钟树的设计 (链接)

        产品资料简介

        • Si5381-82无线抖动衰减时钟数据表 (链接)
        • Si5332高性能时钟发生器数据表 (链接)
        • Si52212/Si52208/Si52204/Si52202 PCIe Gen 4时钟发生器数据表 (链接)

        白皮书

        • 了解您的振荡器:选用正确的振荡器的四个考量 (链接)
        • 通过高性能振荡器降低通信应用开发风险 (链接)
        • 通过经验证的DSPLL技术简化无线接入网络设计 (链接)

        社交媒体精选

        • 【行家观点】高集成、低功耗时钟方案颠覆4.5G/以太网设计 (链接)
        • 探索首款满足4.5G设计的无线时钟 (链接)
        • 芯科科技-IoT、隔离、时钟方案一网打尽 (链接)
        • 创新多协议设计助IoT市场开花 (链接)
        • 秒懂时钟: 抖动衰减时钟设计与应用技巧 – Part 1 (链接)

        欲了解更多关于SiliconLabs的时钟系列产品及技术信息,请访问:https://cn.silabs.com/products/timing

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      • 【技术干货】构成物联网的无线协议

        Siliconlabs | 10/299/2017 | 07:32 AM

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        目前,互联家居主要使用六种无线通信协议,分别为1GHz以下(Sub GHz)Wi FiBluetoothzigbeeZWaveThread。这些协议都有一席之地,为您的设计选择合适的组合是开发流程的重要一步,因为没有任何一个协议能够提供通用的解决方案。为了帮助设计人员了解每项协议最适合哪种用例,Silicon Labs(亦称芯科科技)将通过本篇技术干货文章分析最常用的无线协议。欢迎阅读完整文章。

         

        1GHz以下无线网络

        对于家庭安全和自动化等低数据速率的应用,相比于2.4GHz频带的Wi FiBluetoothZigBee等更强大且功能丰富的协议,1GHz以下网络(运行频率低于1GHz)能够提供更实在的益处。

         

        距离是1GHz以下网络的突出优点之一。窄带传输在一公里或以上距离可实现连续运行。它们可向远距离集线器传输数据,不会在节点之间跳跃。但是,长距离也存在邻近设备的干扰增强这一问题。在有多个1GHz以下频率的区域,低干扰是一种优势,这些频率不如2.4GHz频带那么拥挤。但在某些区域,可用的1GHz以下频道较少,并且存在占空比约束,会限制设备传输的时间。最后,1GHz以下无线网络与2.4GHz协议相比,功耗也非常低。

         

        但是,1GHz以下网络并非完全适合互联家居的各个方面。很多现有的1GHz以下网络使用专有协议,属于封闭系统。此类系统通常需要应用转换来与其他系统通信。在使用1GHz以下无线网络的情况下,家庭之间的通信以及可能驻留于云端数据业务和控制的通信可能会更加复杂。在试图了解无线协议格局时,应了解802.11b/g/n型设备和网状网络之间的差异。对比星形网络(典型的802.11部署)和网状网络(典型的ZigBeeThread),您可能首先会注意到在星形网络中,所有流量通过中心点,而网状网络则提供设备对设备的连接。

         

        WiFi(802.11)

        WiFi是目前最知名的协议,因为大部分人每天都会在家里使用到它,且历史已超过十年。Wi Fi的普及得益于电气电子工程师协会(IEEE)通过字母代号(g/n/ac)提供的标准和更新,WiFi Alliance则管理着设备的认证和品牌推广。WiFi的主要优点是其熟悉度,也就是人们认为它比其他协议更加简单”,并且在现代家庭中无处不在。毕竟,WiFi的前身1991 年就已诞生。目前,最了解技术的户主(目前互联家居产品的潜在客户群)可对Wi Fi路由器进行复位,排查基本问题。WiFi定义了MAC层协议和安全性,但未定义设备的应用对象和通信方式。

         

        这意味着,所有制造商都可以定义自己的应用层协议,设备对设备通信非常复杂,甚至无法实现,除非两家公司共同定义这些协议。这限制了WiFi在互联家居设备对设备市场的应用。WiFi还设定了网络的中央接入点模型,即如果该接入点不工作,网络则会停止运行。相对于其他协议,WiFi的功耗较高,因此尽管适用于供电设备,但它在电池供电极为关键的应用中效果并不理想。WiFi还存在着扩展性方面的问题。

         

        例如,某些路由器的配置最多仅支持15 台设备,而互联家居预计接近100台设备。另一个问题是各类数据源导致的Wi Fi网络竞争。如果流媒体视频和恒温器发生争用,那么两个数据流都不会得到所需的带宽。如果您认为流媒体电视节目与孩子的电子游戏下载发生争用只是有点不方便,不妨试想一下您的恒温器也在尝试占用带宽。

         

        Bluetooth

        Bluetooth是蓝牙技术联盟(SIG)所管理的一项无线技术规格。Bluetooth专为短距离的数据传输和交换而设计,能够利用2.4GHz上的无授权ISM 频带。Bluetooth包括多项功能,从点对点流式音频传输到大规模多对多(m:m)网状网络。

         

        BluetoothBR/EDR

        Bluetooth基本速率/增强数据速率(BR/EDR)是一种短距离通信协议,普遍用于智能手机应用。它无需特殊的网关即可工作,因为它已使用了智能手机或移动设备,但也存在一些缺点。它仅支持点对点网络,因此距离和可靠性有限。如果您的智能手机不在端点距离内,则无法建立流式传输连接。

         

        Bluetooth低功耗(LE)

        最初的BluetoothLE 核心规格于2010 6月被采用,主要侧重于降低功耗,同时还引入了单向通信标准,Bluetooth信标做了铺垫。自2010年起,BluetoothSIG 曾多次更新BluetoothLE 核心规格,每个新版本都提供了功能改进。

         

        ZigBee

        zigbee最早在2004 年实现标准化,功耗低于Wi-Fi。它采用IEEE 802.15.4物理射频规格(不同于更常见的802.11 Wi-Fi)zigbee目前主要用于家居自动化网状网络以及很多工业应用。zigbee制定了一套应用协议,用于定义各类设备及其通信模式在家用和商用领域的设备对设备应用。这些应用协议在联盟内部的公司之间开发,因此既有健康的产品生态系统,也存在有竞争关系的芯片供应商。

