ชุดบอร์ดพัฒนาและชิป SoC Silicon Labs MG26 พร้อมใช้งานแล้วสำหรับแอปพลิเคชันสมาร์ทโฮมที่ใช้ Matter หรือโปรโตคอลไร้สายอื่นๆ

Silicon Labs MG26 เป็นตระกูล SoC ไร้สายใหม่ที่ใช้ซีพียู Arm Cortex-M33 ออกแบบมาสำหรับแอปพลิเคชันสมาร์ทโฮมที่ใช้ Matter หรือโปรโตคอลไร้สายอื่นๆ โดยเป็นการอัปเดตจาก MG24 ด้วยหน่วยความจำและพื้นที่จัดเก็บข้อมูลที่มากขึ้น มี GPIO เพิ่มเติม คอนโทรลเลอร์ LCD แบบ 4×40 และ accelerator AI/ML ในตัว

เราได้นำเสนอไมโครคอนโทรลเลอร์ไร้สายตระกูลใหม่นี้ครั้งแรกในเดือนเมษายน 2024 แต่ล่าสุดบริษัทได้เผยแพร่ข่าวประชาสัมพันธ์ประกาศความพร้อมใช้งานทั่วไปของไมโครคอนโทรลเลอร์ MG26 และเรายังพบว่ามีชุดพัฒนาบางรุ่นวางจำหน่ายแล้ว ดังนั้นเราจะมาดูรายละเอียดของชุดพัฒนาเหล่านั้นในโพสต์นี้

สเปคของ Silicon Labs MG26

นี่คือข้อมูลจำเพาะของ SoC โดยไฮไลต์เป็น ตัวหนา เพื่อแสดงการปรับปรุงหรือความแตกต่างเมื่อเทียบกับตระกูล MG24:

• MCU core – Arm Cortex-M33 @ 78.0 MHz พร้อมคำสั่ง DSP และ floating-point unit (FPU)
• หน่วยความจำ – RAM สูงสุด 512 kB
• ที่เก็บข้อมูล –  หน่วยความจำ flash โปรแกรม สูงสุด 3200 kB
• AI/ML accelerator – Matrix Vector Processor (เฉพาะบางรุ่น)
• Wireless
  • ประสิทธิภาพคลื่นวิทยุ 2.4 GHz
    • ความไวสัญญาณ -105.4 dBm @ 250 kbps O-QPSK DSSS
    • ความไวสัญญาณ -105.7 dBm @ 125 kbps GFSK
    • ความไวสัญญาณ -97.6 dBm @ 1 Mbit/s GFSK
    • ความไวสัญญาณ -95.0 dBm @ 2 Mbit/s GFSK
    • กำลังส่งสูงสุด 19.5 dBm
  • โปรโตคอลที่รองรับ – Matter, OpenThread, Zigbee, BLE 5.3, Bluetooth Mesh, Proprietary 2.4 GHz, Multiprotocol
  • รูปแบบการปรับเปลี่ยน (Modulation Format)
    • 2x (G)FSK พร้อมการปรับแต่งรูปคลื่นอย่างอิสระ
    • (G)MSK
    • OQPSK DSSS
• อุปกรณ์ต่อพ่วง  (Peripherals)
  • Analog to Digital Converter (IADC)
    • เอาท์พุต 12 บิต, 16 บิต หรือ 20 บิต
    • บางรุ่นรองรับโหมดความเร็วสูง ( สูงสุด 2 Msps ) และโหมดความแม่นยำสูง (สูงสุด 16 บิต ENOB ที่ 3.8 ksps )
  • 2x Analog Comparator (ACMP)
  • 2x Digital to Analog Converter (VDAC))
  • สูงสุด 64x General Purpose I/O pins รองรับสถานะเอาต์พุตและอินเทอร์รัพท์แบบอะซิงโครนัส
  • 8 ช่อง DMA Controller (LDMA)
  • 20 ช่อง ระบบ Peripheral Reflex System (PRS)
  • 6x 16 บิต Timer/Counters, 4x 32 บิต Timer/Counters
  • 2x 32 บิต Real Time Counters (SYSRTC)
  • 24 บิต Low Energy Timer for waveform generation (LETIMER)
  • 16 บิต Pulse Counter with asynchronous operation (PCNT)
  • 2x Watchdog Timer (WDOG)
  • 3x USART supporting UART/SPI/SmartCard (ISO 7816)/IrDA/I2S
  • 4x Enhanced USART รองรับ UART/SPI/DALI/IrDA
  • 4× อินเทอร์เฟซ I2C พร้อมรองรับ SMBus
  • Low-Frequency RC Oscillator (LFRCO) พร้อมโหมดความแม่นยำสูงเพื่อทดแทนคริสตัล 32 kHz สำหรับโหมด Sleep
  • Low-Energy LCD Controller รองรับสูงสุด 4 x 40 segments (LCD)
  • Keypad scanner รองรับสูงสุด 6×8 matrix (KEYSCAN)
  • เซนเซอร์อุณหภูมิภายในชิป
• ความปลอดภัย (Secure Vault)
  • ตัวเร่งฮาร์ดแวร์เข้ารหัสรองรับ AES128/192/256, ChaCha20-Poly1305, SHA-1, SHA-2/256/384/512, ECDSA+ECDH (P-192, P-256, P-384, P-521), Ed25519 และ Curve25519, J-PAKE, PBKDF2
  • ตัวสร้างเลขสุ่มแท้จริง (TRNG)
  • Arm TrustZone
  • Secure Boot (Root of Trust Secure Loader)
  • Secure Debug Unlock
  • DPA Countermeasures
  • การจัดการคีย์เข้ารหัสอย่างปลอดภัยด้วย PUF
  • ระบบป้องกันการงัดแงะ (Anti-Tamper)
  • การรับรองความปลอดภัย (Secure Attestation)
• แรงดันไฟฟ้า – แหล่งจ่ายไฟเดี่ยว 1.71 V ถึง 3.8 V
• การใช้พลังงาน (MG26 เทียบกับ MG24)
  • กระแส RX 5.4 mA (1 Mbps GFSK) | MG24: 4.4 mA
  • กระแส RX 6.2 mA (250 kbps O-QPSK DSSS) | MG24: 5.1 mA
  • กระแส TX 5.9 mA @ กำลังส่งออก 0 dBm output power| MG24: 5 mA
  • กระแส TX 19.5 mA @ กำลังส่งออก 10 dBm output power | MG24: 19.1 mA
  • กระแส TX 152.7 mA @ กำลังส่งออก 19.5 dBm output power | MG24: 156.8 mA
  • การใช้พลังงานในโหมด Active (EM0) 53.9 μA/MHz @ 39.0 MHz | MG24: 33.4 μA/MHz!
  • การใช้พลังงานในโหมด DeepSleep (EM2) 1.4 μA (RAM 16 kB และ RTC ทำงานจาก LFRCO) | MG24: 1.3 μA
• แพ็คเกจ
  • QFN48 – 6 x 6 x0.85 มม.
  • QFN68 – 8 x 8 x 0.85 มม.
  • BGA136 – 7 x 7 x 0.82 มม.
• ช่วงอุณหภูมิ – -40 ถึง 125°C

