基于芯科科技EFM32JG系列MCU，实现超低功率热量表无线传输应用方案

随着电子技术及通讯技术的发展，电池供电、无线通讯的电子式热量表，已经全面应用到供暖等行业。

图1：热量表结构框图

如上图1，是热量表系统结构框图，电源系统一般采用电池供电，并采用无线形式传输数据，因此，便涉及到电池寿命、通讯安全的问题，这对主控MCU提出严格的挑战，比如低功耗，比如安全特性等。

世界知名的精密混合信号器件供应商，Silicon Labs（中文名，芯科实验室），新近推出了EFM32JG系列MCU产品，以其超低功耗、内置加密引擎等优势，很适合应用在电子式、无线化热量表产品中。具体叙述如下。

图2：EFM32JG系列

1）系统功耗低，不仅能降低电池成本，也免去频繁更换电池的烦恼。

• 功耗模式丰富：如图2，EFM32JG产品，从EM0到EM4有多种功耗模式，方便客户灵活选择与配置，以满足在不同阶段，都有好的功耗表现。

• 各模式下绝对功耗低：64uA/MHz@EM0，50nA@EM4，110nA with RTC @EM4；

• 唤醒时间快，从EFM2到EM0，仅需2uS，不仅反应快捷，而且在唤醒期间，功耗也可以很低。

• 外设功耗低：比如支持LEUART，LCD可以不做内核干预下自主运行，等；

2）加密功能丰富、速度快捷，保障无线系统通讯安全、快捷。

• 集成的加密功能算法多：集成了主流的AES、SHA、ECC加密算法，让客户选择余地更宽；

• 加密算法的辅助模块多：

  --伽罗瓦/计数器模式（GCM）：GCM GF（2 ^ 128）字段的ALU操作

  --灵活的256位ALU和定序器：5个通用256位寄存器；支持ADD，SUB，MUL，shift，XOR等；可以链接多达20条指令来实现各种分组密码模式；

  --运行高效：DMA请求信号用于数据读取和写入；可选XOR数据写入；完成操作时中断；

• 软件实现例程全面，使得客户IOT产品组合更丰富、可选范围更宽。

  --Simplicity Studio中广泛的软件库

  --实现所有主要的加密算法：AES，SHA-1，SHA-2和ECC

  --实现传统算法：DES，3DES，MD4，MD5和RC4

  --尽可能硬件加速

3）内核速度快、接口丰富，适宜于做应用系统的主控MCU。

• CORTEX-M3内核，最高系统时钟可达40MHz，并具有DMA功能，这给EFM32JG在高速处理通讯及数据运算提供了保障；

• 支持UART、SPI、IIC多个接口，方便EFM32JG控制其他外设；

综上述，EFM32JG系列MCU，以其特有的功能，可以实现系统低功耗、实现通讯安全、实现因承担主控角色而具有多个多类接口，因此，可很好满足热量表对主控MCU需求。

EFM32JG其他典型应用：

物联网设备和传感器

• 健康和健身

• 智能配件

• 家庭自动化和安全

• 工业和工厂自动化