         

        zigbee协议有很多优点,包括可靠性、可扩展性以及自愈网状网络的能力。目前, zigbee所面临的问题是应用标准的区域化以及易操作性欠佳,除此之外,还欠缺直接IP 寻址能力。zigbee设备需要两个地址,以及应用层翻译,才能与互联网上的设备通信,这会造成网关上出现潜在故障点。

         

        Z Wave

        Z Wave协议主要用于家居控制和监控,属于专有协议。家庭安全公司使用Z Wave无线协议来构建门窗传感器、火灾检测器、恒温器和其他家居自动化设备的网络,这个网络可通过高级别应用访问,甚至在Web上进行访问。Z Wave最适合低带宽的1GHz以下部署。Z Wave所制定的应用协议能够规范设备相互通信的方式,实现真正的家庭设备对设备通信。

         

        但是,这个标准被一家公司所控制,难以实现发展和扩展。应用层协议不适用于IP,需要转换成IP 协议,才能实现设备对云端或手机的通信。Z Wave不属于开放标准,需要地址和应用转换才能与互联网上的设备进行通信。Z Wave需要网关才能运行,进而给网络带来了单一故障点。此外,该协议假设设备处于静态,禁止移动设备(例如遥控器)加入网络。

         

        Thread

        Thread是一种全新的开放标准,能够向网络上的每一台设备分配互联网协议(IP)地址,并且该IP 地址可通过节点扩展。Thread 无需应用网关,即可实现设备对设备通信。请注意,消除网关需求(或者允许多个网关)也会消除单一故障点,这在需要始终开启的网状网络中非常必要。Thread有三个主要优点:可扩展性、互操作性、更廉价且更简单的硬件。尽管Thread正在发展中,但无需推迟互联家居产品的开发。使用现有的802.15.4芯片的任何产品均可通过无线方式(OTA)更新至基于IP Thread协议。这能够实现现有系统的持续部署,并且知道它们可在系统准备好时更新至Thread

         

        安全性和互联家居

        安全性已在软件协议栈的深层次构建到很多现有的网状网络互联家居协议中,例如在802.15.4 MAC 层使用AES加密。流量始终经过加密,并且借助于全新的身份验证技术,所有节点都能够要求先进行身份验证,才可相互通信以及与网络通信。在软件协议栈中使用较低安全性的设备,其安全性只能达到和新设备中安装密钥的方法同样的水平。存在于密钥安装或设备中的弱点是需要更新整个系统的密钥。

         

        IP安全性和互联家居

        家庭中的现有协议混合着IP协议栈和非IP协议栈。其他市场和网络已汇聚到IP协议上,因为它能提供很多不同的寻址、路由和安全机制,这些机制可针对特定的网

        络或设备进行选择,还能够实现端对端寻址能力和消息路由,无需应用层转换。互联网向其他行业和市场板块的快速扩展体现了这种技术转变如何促进新服务和设备在相应IP基础架构上进行创新和快速发展。

         

        IP 的使用还能够在不同MAC/PHY 之间实现底层技术和桥接设备的混用。这样一来,接入以太网的家用计算机上运行的应用能够通过Wi Fi或蜂窝连接在移动通信设备上运行。在很多新应用领域,消费者希望在家中以及出门在外时利用手机进行控制。这类无缝连接性在这些领域非常重要。

         

        在互联家居领域,大量的公司正在创新和研发新的设备和服务。某些服务需要高带宽,更适合使用Wi Fi,其他设备则为存在局限性的电池供电传感器,更适合使用目前的802.15.4低功耗无线网络和ZigBee协议栈,并在未来迁移至Thread协议栈。

         

        总结

        随着物联网和互联家居越来越热门,像智能手机一样,家中同时运行多种协议的现象会变得很常见。这不在于一项协议的成败,而是要找到合适的协议组合,让您的物联网应用实现相互通信以及与网关、云端和消费者通信。您预期会在家中使用哪些应用我们可能无法在短期内用上飞行汽车,但是随着设备和协议的增多,无缝协作的互联家居不久便会成为现实,这将让我们的环境更加便利、舒适和节能。

         

        欲了解Silicon Labs全系列的物联网无线连接解决方案及技术知识,请访问:https://cn.silabs.com/products/wireless

         

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      • 【新品推荐】满足10/25/100G设计的超高集成时钟IC

        Siliconlabs | 10/299/2017 | 07:29 AM

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        Silicon Labs最新发布Si5332 任意频率时钟发生器,是专为用于 10/25/100G时钟树整合设计的业内最高度集成的计时解决方案。Si5332任意频率的时钟发生器提供最高级别的集成,实现在 10/25/100G 数据中心、通信和工业应用程序中的完整时钟树整合。该设备的输出频率最高可达 312.5 MHz,具有 230fs 典型值的抖动性能,低功耗(小于 300mA 8输出),并在 6/8/12-输出选项中提供。

         

        Si5332采用 Silicon Labs 专有的 MultiSynth 分频技术,在任何输出上都提供 0ppm 准确度的部分时钟合成。该设备还包含多达7用户定义的硬件输入引脚,可将其分配为输出启用,用于一个或多个输出、频率控制、扩展频谱支持或输入参考选择。可以使用 ClockBuilder 专业软件快速而轻松地配置Si5332,它既可以工厂预先编程,也可以在系统内编程选项中使用。欢迎探索详细的产品信息!

         

        高度集成的时钟树芯片

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        在不牺牲电力的情况下将抖动性能最大化

         

        Si5332抖动性能已优化,从而满足 10/25/100G 数据中心、通信和工业市场的参考时钟要求。集成的芯片噪声调节消除了对外部 LDO 和被动网络的需要,为板和电源噪声提供了额外的免疫力,减少对输出时钟抖动性能的影响。

         

        实现低抖动通常以高电流消耗为代价。Si5332打破这一障碍,达到目前的消耗水平相比竞争的解决方案要低 50%,以帮助在能源友好的应用中满足系统当前消耗预算。

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        156.25MHz 输出时钟相抖动 198fs RMS

         

        高度的编程灵活性

         

        用户可以使用 ClockBuilder Pro 软件工具在短短几分钟内创建定制完全匹配系统时钟需求的配置文件。该设备具有多达 7 用户可定义的硬件输入引脚,可被分配到多个不同的功能,包括一个或多个输出的输出允许、频率控制、扩展频谱支持,或输入参考频率选择。一旦配置文件完成,便可以立即生成部件编号,在不到周时间内就可以得到样品。Si5332还具有 I2系列接口,它提供完整的系统内可编程性。

         

        欲了解Silicon Labs全系列的时钟解决方案及技术知识,请访问:https://cn.silabs.com/products/timing

         

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      • 【行家观点】蓝牙更智能,网状网络成关键推手!

