EFR32MG21 (SoC, 2.4 ГГц)

Новое поколение беспроводных мультипротокольных микроконтроллеров EFR32MG21 реализует стандарты ZigBee/Thread/Bluetooth 5.1/Bluetooth mesh. Данная линейка микросхем оптимизирована для устройств со стационарным питанием.

Системы на кристалле EFR32MG21 объединяют в одном миниатюрном корпусе высокопроизводительное процессорное ядро ARM Cortex-M33 с набором DSP-инструкций и арифметическим сопроцессором, и беспроводной приёмопередатчик для диапазона 2.4 ГГц. Благодаря увеличенным объёмам памяти (до 1024 Кб Flash и до 96 Кб RAM) микросхемы EFR32MG21 могут одновременно хранить несколько программных стеков для реализации беспроводных стандартов ZigBee, Thread, Bluetooth 5.1, Bluetooth mesh. Переключаться между этими протоколами микросхема может "на лету", во время исполнения программы, реализуя мультипротокольную работу в динамическом режиме.

Микросхемы EFR32MG21 отличаются лучшими в классе характеристиками приёмопередатчика, обеспечивая бюджет радиоканала до 125 дБ. Другими важными преимуществами данного поколения являются ультракомпактный корпус QFN32 с размерами 4 х 4 мм и минимальное количество необходимых внешних компонентов.

Следует обратить внимание на следующие существенные улучшения в семействе EFR32MG21 по сравнению с первым поколением микросхем Mighty Gecko:

• значительное снижение цены;
• двукратное увеличение вычислительной мощности процессорного ядра;
• выделенный блок security, обеспечивающий быстрое выполнение операций шифрования;
• наличие генератора истинно случайных чисел (True Random Number Generator);
• поддержка опции Secure Boot, обеспечивающей сохранность прошивки производителя и гарантирующей запуск на устройстве надлежащего ПО;
• поддержка опции Secure Debug для шифрования и асимметричной аутентификации отладочных команд;
• эффективное подавление помех от близкорасположенных Wi-Fi устройств.

Для разработки программного обеспечения на базе микросхем EFR32MG21 рекомендуется среда Simplicity Studio, которая позволяет загрузить и установить на компьютер разработчика необходимые SDK, встраиваемые стеки и отладочное ПО Silicon Labs в зависимости от выбранных беспроводных протоколов. Также доступны отладочные комплекты SLWSTK6006A и дополнительные мезонинные радиоплаты SLWRB418xA.

Состав системы на кристалле

• Ядро: 32-битное, 80 МГц ARM Cortex-M33 c поддержкой DSP-команд и блоком вычислений с плавающей точкой 
• Flash: до 1024 Кб
• RAM: до 96 Кб
• Приемопередатчик 2.4 ГГц

Приемопередатчик

• Выходная мощность: +10/+20 дБм
• Чувствительность: -94.4 дБм @ 2 Мбит/с
                               -97.5 дБм @ 1 Мбит/с
                               -104.5 дБм @ 250 кбит/c
                               -104.9 дБм @ 125 кбит/c

Энергопотребление

• Передача: 9.3 мА @ 0 дБм
                  33.8 мА @ 10 дБм
• Прием: 8.8 мА @ 1 Мбит/с GFSK
              9.4 мА @ 500 кбит/c O-QPSK
• Deep Sleep: 5.0 мкА

Периферия

• 12-битный АЦП
• 2 аналоговых компаратора
• До 20 GPIO
• 8-канальный контроллер DMA
• 2 x 16-битных таймера/счетчика
• 32-битный таймер/счетчик
• 32-битный таймер реального времени
• 24-битный низкопотребляющий таймер
• 2 х Watchdog таймера
• 3 x USART (UART/SPI/SmartCard(ISO 7816)/IrDA/I2S)
• 2 x I2C

Блок security

• Аппаратное ускорение шифрования AES128/256, SHA-1, SHA-2 (до 256 бит)
                                     ECC (до 256 бит), ECDSA (до 256 бит), ECDH, J-Pake
• Генератор истинно случайных чисел (True Random Number Generator)
• ARM TrustZone
• Secure Boot
• Secure Debug

Эксплуатационные характеристики

• Диапазон напряжений питания: 1.71 В ... 3.8 В 
• Температурный диапазон: -40 °C ... +125 °C
• Размеры: 4.0 x 4.0 x 0.85 мм