标签: 模拟混合信号

二月末的深圳，乍暖还寒。甩掉北方厚重的大衣，经历了史上最漫长的航班延误和最惨烈的晕机 ，赴深参加一年一度的IIC-China。   参加IIC-china不是第一次了，有许多熟悉的感觉涌上心头，但与往昔又大有不同，一些新的挑战摆在面前。今年的展会，本编首次担任了一天的技术应用课程的主持工作。遥想上一次在话筒前正儿八经的说话，大约可以追溯到大学时，大无畏地磕磕绊绊地主持系里晚会和心血来潮地担任校广播台的播音员。今时今日，有点怀疑自己，我能行吗？我能做好吗？   经过一番准备，逐渐有点信心了。这项工作虽不像起初想象的那么简单，但也没那么难。生活中许多事情不都是这样么，你敬畏它，然后再看扁它，这一关，就过去了。   说说我对这个课程几点最直观的感受。首先，IIC-China展会期间，许多工程师、研发人员到场，这个课程就在展厅内一个固定的会议室进行，采取开放授课的形式，工程师只需抽出50分钟的时间，就可以听完一堂课，还可以与讲师进行现场沟通、交流；其次，课程之间的独立性很好，每堂课都设置不同的主题、针对不同的领域，且内容非常实用，工程师可以根据自己所从事的领域或是感兴趣的话题，各取所需；再有，就是工程师们好学啊，在深圳这片创新的沃土，大家不放过任何一个学习的机会，我亲眼所见他们在课堂上积极提问，课后还围着讲师继续交流。   如果让我用一句话概括这个课程的价值，那就是——让技术找到应用，让应用激发创新。说平实点，在科技发展的过程中，创新永无止境。但是，脱离了应用的创新是没有价值的，它必须与市场的需求相辅相成。IIC-China的技术应用课程就提供了这样一个小小的平台，让创新技术触摸市场应用的真实需求，让创造未来的每一个人都参与其中，共同勾勒技术未来的发展、走向。   2月24日一天的技术应用课程涵盖了LED照明、安全IC、电源、智能家电以及专门针对便携产品的模拟混合信号方案，分别由通嘉科技、Atmel、Micrel、NXP、英联电子公司呈现。我想，许多未能到场的工程师可能同样需要这些内容，所以将自己的课堂笔记整理出来，通过两篇博文分享给大家，细节未必足够全面，希望能有所帮助。先上第一部分内容：   通嘉科技：LED照明应用及驱动设计   LED照明已在全球范围内被公认为是一种健康、节能、环保的重要途径，它已成为LED产业新一波成长动能，备受市场瞩目。LED光源在照明市場的渗透率已由2010年的3.7％逐渐成长为2011年的5%,，预估2012年将达10%，2009年~2013年其复合成长率将大于40％。   驱动LED照明成长的动力主要有如下三方面：首先，丛技术角度而言，LED发光效率已至150lm/w，且LED灯具效率也超过70%，与竞争光源地位相当。另外从晶粒到封装都有新技术发展；其次，从政策方面来看，各国政府都推动禁用白炽灯具，及LED相关标准的推动执行；第三，从价格情况来说，在LED发光效率的提升下，LED照明系统成本可快速下降，有助于形成规模经济。   通嘉科技系统应用中心协理朱益杉介绍，LED照明驱动的设计考虑主要有：隔离或非隔离架构、功率因子（ex:0.9）、转换效率（ex: 86%）、启动时间（ex: 0.5秒）、LED电流精度（ex:±5%）、LED 电流涟波、机构限制（ex: Height8mm ）、调光方式（ex: Analog, Triac Dimming）以及成本结构等。   传统PCB基板电源电路，需要光耦合器来设计回馈电路，这会增加电路体积、零件成本及功率损耗，因此对于一般小功率、小体积需求的应用，通嘉科技提供的的一系列一次侧控制IC（主面控制IC）具备更少的零件数、更小的电路体积、有效的电压/电流精确度控制、省却光耦合器等特性，可助设计者设计出更具竞争优势的产品。   值得注意的是，传统PFC控制需要额外一个接脚来感测输入电压的变化，作为回授参考讯号，而LD 7830则是利用电压控制模式(Voltage mode Control)PFC法则，可简化这一设计。由于采用高压启动技术、高电源电力及主动转换控制，能让启动时间短、电阻耗损小，让电路可以轻易达到功率因数(PF)0.90的能效，并改善电子系统的能源使用率，符合节能法规。因此相较于传统电流模式PFC，LD 7830无主电压感测，节能效率更高，同时，多种保护使得系统强健，可抵御异常状况的考验。   Atmel ：用硬件安全技术保护你的设计    安全IC如何保护你的设计?Atmel主要提出以下三种方法：第一，只有存在恰当的安全IC，固件才会工作；第二，任何对固件的修改都会致其失效；第三，控制安全IC的供应。   针对第一种方法，为了防止设计被复制，需要将固件连接至安全IC。这时，固件需要检查安全IC，失败则采取适当的动作；当连接至网络时，远程服务器在提供服务前也需先检查安全IC；在主系统和备用部件、子卡或附件之间进行双向验证；安全IC用于可选项或增强特性的使能。   然而，没有任何解决方案是完美的，例如在整个代码中使用多重概念、每个更新均改变保护套件以及依靠安全IC中的多重密值。连接固件至IC有四种方式：第一，固件向安全IC发送问询，只有编程了正确密码的正确安全IC才能返回正确的响应；第二，每次更新都会改变固件的安全特性，攻击者必须针对每一次修订重新开始他所有的工作；第三，当连接至网络时检查安全IC，如果发现IC不存在，则拒绝服务；第四，利用安全IC为固件加密，加大反解密的难度。   针对对于固件的任何修改都会造成系统失败这一方法，需要验证系统固件，确保高质量、最优性能和可靠性；一个基本设计可应用于多个产品品质，以保护无需付费增加额外特性的能力；将软件签名存储在固件里的存储器中，在上电时通过启动代码创建固件摘要，将签名和摘要发送到安全IC，从而进行安全启动，即使只改变一个比特，都会导致核实失败。   Atmel目前已推出了具有增强的硬件安全特性和更大灵活性的易于使用的新型加密认证(cryptographic authentication)器件——具有超低功耗的ATSHA204，它是首款带有4.5Kbit EEPROM和硬件SHA-256加速器的经优化的交钥匙认证器件，具有专门设计的经优化的硬件安全特性，以鉴别目标、控制OEM供应链、防止软件或其它知识产权(IP)的盗窃。这款器件能够安全地生成、存储或传送安全密钥，因而可与微控制器系统中的AES加速器理想配合。   Atmel致力于提供易于使用，且集成最新NIST加密算法以实现具最高级别可靠性的加密产品。这些产品填补了大多数微控制器和ASIC解决方案的安全存储缺失的空白，可用于组件确认、固件完整性检查、专有和保密数据的安全存储等。而且，这些器件的使用非常方便，应用开发人员无需具备加密知识，也能够自信地实现认证检查功能。