        Siliconlabs | 10/299/2017 | 07:24 AM

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        Silicon Labs(亦称芯科科技)近期参加Bluetooth Asia 2017大会,并于蓝牙技术联盟(Bluetooth SIG)联合展区中设置展示摊位,秀出目前市场上最新的蓝牙网状网络(Mesh)解决方案,进一步揭开下世代基于蓝牙标准、更智能化的物联网(IoT)应用的面纱。本届大会以蓝牙与物联网为主题,汇聚众多国际知名科技公司发表了引人入胜的演讲与见解,引领行业人士专注当前以及未来的蓝牙创新与实践,摸索新应用与市场机遇,并共同畅想创新的物联网发展方向。

         

        在本次蓝牙亚洲大会上,众多一线科技公司纷纷展出最新的技术与产品,为工业自动化、教育、健康管理、运动、交通等多领域提供健全而高效的解决方案。主题展区内容包括:

        ·       智能家居 - 展示家居自动化领域的最新应用

        ·       音频 – 从头戴式到入耳式耳机、通话式耳机、家居音箱系统和助听器

        ·       健康与健身 – 设有互动游戏区、运动和医疗保健专区、可穿戴设备区

        ·       测试站– 可在此测试您的蓝牙设备

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        Silicon LabsBluetooth Asia展会演示蓝牙网状网络参考设计。

         

        在大会期间,Silicon Labs亚太区区域营销高级经理陈雄基先生也接受专业媒体的采访,详细分析了蓝牙5及网状网络的标准规范以及设计应用的发展趋势,同时也介绍Silicon Labs领先业界推出可支持完整蓝牙5功能,并且可实现蓝牙网状网络应用的EFR32xG13 Wireless Gecko多协议、多频段无线SoC系列产品、相应软件及开发工具。欢迎阅读完整的文章!

         

        蓝牙5/网状网络重要性不容小觑

        作为承载万物互联的蓝牙、Wi-Fizigbee等主流的无线传输技术在迎接物联网时代路上正加速更迭,并给细分市场带来更大的应用空间,然而这些技术对同时支持低功耗、低比特率和高组网等高度集成化的缺失,正抑制了整个市场的腾飞。

        不同的无线技术也早已形成合纵连横的相互竞争与融合之势,以期主导无线传输技术标准与市场应用,不过继蓝牙5标准的到来,这种局面或将发生改变,并有望给物联网应用带来拐点。

        以前透过手机配对蓝牙设备,常会因为用户将手机或平板带到另一个房间而导致断线或收讯不良,蓝牙5标准将传输距离提升4倍,消费者也可以在家里任一处控制智能电灯、智能门锁、智能空调、居家安防设备等。为此,Silicon Labs亚太区区域营销资深经理陈雄基先生接受行业媒体专访采访时详细的说明了蓝牙5与网状网络标准可望为物联网世界带来的改变。

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        Silicon Labs亚太区区域营销高级经理陈雄基先生


        陈雄基指出,最新Bluetooth网状网络解决方案得益于Silicon Labs成熟的网状网络专业经验,包括开发工具、软件协议栈和支持Silicon Labs无线片上系统设备和已通过认证的模块的移动应用程序。

         

        帮助工程师产品上市时间大大缩短

        与现有的无线开发工具和技术相比,Silicon Labs专利的网络分析工具和智能手机蓝牙网状网络协议栈的组合,使得IoT开发人员缩短产品上市时间长达六个月。

        陈雄基谈到,蓝牙网状网络设备是智能家居、照明、信标和资产跟踪应用的理想选择。网状网络使能的设备,例如可连接灯等,可以部署到距离集线器或网关更远的地方。随着每个灯的不断部署,通信范围增加了,这允许单个网关覆盖区域远大于仅由星形网络拓扑覆盖的区域。

         

        在零售营销和资产跟踪应用中,蓝牙网状网络技术简化了信标的部署和管理。通过将低功耗蓝牙与网状网络相结合,新功能和新价值被引入到诸如可连接灯等设备,也可以用作信标或信标扫描仪。

        那么网状网络优点到底有哪些?陈雄基指出主要有四点:

        1、利用路由的多跳通信功能来扩展网关或移动设备的连接范围;

        2、以单一子网支持100多项设备来提高系统规模;

        3、以自愈网络解决节点故障,来提高系统的可靠性;

        4、利用设备之间的通信提供最佳的响应能力。

        作为蓝牙网状网络,最终可实现多对多通信,可帮助工程师创建需要数十或百个节点的大型设备网络,可从RF到网状网络模型应用等都能互操作的解决方案。

        蓝牙将是网状网络中下一前沿技术。对此陈雄基表示,Silicon Labs最新Bluetooth网状网络软件和工具使我们处于这种快速发展的多对多网络拓扑的前沿,从易于使用的开发套件到移动应用程序,帮助无缝连接设备。

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        对于蓝牙网状网络节点,主要有五类功能,分别是中继、低功耗、朋友、代理及边缘功能。基于这些功能,可有效扩展蓝牙网状网络的范围和规模,实现与GATT设备之间的通讯。

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        Silicon Labs蓝牙网状网络具有不同定价和特色的多协议系统芯片和模块平台,能实现产品组合内容迁移,另外具有领先业界功能的内部协议栈,用于操作系统和工具链的SDK。陈雄基表示,基于15年的经验,Silicon Labs方案具有超强的灵活性与生产力。即认证模块到多协议SoC最广泛的解决方案,提供专利先进的网络分析、能量分析及应用配置。

         

        Wireless Gecko产品组合开拓物联网新领域

        Wireless Gecko 使得开发人员可以使用相同的多协议器件运行于2.4GHz和多重Sub-GHz波段,简化了可连接设备的设计、降低了成本和复杂度、加速了产品上市时间。通过基于SoC上运行的固件/软件,单个硬件设计能够支持多个连接的场景。这种灵活的架构使得开发人员能够采用同一套软件工具,同时支持专有协议栈和标准协议栈。

