【应用】高集成度8位MCU EFM8LB实现低成本小体积100G 有源铜缆通信模块

时间： 2018-11-24 来源：世强

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ACC，Active copper communication，即有源铜缆通信，如图1所示，它是以CDR为通信传输器件，并辅以主控单元、电源电路、参考时钟电路等，组成ACC模块，可实现高达100G的数据传输速率，具备高速率、超低成本的优势，用于替换昂贵的光模块，广泛使用在数据中心等高速、短距通信场所。

在ACC模块中，对主控单元中的MCU有多项要求，比如，要集成两个IIC，能快速响应通信指令，模拟性能要好，等。

图1 100G ACC模块框图

SILICON LABS是世界著名精密混合信号半导体方案提供商，其推出的EFM8LB系列8位MCU，具有高速度、高集成度、小体积等诸多优点，被广泛应用在光模块、电机驱动、工业控制等领域，也非常适合应用在100G ACC模块中用作主控单元MCU，相关特性描述如下。

一、高集成度。

1、集成了双IIC。EFM8LB1系列MCU，集成了两个IIC总线，即IIC-Slave，以及SMBus。在ACC模块中，前者最高速率3.4Mbps，同金手指上的外部IIC-master进行通信。SMBus同IIC兼容，支持400kbps、100kbps通信速率，用于同CDR进行通信。

2、集成了温度传感器。在100G ACC模块上，需要对模块的温度进行监控。EFM8LB1系列MCU上，集成了片上温度传感器，精度为±3℃，出厂已校准，客户在使用中无需校准。如此，不仅能避免外扩温度传感器，减小体积等，更能带来低成本的好处。

3、集成的片上FLASH，支持软件可读写。100G ACC模块，许多配置参数需要掉电保存，且有的还需要能通过IIC接口实现Bootloader。而EFM8LB1系列MCU集成的FLASH支持IAP（在应用中编程）功能，因此，它支持用户数据存储，也支持bootloader功能，这给工程师带来了极大的方便，也让ACC模块体积小巧、功能强大。

图2 EFM8LB1I系列MCU内部结构框图

二、高性能。

1、集成了高速、高性能时钟源。ACC模块，它需要主控MCU要足够快，来响应来自金手指的指令并处理CDR的信息等。EFM8LB1系列MCU，内部集成了精度为±2%、72MHz高速时钟源，精度高、速度快，可完全胜任ACC模块对系统时钟速度的要求。

图3 EFM8LB1系列MCU内部集成的时钟源

2、集成了高性能的ADC。ACC模块，为保证自身运行性能，需要对电压等模拟量进行监控，需要用到ADC功能。EFM8LB1系列MCU，集成了14位精度、最多20个通道的ADC，且采样速率高达1Msps@12位，具有精度高、速度快、通道多的特点，可以满足ACC模块对ADC的需求。

三、开发平台先进。

为使客户快速、高效开发产品，使产品尽快上市，silicon labs提供了先进的集成开发平台simplicity studio。基于它可以快速查找资料，可以基于GUI方式快速配置底层代码，也可以实时观察芯片功耗状态，还可以在在线调试时非常方便的查看各SFR及自定义变量的状态，等。它是一个集成度很高、可以给工程师带来极大方便的集成开发平台。

图4 simplicity studio集成开发平台

另外，EFM8LB1系列MCU，还有体积小、工作温度范围宽（-40℃~105℃）的特性，这也是ACC模块所需要的。因此，综上述，EFM8LB1以其高集成度、高性能、易开发等诸多特性，可完全胜任100G ACC模块对MCU的需求。

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