【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
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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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。
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产品型号
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品类
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系列
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Frequency（MHz）
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Flash (kB)
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RAM (kB)
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Vdd min（V）
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Vdd max（V）
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Package Type
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Package Size (mm)
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Internal Osc.
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Dig I/O Pins
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ADC 1
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Temp Sensor
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Timers (16-bit)
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PCA Channels
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DAC
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Comparators
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UART
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SPI
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I2C
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HS I2C Slave
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EMIF
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CAN
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LIN
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VREF
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Debug Interface
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C8051F392-A-GM
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8位MCU
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C8051F39x Small Form Factor
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50
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16
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1
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1.8
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3.6
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QFN20
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4x4
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±2
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17
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10-bit, 16-ch., 500 ksps
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Temp Sensor
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10-bit, 2-ch.
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1
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2
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VREF
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C2
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选型表 - SILICON LABS 立即选型
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