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        无线协议因而进行了优化:

        Mighty Gecko产品线:支持运行于2.4GHz波段的ZigBee、Thread和Bluetooth low energy连接,和可用于2.4GHz波段和Sub-GHz波段的专有协议。

        Blue Gecko产品线:支持运行于2.4GHz波段的Bluetooth low energy连接,和可运行于2.4GHz波段和Sub-GHz波段的专有协议。

        Flex Gecko产品线:支持2.4GHz波段和Sub-GHz波段的灵活的专有无线协议,适用于多种应用场景。

        陈雄基指出,“多频段、多协议Wireless Gecko SoC满足当今快速变化的IoT市场需求,为开发人员在可连接设备设计中选择合适的标准或专有无线技术和波段提供了极大的灵活性。”

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        Silicon Labs的新型EFR32xG13 SoC为开发人员提供了极大的设计灵活性以及更多的功能,非常适用于那些使用单一无线协议或者需要更多存储容量的多协议解决方案,以及对容量需求更大的应用或者在线(OTA)升级的应用。

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        新型EFR32xG13系列产品支持所有Bluetooth 5特性和功能,可实现比Bluetooth44倍的传输距离、2倍的速度和8倍的广播性能,并且增强了与其它无线IoT协议的共存能力。另外,Silicon Labs也提供了Blue Gecko模块,内置天线提供射频性能与稳健性,并集成了SiP模块提供最小的PCB尺寸,在选择开发产品中无疑是最好的选择。

         

        欲了解更多关于Silicon Labs蓝牙5与网状网络产品及技术信息,请访问:https://cn.silabs.com/products/wireless/learning-center/bluetooth/bluetooth-5

         

        媒体采访原文链接:http://www.elecfans.com/d/561329.html  

         

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      • 【技术干货】联网汽车收音机/音频技术再进化

        Siliconlabs | 10/296/2017 | 07:58 AM

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        促进联网汽车的收音机/音频技术再进化

        作者:Alick EinavSiliconLabs 汽车产品营销经理

         

        新的技术正在不断挑战汽车收音机供货商,促使他们改善收音机接收能力,同时满足不同的需求和成本目标。天线、显示器、车联网和新的数字广播标准的变化,使得汽车收音机更加多样化,同时也会给汽车收音机供货商带来新的挑战。Silicon Labs(亦称芯科科技)特别撰写了本篇技术文章,进一步讨论这些挑战,以及新的IC器件如何协助收音机供货商解决这些问题。欢迎阅读完整文章。

         

        汽车收音机供货商面临的问题/挑战

        当代的汽车收音机与十年前相比是截然不同的。天线、显示器、车联网和新的数字广播标准的变化使得汽车收音机更加多样化,但也为汽车收音机供货商带来了一系列新的挑战。以下是新一代汽车收音机系统的一些技术趋势。

         

        收音机系统的位置

        传统设计中的整个收音机系统通常是放在驾驶员的中控台处,从天线到收音机以及收音机到功放都有专门的走线。相比之下,许多现代设计使用中控台作为控制中心(如图1所示),其与放置在其他地方(通常是更靠近汽车天线的位置,如后备箱)的收音机系统进行通信。更靠近收音机天线的位置可以降低布线成本和车辆重量,从而有助于提高车辆的里程。

         

        车载影音网络

        越来越多的车型部署了车载影音网络,如MOST或以太网AVB。影音网络围绕车舱运行,使得每个音频系统能够被放置在车辆中的最佳位置,如图2所示。因此,不同音频系统之间不会使用专用走线,而是让每个音频系统,例如收音机或音频放大器连接到网络,并可以通过网络向其他音频系统发送数据或从其他音频系统接收数据。

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        1:影音网络运行在当今车辆的整个车舱内

         

        嵌入式收音机天线 

        长长的收音机天线从车里伸出来的日子已经过去了。现在的大多数汽车已经将收音机天线嵌入在后车窗、侧视镜或放置在车顶上的小鲨鱼鳍中(见图3示例)。现代化的嵌入式天线能够使汽车外观看起来更加简约,但这些天线具有较低的天线增益,对实现良好的收音机接收性能带来了新的挑战。

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        2:现在的汽车中,收音机天线通常嵌在后车窗、侧视镜或车顶的鲨鱼鳍结构中。

         

        二次天线改善FM接收(天线分集) 

        为了改善FM接收,包括由嵌入式天线引起的接收挑战,一些车型部署了第二支收音机天线。第二支收音机天线通常放置在与主天线不同的位置,并且指向不同的方向,当主天线接收到的收音机信号受动态驾驶条件的影响而减弱时,收音机系统也能维持良好的接收。

         

        部署数字音频广播 

        除了传统的模拟收音机(AMFM)之外,数字收音机现在已在许多国家推出。不同的国家和地区采用了不同的数字收音机标准。例如,北美使用HDRadio,欧洲采用DAB,印度使用DRM,中国刚刚开始部署CDR

         

        数字音频电台以数字格式发送数字广播信号,其提供更好的音频质量以及向驾驶员提供额外的信息(例如歌曲名称、歌手姓名等)。通常,在数字电台发送的音乐也会在模拟电台上同时发送,这样当数字电台信号超出接收范围时,收音机可以无缝切换到模拟电台上的相同内容,以保持车内的音频播放不间断。

         

        DABDRM与模拟的AM / FM在不同的频段上传输,从而需要额外的调谐器和针对数字收音机优化的第二支天线。数字收音机可能会有不同的功能,例如天线分集(改善了数字收音机的接收)或数字收音机频带的不间断扫描以为司机建立和呈现可用电台的列表。目前,部分汽车(并非全部汽车)会部署数字收音机,迫使收音机供货商要同时开发可支持和不支持数字收音机功能的收音机。随着数字广播不同功能需求的出现,系统的变化使收音机供货商的开发和产品进一步复杂化。

         

        改进/增强的车舱音频表现 

        新的和高级的数字信号处理技术可用于改善车载音频体验,丰富汽车音频以及减小来自引擎或道路的噪音。

         

        汽车收音机分级和价格压力 

        汽车收音机系统按价格分为高级、中级和入门级。即使在同一车型中,通常也会有多个级别的收音机产品。此外,收音机供货商需要支持不同的数字音频广播标准,进一步使收音机产品复杂化。这些市场趋势使收音机供货商面临着开发不同高性能收音机接收系统的挑战性任务,同时还要满足汽车厂商的成本目标。

