物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展帶動(dòng)了很多產(chǎn)品快速更新?lián)Q代，最突出的功能是具有連接互聯(lián)網(wǎng)的能力，以及將大量信息存儲(chǔ)在云端而非本地。有這樣的情景，如果自動(dòng)販賣機(jī)沒(méi)有人看管，當(dāng)某個(gè)產(chǎn)品已經(jīng)缺貨時(shí)，會(huì)向你的電腦或者手機(jī)等終端彈出一個(gè)界面告知，這個(gè)信息是通過(guò)以太網(wǎng)傳送的。另一個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景是HMI人機(jī)界面交互，以前的界面比較復(fù)雜，按鈕非常多，現(xiàn)在的觸摸屏界面把很多功能集成在一起，而且不需要太復(fù)雜，因?yàn)楹芏鄶?shù)據(jù)可以直接從云端取，而數(shù)據(jù)通信可以進(jìn)行加密保護(hù)。
使用德州儀器（TI）最新推出的業(yè)界首批具有以太網(wǎng)MAC+PHY的云網(wǎng)關(guān)Tiva C系列TM4C129x MCU就可以輕松實(shí)現(xiàn)以上兩個(gè)連接云端的案例。近日，TI Tiva C系列產(chǎn)品總經(jīng)理Matt Muse先生來(lái)到北京向記者詳解了該系列新產(chǎn)品。
圖1 TI Tiva C系列產(chǎn)品總經(jīng)理Matt Muse先生
“3C”特性
Matt非常精辟地把Tiva C系列的3個(gè)要點(diǎn)概括為“3C”，即Connectivity（連接）、Communicate（通信）和Control（控制），他表示：“TM4C129x MCU是我們?cè)谖锫?lián)網(wǎng)環(huán)境下推出的一個(gè)重磅產(chǎn)品，它可以把控制、人機(jī)界面和連接性合為一體，與云端、服務(wù)器連接。”
（1）連接性。這款產(chǎn)品支持以太網(wǎng)MAC+PHY的ARM Cortex-M4，目前市面上很少有這樣的產(chǎn)品。由于PHY基本是模擬器件，除了以太網(wǎng)這個(gè)性能以外還有USB、UI口、SPI、I2C總線，使得該MCU可以處理很多網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，從而帶來(lái)很大的便利。在很多工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，PHY芯片和MCU芯片大小差不多，以太網(wǎng)MAC+PHY的產(chǎn)品可以減少元器件數(shù)目，以減小PCB 尺寸，從而使系統(tǒng)成本也大大減少。相信對(duì)于這個(gè)性能，工業(yè)領(lǐng)域的很多廠商會(huì)感到非常得興奮。
（2）通信性。TM4C129x最大集成了256 KB的SRAM，可以使芯片支持多個(gè)協(xié)議棧，支持同時(shí)多點(diǎn)通信。此外，其具有8個(gè)UART、10個(gè)I2C、4個(gè)SPI和兩個(gè)CAN等多個(gè)通信接口，可以支持更多的節(jié)點(diǎn)通信。TM4C129x中還有個(gè)加密模塊，以最大程度保護(hù)通信內(nèi)容。
（3）控制性。TM4C129x是一個(gè)非常好的控制器，其內(nèi)部集成了高性能的PWM及ADC轉(zhuǎn)換器，使其具有很強(qiáng)的信號(hào)處理能力，尤其是對(duì)周圍的環(huán)境。TM4C129x還集成了LCD TFT的驅(qū)動(dòng)，能做更高端的顯示，使整個(gè)芯片可以把云端的數(shù)據(jù)取回來(lái)，直接顯示在本地的TFT屏上，實(shí)際上是將網(wǎng)絡(luò)和HMI兩者結(jié)合在一個(gè)芯片中。
Matt表示：“TM4C129x可幫助創(chuàng)建復(fù)雜、高度互聯(lián)的新型產(chǎn)品，其不僅可用來(lái)進(jìn)行云橋接，而且還可簡(jiǎn)化不斷發(fā)展的物聯(lián)網(wǎng)(IoT)。Tiva C系列MCU提供豐富的同步連接選項(xiàng)，以及片上數(shù)據(jù)保護(hù)與LCD 控制器，不僅可顯著節(jié)省板級(jí)空間，還可實(shí)現(xiàn)高級(jí)互聯(lián)應(yīng)用，充分滿足家庭／樓宇自動(dòng)化網(wǎng)關(guān)、人機(jī)界面(HMI)、網(wǎng)絡(luò)化傳感器網(wǎng)關(guān)、安全接入系統(tǒng)以及可編程邏輯控制器等應(yīng)用需求。”此外，最新Tiva TM4C129x MCU 建立在強(qiáng)大的TivaWare 軟件基礎(chǔ)之上，提供50 多個(gè)配套軟件應(yīng)用示例，不但可加速編程，而且還可幫助開發(fā)人員集中精力更快速地向市場(chǎng)推出差異化產(chǎn)品。
圖2是網(wǎng)絡(luò)化工業(yè)儀表/控制器的實(shí)例圖。可以看到，TM4C129x可以同時(shí)無(wú)線連接很多的設(shè)備，如與Wi-Fi、藍(lán)牙、NFC、調(diào)制解調(diào)器設(shè)備連接。除了無(wú)線，也有很多有線設(shè)備，如可以通過(guò)I2C連接傳感器。此外，還可以用總線拓展與其他MCU通信，有點(diǎn)類似于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)PLC的控制。人機(jī)界面交互支持LED顯示、觸摸按鍵及其他按鍵的操作。
圖2網(wǎng)絡(luò)化工業(yè)儀表/控制器的實(shí)例圖
Matt總結(jié)到：“TM4C129x不但可以做之前已經(jīng)在做的應(yīng)用，而且還可以讓它們通過(guò)以太網(wǎng)MAC+PHY連接到云端。” TM4C129x只是TI Tiva C系列的一個(gè)開始，隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，更多的功能會(huì)集成到Tiva中，我們也將拭目以待。