ชุดบอร์ดพัฒนา MG26

ปัจจุบันมีชุดบอร์ดพัฒนา Silicon Labs MG26 หลายรุ่นที่ใช้ Simplicity Studio Version 5 IDE

xG26-PK6028A “EFR32xG26 Wireless 2.4 GHz +10 dBm Pro Kit” เป็นชุดพัฒนาที่รวม BRD4002A Wireless Pro Kit mainboard เข้ากับ BRD4120A EFR32xG26 Wireless 2.4 GHz +10 dBm QFN68 radio board

คุณสมบัติเด่น:

• รองรับ Radio Board EFR32xG26 2.4 GHz Wireless +10 dBm QFN68 SoC
• Radio board มีเสาอากาศ PCB trace และ U.FL connector สำหรับวัดสัญญาณ RF หรือเชื่อมต่อเสาอากาศภายนอก
• Advanced Energy Monitor (AEM) สำหรับตรวจสอบการใช้พลังงาน
• Virtual COM port
• SEGGER J-Link ตัวดีบักในตัว
• On-board Logic Analyzer
• รองรับ debugging อุปกรณ์ภายนอก
• การเชื่อมต่อดีบักผ่าน Ethernet และ USB
• จอแสดงผล Memory LCD TFT ขนาด 128 × 128 พิกเซล ใช้พลังงานต่ำ
• ปุ่มกด / ไฟ LED สำหรับผู้ใช้, เซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิและความชื้น, จอยสติ๊ก
• 20-pin EXP header
• Breakout pads สำหรับ I/O ของ Wireless SoC
• Packet Trace Interface (PTI)
• รองรับแบตเตอรี่แบบ coin cell CR2032