         

        收音机供货商的研发预算有限,必须认真管理,以开发可以在尽可能多的车型中获利的收音机系统。没有一家收音机供货商有足够的资源来解决汽车收音机系统的所有细分市场。因此,收音机供货商一直在寻找缩短收音机开发周期的方法,以及尽可能重复利用其研发投入来覆盖更多细分市场。软件开发占用了越来越多的收音机开发周期,因此硬件和软件开发的重复使用至关重要。

         

        不同的收音机系统范例 

        • AM/ FM接收器(入门级系统)。如图4所示,该收音机系统位于中控台的音响主机中,由微控制器控制,将音频发送到放大器。

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        3:入门级收音机系统位于中控台的音响主机中。
        AM/FM
        天线;音响主机;微控制器;AM/FM接收器;扬声器/放大器

         

        • 具有FM相位分集和音频后处理的双收音机接收器。如图5所示,该收音机系统位于中控台的音响主机中。该音频系统可能包括专用音频数字信号处理器(DSP),用于高级音频后处理功能,例如舱内均衡和环绕声。

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        4:具有双收音机接收器的系统位于中控台的音响主机中。
        FM
        天线(分集接收)AM/FM天线(主天线);音响主机;微控制器;AM/FM接收器;FM接收器;音频DSP 音量、重低音、环绕音效等;扬声器/放大器

         

        拥有两个具备FM相位分集的模拟接收器和两个DAB接收器(用于欧洲的数字广播接收)的收音机系统。两个天线接收模拟和数字电台,并为模拟和数字接收提供天线分集。当数字收音机信号变得太弱时,系统在数字收音机和模拟收音机之间无缝地连接。该收音机系统包括音频DSP,用于高级音频后处理功能,例如舱内均衡和环绕声,同时还可减轻引擎的噪音。该收音机系统可能位于后备箱或中控台外的另一个位置。音频可以通过汽车网络(使用微控制器)或专用线缆来联网。

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        5:多接收器远程收音机系统位于汽车后备箱或中控台外的另一个位置。
        天线1;天线2;远程调谐器系统;AM/FM接收器;DAB接收器;音频DSP;音量、重低音、环绕音效等;微控制器;音频DSP;降低引擎噪音

         

        现代收音机设计的新组件解决方案 

        新的收音机接收器IC帮助收音机供货商实现最佳接收性能的同时,可以在多个产品上复用其硬件和软件开发。例如,芯科科技(Silicon Labs)新一代引脚兼容的Global EagleDual Eagle收音机接收器产品系列,使汽车收音机供货商能够设计出一个以尽可能低的系统成本覆盖多种不同收音机系统配置的系统。该收音机接收器产品系列包括支持单或双收音机接收器的封装和引脚兼容,使开发人员能够在任何给定的配置中扩展具有不同总体选项的收音机系统。此外,Global EagleDualEagle系列中的所有IC都具有相同的API命令,从而使收音机供货商能够在众多收音机系统中重用软件。

         

        这些器件还包括一个强大的音频DSP,用于运行音频控制功能,如音量控制、低音控制、舱内均衡、环绕声和降噪。集成的模数转换器(ADC)和数模转换器(DAC)则消除了对外部编解码器的需求。

         

        总结 

        汽车在许多方面正发生巨大的技术变革,这种趋势已延伸至车舱内的收音机接收和音频/噪音处理。汽车收音机供货商必须处理许多新技术和车厂的不同要求,同时满足更严苛的成本目标和紧凑的开发时间表。新的IC解决方案使收音机供货商能够开发可提供良好接收性能的收音机系统,并可以尽可能低的成本从入门级系统扩展到高级系统。现在的汽车收音机系统远远超过了十年前在汽车上使用的任何收音机系统,并且有迹象表明这种趋势将持续到未来十年。

         

        原文链接:http://www.eet-china.com/news/article/201710131548

         

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      • 【学知识】解读蓝牙网状网络的安全性

        Siliconlabs | 10/296/2017 | 07:52 AM

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        与物联网(IoT)相关的最受争议的问题之一是安全性。从农业到医院,从智能家居到商业智能建筑,从发电站到交通管理系统,物联网系统和技术都将触及世界许多地区,物联网系统的安全漏洞可能会产生灾难性的后果。

         

        Bluetooth®网状网络被设计为将安全性作为其首要任务。在本文中,您将了解主要的安全功能和被解决的安全问题。该系列的其他文章将更详细地介绍蓝牙网状网络安全。欢迎观看完整文章!

         

        蓝牙网状网络的安全性是强制的

        蓝牙低功耗(LEGATT设备可以实现蓝牙核心规范中定义的一系列安全措施。产品设计人员有责任决定需要采取哪些安全措施,并且可以决定采用任何可用的安全功能。换句话说,蓝牙低功耗GATT的安全性是可选的。如果我们正在谈论单个设备的安全性及其与另一个设备的连接,这是有道理的,前提是产品设计师正确地执行风险评估。然而,蓝牙网状网络中的安全性涉及多于单个设备或对等设备之间的连接的安全性它关心整个网络设备的安全性和网络中各种设备分组的安全性。

         

        因此,蓝牙网状网络的安全性是强制性的。

         

        蓝牙网状网络的安全基础

        以下基本安全说明适用于所有蓝牙网状网络:

        加密和认证

        所有蓝牙网状网络消息都经过加密和认证。

        分离关注点

        网络安全性,应用安全性和设备安全性被独立地解决。请参阅下面的关注点分离。

        区域隔离

        蓝牙网状网络可以分为子网,每个子网的加密方式与其他网络不同。

        密钥更新

        通过密钥更新过程可以在蓝牙网状网络的使用寿命期间更改安全密钥。

        信息混淆

        信息混淆使得难以跟踪在网络内发送的消息,因此提供了一种使得难以跟踪节点的隐私机制。

        重放攻击保护

        蓝牙网络安全保护网络免受重放攻击。

        垃圾邮件攻击保护

        可以以防止垃圾邮件攻击的方式安全地从网络中删除节点。

        安全设备配置

        将设备添加到蓝牙网状网络以成为节点的过程是一个安全的过程。

         

