【产品】加强型8位MCU EFM8LB1助力数据中心国内光模块设计起飞
光模块市场及前景
随着经济全球化和我国光通信行业的不断发展,国内光模块厂商研发能力、生产工艺的提高,结合产品的成本优势,国内企业竞争力明显增强。Light Counting预测,到2019年,数据中心光模块销量将超过5000万只。过去5年10G SFP+光模块销售了4000万只,其中一半用到数据中心,40G光模块销量小一些,2015年预计是250万只,数据中心占比则达到75%。2014年数据中心光模块市场价值为16亿美元,到2021年预计可达到49亿美元。
光模块基本原理
光模块由光电子器件、功能电路和光接口等组成,光电子器件包括发射和接收两部分。发射部分:输入一定码率的电信号经内部的驱动芯片处理后驱动半导体激光器(LD)或者发光二极管(LED)发射出相应速率的调制光信号,其内部带有光功率自动控制电路,使输出的光信号功率保持稳定。接收部分是:一定码率的光信号输入模块后由光探测二极管转换为电信号。经前置放大器后输出相应码率的电信号。
SFP/XFP光收发器MCU方案
SFP光模块主要由三部分组成:光发射部分、光接收部分和单片机控制单元。光发射部分由光发射器及其驱动电路组成,完成电信号转换成光信号的功能;光接收部分由光电检测器、跨阻放大器与主放大器组成,功能是完成光/电信号转换;单片机控制单元是实现模块诊断功能的核心部分。光模块通过标准的I2C总线接口,包含SCL和SDA,与外界进行通信,可以完成数据传输交换。
SILICON LABS公司的EFM8LB1系列单片机是新一代高性能、小封装的模拟加强型8位MCU,最高主频高达72MHz,集成了高性能的模拟外设,包括14位ADC、12位DAC、±3℃温度传感器以及高速通信接口,为高性能需求的应用提供了解决方案,十分适合用在该方案。
图1:SFP/XFP光收发器框图
EFM8LB1系列8位MCU特点:
• 高速高分辨率的ADC
--支持10位, 12,14位分辨率
--最高1Msps(12bit)
--最多支持20通道
• 片上高速高分辨率的DAC
--4个DAC
--支持12位分辨率
--可编程的输出电流
• 6 通道的PCA (可编程计数阵列)
--支持8位至11位及16位分辨率的PWM输出
• 硬件串行接口
--SPI, UART, 以及IIC
• 高性能的CPU架构
--最高支持72MHZ的速度.
--70%单周期指令
• 可以选择的16至64 闪存
• 片上集成的高精度振荡
• 最小3mmx3mm的 QFN 封装
综上所述,Silicon labs EFM8LB1系列单片机具有更好的模拟性能、更高的性价比、更小的封装以及更低的功耗,非常适合于例如光模块等高性能需求的应用。
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SILICON LABS 8-bit Microcontroller选型表
SILICON LABS 8位MCU选型,MCU Core 8051,频率20MHz~100MHz,Flash存储2kB~120kB,RAM存储0.25kB~8kB。
产品型号
|
品类
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系列
|
Frequency(MHz)
|
Flash (kB)
|
RAM (kB)
|
Vdd min(V)
|
Vdd max(V)
|
Package Type
|
Package Size (mm)
|
Internal Osc.
|
Dig I/O Pins
|
ADC 1
|
Temp Sensor
|
Timers (16-bit)
|
PCA Channels
|
DAC
|
Comparators
|
UART
|
SPI
|
I2C
|
HS I2C Slave
|
EMIF
|
CAN
|
LIN
|
VREF
|
Debug Interface
|
C8051F392-A-GM
|
8位MCU
|
C8051F39x Small Form Factor
|
50
|
16
|
1
|
1.8
|
3.6
|
QFN20
|
4x4
|
±2
|
17
|
10-bit, 16-ch., 500 ksps
|
Temp Sensor
|
6
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3
|
10-bit, 2-ch.
|
1
|
1
|
1
|
2
|
0
|
0
|
0
|
0
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VREF
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C2
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可定制板装式压力传感器支持产品量程从5inch水柱到100 psi气压;数字输出压力传感器压力范围0.5~60inH2O,温度补偿范围-20~85ºС;模拟和数字低压传感器可以直接与微控制器通信,具备多种小型SIP和DIP封装可选择。
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