ชุดพัฒนานี้เหมาะสำหรับการทดลองใช้งานและพัฒนาอย่างจริงจัง เนื่องจากสามารถเข้าถึง I/O และฟีเจอร์ทั้งหมดของ MG26 MCU พร้อม ฮาร์ดแวร์ดีบักและ logic analyzer ในตัว มีราคา $185 (~6,000฿) เป็นราคาแนะนำของผู้ผลิต (MSRP), $218.81 (~7,400฿) เป็นราคาจริง และสามารถสั่งซื้อได้จากลิงก์ในหน้าผลิตภัณฑ์

xG26-DK2608A “EFR32xG26 Dev Kit” เป็นแพลตฟอร์มพัฒนาที่มีขนาดเล็กกะทัดรัด แต่ยังคงมีฟีเจอร์ครบครัน พร้อมเซนเซอร์หลายตัวในตัว

คุณสมบัติเด่น:

• ใช้ EFR32xG26 2.4 GHz Wireless SoC +10 dBm, 1536 kB flash, 256 kB RAM, 6×66 QFN48
• Packet Trace Interface (PTI)
• Virtual COM Port
• SEGGER J-Link Debugger ในตัว รองรับการดีบัก
• รองรับการ debugging อุปกรณ์ภายนอก
• ไฟ LED และปุ่มกดสำหรับผู้ใช้
• เซนเซอร์
  • Si7021 RHT Sensor (เซนเซอร์วัดอุณหภูมิและความชื้น)
  • เซนเซอร์การเคลื่อนไหว
  • ไมโครโฟนสเตอริโอ
  • เซนเซอร์วัดความดัน
  • เซนเซอร์วัดแสงรอบข้าง
  • เซนเซอร์ Hall-effect
• Qwiic connector สำหรับการขยายฟังก์ชัน
• รองรับแบตเตอรี่แบบ coin cell CR2032

ดูเหมือนว่าจะเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดในการทดลองใช้งานเซ็นเซอร์ ทั้งที่อยู่บนบอร์ดหรือที่สามารถเพิ่มผ่าน Qwiic connector บอร์ดนี้ขายในราคา $89 (~3,000฿) ราคา MSRP / $114.31 (~4,000฿) เป็นราคาจริง คุณสามารถหาข้อมูลเพิ่มเติมได้ที่หน้าผลิตภัณฑ์ xG26 -DK2608A

MG26 evaluation kit ชุดสุดท้ายคือ xG26-EK2709A “EFR32xG26 Explorer Kit” ซึ่งใช้เป็นแพลตฟอร์มพัฒนาขั้นพื้นฐานที่มีราคาถูกสำหรับการสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็วและการสร้างแนวคิดของแอปพลิเคชัน IoT โดยใช้โปรโตคอลไร้สาย 2.4 GHz เช่น Bluetooth LE, Bluetooth mesh, Zigbee, Thread, และ Matter

คุณสมบัติเด่น:

• ใช้ EFR32xG26 2.4 GHz Wireless SoC +10 dBm, 1536 kB flash, 256 kB RAM, QFN48
• ไฟ LED สองตัว และปุ่มกดสองตัว
• ปุ่ม Reset
• พอร์ต USB สำหรับการจ่ายไฟและการเชื่อมต่อดีบัก
• SEGGER J-Link Debugger ในตัว
• Virtual COM port
• Packet Trace Interface (PTI)
• Breakout pad สำหรับการเข้าถึง GPIO และการเชื่อมต่อกับฮาร์ดแวร์ภายนอก
• พอร์ตเชื่อมต่อของบุคคลที่สาม
  • mikroBUS socket
  • Qwiic connector

มีทุกสิ่งที่คุณต้องการเพื่อเริ่มต้น พร้อมกับ mikroBUS และ Qwiic connectors สำหรับโมดูลขยาย บอร์ดนี้ขายในราคา $35 (~1,200฿) เป็นราคา MSRP หรือ $52.09 (~1,800฿) เป็นราคาจริงเมื่อเพิ่มลงในตะกร้า คุณสามารถหาข้อมูลทั้งหมดเกี่ยวกับเอกสาร, ทรัพยากรในการเริ่มต้น, และลิงก์การสั่งซื้อได้ที่หน้าเว็บผลิตภัณฑ์

แปลจากบทความภาษาอังกฤษ : Silicon Labs MG26 development kits and SoCs are now available for Matter and multiprotocol Smart Home applications

Suthinee Kerdkaew

บรรณาธิการข่าวและบทความภาษาไทย CNX Software ได้มีความสนใจในด้านเทคโนโลยี โดยเฉพาะ Smart Home และ IoT