        分离关注点和安全密钥

        蓝牙网络安全的核心是安全密钥的三种类型。这些密钥为蓝牙网状网络的不同方面提供了安全性,并在蓝牙网状网络安全性中实现了关键性能,称为分离关注点。

         

        考虑作为中继的网络网络灯具。作为中继,它可能会发现自己处理与建筑物的蓝牙网状网络门窗安全系统有关的消息。灯具没有访问和处理这些消息的细节,但它确实需要将它们转发到其他节点。

         

        为了处理这种潜在的兴趣冲突,蓝牙网状网络使用不同的安全密钥称为AppKeys,用于保护网络层的消息与用于保护与特定应用相关的数据(例如照明,物理安全,加热等)的消息。

         

        蓝牙网状网络中的所有节点拥有一个或多个网络密钥(NetKey),每个网络密钥对应于可能是主网的子网。它拥有一个使一个节点成为网络成员的网络密钥。网络加密密钥和隐私密钥直接从NetKey派生。

         

        拥有NetKey允许节点对网络层进行解密和验证,以便可以执行网络功能,如中继。它不允许应用程序数据解密。

         

        每个节点还具有唯一的安全密钥,称为设备密钥或DevKey DevKey用于节点的配置。

         

        区域隔离

        拥有主NetKey定义蓝牙网状网络的成员资格并授予对蓝牙网状网络的访问权限。但是也可以将网络划分成不同的子网,每个子网都有自己的子网密钥。这意味着只有拥有给定子网密钥的设备可以与作为该子网的成员的其他设备进行通信。也可以创建和分配子网密钥。一个很好的例子是将不同酒店房间的节点隔离开来。

         

        节点删除,密钥更新和垃圾邮件攻击

        如上所述,节点包含各种蓝牙网格安全密钥。如果一个节点发生故障并需要处理,或者如果所有者决定将节点销售给另一个所有者,则重要的是,该设备及其包含的密钥不能用于挂载网络上的攻击。

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        1 蓝牙网状网络确保了设备的安全可靠处理

         

        定义了从网络中删除节点的过程。Provisioner应用程序用于将节点添加到黑名单,然后启动密钥刷新过程。

         

        密钥更新过程发出网络中的所有节点,除了黑名单的成员,新的网络密钥,应用密钥以及所有相关的派生数据。换句话说,构成网络和应用程序安全性基础的整套安全密钥被替换。

         

        因此,从网络中删除并且包含旧NetKey和旧的AppKeys的节点不再是网络的成员,并且不构成威胁。

         

        来自NetKey的隐私密钥用于模糊网络PDU头值,例如源地址。模糊确被动窃听不能用于跟踪节点和使用它们的人员。它也使得基于流量分析的攻击变得困难。

         

        重放攻击

        在网络安全方面,重放攻击是窃听者拦截并捕获一个或多个消息并且稍后重新传输的技术,目的是欺骗接收者执行攻击设备未被授权做的某些事情。通常引用的例子是汽车的无线钥匙进入系统被攻击者所窃取,该攻击者拦截汽车所有者和汽车之间的认证序列,然后重播这些消息以进入汽车并将其窃取。

         

        蓝牙网状网络通过使用称为序列号(SEQ)和IV索引的两个网络PDU字段来防止重放攻击。每次发布消息时,元素都会增加SEQ值。从包含SEQ值小于或等于上一个有效消息的值的元素接收消息的节点将丢弃它,因为它可能与重放攻击有关。类似地,IV索引是与SEQ一起考虑的单独的字段。来自给定元素的消息中的索引值必须始终等于或大于该元素的最后一个有效消息。

         

        加密工具箱

        蓝牙网状网络的大多数安全功能都依赖于行业标准的加密算法和过程。将在本系列的其他安全相关文章中提及,但我们将在这里解释最重要的。

         

        在蓝牙网格堆栈中使用两个关键的安全功能:AES-CMACAES-CCM这些是基本的加密和认证功能,所有用于密钥生成的其他功能都是基于它们的。

         

        AES-CMAC

        基于密码的消息认证码(CMAC)是可以为任何可变长度输入生成固定长度的128位消息认证值的算法。使用AES-CMAC算法生成消息认证码MAC的公式为:

                   MAC= AES-CMACk(m)

        The inputs to AES-CMAC are:

        AES-CMAC的输入为:

        k - the 128-bit key.

        k-128位密钥


        m-
        要认证的可变长度数据。

         

        AES-CMAC具有出色的错误检测能力。涉及验证校验或使用错误检测代码的其他技术只能检测数据的意外修改。 AES-CMAC旨在检测有意,未经授权的数据修改以及意外修改。如果您有兴趣了解更多关于此功能的信息,请参考定义它的RFC4493

         

        AES-CCM

        AES-CCM是一种通用的,认证的加密算法,用于加密块密码。在蓝牙网状网络规范中,AES-CCM在所有情况下都被用作基本的加密和认证功能。其使用公式如下:

        ciphertext , MIC = AES-CCMk (n,m,a)

        There are four inputs to AES-CCM:

        AEC-CCN有四个输入:

                      k -the 128-bit key.

         K-128位密钥

                      n -a 104-bit nonce.

                     n-104位的nonce

                      m -the variable length data to be encrypted and authenticated.

                     m -要加密和认证的可变长度数据

         

        a-要认证但未加密的可变长度数据,也称为附加数据。该输入参数的长度可能为零字节。

         

        AES-CCM有两个输出:

        ·      密文-其加密后的可变长度数据。

        ·      MIC-ma的消息完整性检查值。

         

        2显示了可以来自蓝牙网状网络层或上层传输层的明文有效载荷,由具有输入加密密钥,随机数和明文有效载荷的AES-CCM处理。输出加密的有效载荷和MIC

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        2 用于数据包有效负载加密和认证的AES-CCM

         

        SALT生成

        蓝牙网状网络安全定义了SALT生成函数s1,它使用AES-CMAC功能。如上所述,AES-CMAC具有两个输入参数:km当用于SALT生成时,只有输入参数m变化。 k总是设置为128位值:0x0000 0000 00000000 0000 0000 0000 0000,在蓝牙网状网络规范中称为零。

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        SALT生成函数。

         

        SALT生成函数的输入是:

        m - 非零长度的八位位组数组或ASCII编码的字符串。

        输出为128MAC值,s1公式为:

        s1(m) = AES-CMACZERO(m)

         

        欲了解Silicon Labs最新的蓝牙网状网络解决方案及技术知识,请访问:https://cn.silabs.com/products/wireless/learning-center/bluetooth/bluetooth-mesh

         

        原文链接:https://blog.bluetooth.com/bluetooth-mesh-security-overview

         

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      • 【行家观点】高集成、低功耗时钟方案颠覆4.5G/以太网设计

        Siliconlabs | 10/296/2017 | 07:46 AM

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        在接下来的几年中,服务提供商将通过部署小型蜂窝网络、超小型蜂窝网络、DASμ-BTS和回传设备来构建5G网络。通过增加室外网络覆盖和容量,改善室内信号接收和现有的4G/LTE网络相辅相成……

         

        迎向未来的移动通信网络技术大跃进,Silicon LabsSilicon Labs)日前针对4.5G和基于以太网的通用公共无线电接口(eCPRI)无线应用,以及10/25/100G应用,分别推出两款高性能时钟产品:Si5381/82/86系列与Si5332系列。Silicon Labs时钟产品高级营销总监James Wilson先生在接受行业媒体专访时援引Cisco的数据称:带宽需求正在驱动时钟产品的成长。2021年,全球互联网用户将达到46亿,约有271台设备实现互联,82%的总IP流量将会是视频。欲了解更多关于时钟应用与设计的趋势,欢迎阅读完整采访文章!

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        Silicon Labs时钟产品高级营销总监James Wilson先生

         

        4.5G无线接入网时钟方案

        James Wilson认为,在接下来的几年中,服务提供商将通过部署小型蜂窝网络、超小型蜂窝网络、DASμ-BTS和回传设备来构建5G网络。通过增加室外网络覆盖和容量,改善室内信号接收和现有的4G/LTE网络相辅相成。随着运营商逐渐转移到使用基于以太网的eCPRI前传网络来增加基带单元与远程无线电头之间的前传连接的容量,他们开始在网络边缘部署异构网络(HetNet)设备。而成本、功耗和尺寸限制则成为HetNet设备硬件设计人员要面临的特殊挑战。

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        Si538x时钟专门针对为HetNet设备提供参考时钟进行了优化。作为业界首款将低相噪4G/LTE时钟和低抖动以太网时钟结合在一起的时钟IC,Si538x系列大幅简化了HetNet设备中的时钟生成,据称可比竞争方案降低55%的功耗,占板面积减小70%,从而替代小型蜂窝网络、分布式天线系统(DAS)、μ-BTS,基带单元(BBU)和前传/回传设备等应用中所需的多个时钟器件和压控振荡器(VCXO)。

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        小型蜂窝网络和DAS设备是“一体化”基站,需要为4G/LTE收发器、基带处理和以太网/Wi-Fi连接提供参考时钟。Si5386时钟的低相噪DSPLL以紧凑的单芯片设计取代了分立时钟IC、VCXO和环路滤波器件。此外,Si5386时钟集成了五个MultiSynth小数时钟合成器,可以非常方便的提供以太网和基带参考时钟。这种现代化的单PLL+MultiSynth架构设计,相对于依赖多个PLL和分立振荡器的解决方案,提供了更高的可靠性。

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        基带单元具有复杂的时钟要求,需要多个独立时钟域,包括用于CPRI到远程无线电头连接的时钟域,用于基于以太网的eCPRI前传网络(包括eCPRI)的时钟域和用于本地基带处理的通用时钟的时钟域。Si5381/82时钟集成了一个高速、低相噪DSPLL用于支持高达3GHz的无线频率,并采用多个灵活的任意频率DSPLL来提供以太网和通用时钟。和Si5386一样,Si5381/82器件不需要外部VCXO或振荡器。所有PLL器件都集成在片内,并采用了节省空间的9x9mm64-LGA封装。

         

        此外,Si538x时钟支持无缝切换功能,这使得系统设计人员能够轻松地在不同的时钟输入间切换并最大限度的减少输出相位瞬变,确保下游PLL保持锁定状态。和Silicon Labs的其他时钟产品一样,Si538x器件可以使用ClockBuilder Pro软件进行配置和定制。

         

        Si5381/82/86无线时钟现已提供样片,并同步推出新型Si5381E-E-EVBSi5382E-E-EVBSi5386E-E-EVB开发套件。

         

        10/25/100G以太网数据中心时钟方案

        超高速数据中心正在迅速从10G迁移到25G50G100G以太网,以便加速数据传输和提高网络效率。这波新投资周期促使设备制造商将交换机和接入端口升级到更高速率,并采用更高性能的时钟解决方案。然而这些复杂的设备,例如以太网交换机、高速交换结构、网络处理器、服务器SoCFPGA等,在单个IC中集成了数据路径处理、CPU功能和多个串行/解串器(SerDes)。因此,它们迫切需要多样化的参考时钟组合。

         

        与使用石英振荡器、缓冲器和固定频率时钟发生器的传统时钟解决方案不同,Si5332时钟在单芯片器件中产生所有SerDes、处理器和系统时钟,同时提供显著的抖动余量,使系统开发人员能够有把握地简化时钟树。此外,Si5332系列还支持PCI Express,这是连接微处理器、网络、存储和内存的长期主流标准。PCI-SIG组织最近推出了PCI Express 4.0(0.9版本),支持16GT/s数据速率。Si5332系列产品完全符合PCI Express 4.0标准,同时为PCIe Gen 4规格提供60%的抖动余量。

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        其他行业联盟,包括CCIXGen-ZNVLinkOpenCAPI,正在开发支持高达25GT/s速率的串行互连替代技术。除了要求低抖动时钟之外,还需要展频参考时钟。Si5332系列产品提供支持双独立展频通路的多功能解决方案。在每个输出基础上启用展频时钟生成,这使得单个时钟器件能够同时支持展频和非展频时钟的混合模式。

         

        两个MultiSynth小数时钟合成器和五个独立的整数分频器是Si5332时钟发生器能够实现简化时钟树设计的关键,这使得数据中心无需再使用固定频率时钟和振荡器来产生时钟。SiliconLabs提供的数据显示,Si5332时钟具有230fs rms抖动性能,优于竞争解决方案2-5倍,同时提供10/25/100G SerDes时钟要求。Si5332时钟集成了大量片上电源调节器,无需竞争解决方案通常所需的片外昂贵的分立低压差(LDO)稳压器。基于MultiSynth架构的Si5332系列产品同样针对电源效率进行了优化,功耗比竞争对手低50-60%

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        每个Si5332时钟输出可配置为LVPECLLVDSHCSLLVCMOS时钟格式,并支持1.8V-3.3V电平,这无需分立的格式或电压转换器,简化了与FPGAASICSoC的接口设计。除了I2C控制之外,这些时钟产品还支持用户自定义的控制引脚,无需串行接口,可用于快速配置每个器件。和其他Silicon Labs时钟产品一样,Si5332时钟可以使用灵活的ClockBuilder Pro软件进行配置和定制。

         

        Si5332任意频率时钟产品现已量产,可提供样片。此外,Silicon Labs也推出了新型的Si5332-6EX-EVBSi5332-8EX-EVBSi5332-12EX-EVB开发套件。

         

        原文链接:http://www.eet-china.com/news/article/201709271406

         

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      • 卓越射频性能、低功耗、简化IoT设计的Wi-Fi模块

        Siliconlabs | 10/292/2017 | 07:32 AM

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        Wi-Fi是重视带宽型应用(如视频流和无线热点连接)最常采用的无线协议,因此被行业视为高数据速率应用的最佳选择,可以传送音频和视频流,特别是Wi-Fi推进至802.11ac802.11ad的新一代标准后,更能轻易将传输速度突破1Gbps,甚至是数个Gbps的惊人速度。

         

        Silicon Labs(亦称芯科科技)功能全面的Wi-Fi 模块专为需要满足卓越射频性能、低功耗、简单应用开发以及快速上市时间等关键要求的应用而设计。最新款的WGM110 Wi-Fi模块可以使开发人员能够以最快的途径获得配套IoT接入能力;同样适合IoT应用的WF121 Wi-Fi模块,专门为需要简单、低成本/低功耗无线 TCP/IP 连接且具有可连接大量外部设备的灵活接口的嵌入式应用而设计;WF111 Wi-Fi模块则是面向便携式和电池供电的带Wi-Fi功能的产品设计。以下将介绍上述优质解决方案的功能特色:

         

        Wizard Gecko WGM110 Wi-Fi 模块 

        专为需要满足良好射频性能、低功耗和快速上市时间等关键要求的应用而设计开发。WGM110集成了Wi-Fi IoT 所需要的所有要素,包括 802.11b/g/n 无线射频、集成天线、认证、微控制器、Wi-Fi  IP协议、HTTP 服务器以及 TCP UDP 等多个协议。WGM110可加载BGScript终端用户应用,或在搭配现有客户 MCU 的情况下在网络协处理器模式下运行。另外还包括高度灵活并支持多种外围设备和传感器的硬件接口。

         

        产品特点:

        • 体积小并具有卓越射频性能

        • 同类最佳的模块尺寸

        • 板载 Wi-Fi 和软件堆栈

        • 简化终端产品认证

        • 全球应用工程支持

        • BGScript在模块上运行应用,无需外部MCU

         

        WGM110 Wi-Fi模块无线入门套件:SLWSTK6120A

        无线入门套件配有带SD卡插槽和USBWi-Fi 模块无线射频板、一个带2xAA电池座和USB连接的主板、模块外围设备接口的显示和连接以及一个带有加速度计等附加外围设备的延伸板。

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        WF121 Wi-Fi 模块

         

        WF121是一种独立的Wi-Fi 模块,可为需要简单、低成本、低功耗的无线 IP 连接的嵌入式应用提供全面集成的2.4 GHz 802.11 b/g/n 无线射频、TCP/IP 堆栈和32位微控制器(MCU)平台。它还可提供 SPII2CADCGPIO和定时器等灵活外围设备接口,可将不同的外围设备接口直接连接至WF121 Wi-Fi 模块。WF121 还可在需要外部MCU的应用中被用于类似于调至解调器的模式。还设有802.11接入点和 HTTP 服务器功能,可轻松配置并直接连接至电话、平板电脑和PC

         

        产品特点:

        • 带无线射频、天线和32MCU的小巧独立 802.11 b/g/n 模块

        • 卓越的无线射频性能带来广泛的连接范围

        • 嵌入式TCP/IP802.11MAC堆栈

        • 支持BGScript脚本语言,无需外部MCU

        • 工业规格、长寿命

        • 监管认证

         

        WF121 无线开发套件:DKWF121

        开发套件包括一个随时可用的硬件平台和一个含有所有必要文件和 PC 工具的 Wi-Fi 软件开发套件。

         

        WF111 Wi-Fi 模块

        WF111是一个全面集成的单一2.4GHz频段802.11 b/g/n 模块,专为需要 Wi-Fi 连接的便携式和电池供电应用而设计。WF111集成有 IEEE 802.11 b/g/n 无线射频、天线或 U.FL 天线连接器以及 SDIO 主机接口。它可为运行操作系统和板载TCP/IP堆栈的设备提供低成本的简单Wi-Fi 解决方案,同时模块所具有的独特优势--小巧体积、认证和易于集成的WF111可为 Wi-Fi加密协议提供硬件支持。

         

        产品特点:

        • 体积小巧、全面集成并带无线射频和天线的802.11 b/g/n模块

        • 监管认证,从而减少研发风险和上市时间

        • 专为移动和电池供电应用设计的低功耗解决方案

        • 工业规格、长寿命

         

        WF111无线开发套件:DKWF111

        该板可直接插入 SDIO 卡槽中,或将引脚头或电线焊接至板上,作为测试系统或应用的替代连接。

         

        相关技术文档 

        Silicon Labs WGM110Wi-Fi模块数据手册

        https://www.silabs.com/pages/SilabsLoginPage.aspx?ReturnURL=%2fdocuments%2flogin%2fdata-shorts/wgm110-datashort.pdf

         

        Silicon Labs Wi-Fi 模块WF111数据手册:https://www.silabs.com/pages/SilabsLoginPage.aspx?ReturnURL=%2fdocuments%2flogin%2fdata-sheets/wf111-datasheet.pdf

         

        Silicon Labs WF121 Wi-Fi模块数据手册:https://www.silabs.com/pages/SilabsLoginPage.aspx?ReturnURL=%2fdocuments%2flogin%2fdata-sheets/WF121-DataSheet.pdf

         

        原文链接:https://www.sekorm.com/news/7074.html

         

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