原标题：EM35x：高性能ZigBee系统级芯片解决方案

　　Silabs公司的EM35x系列是高性能ZigBee/802.15.4系统级芯片(SoC)，基于ARM Cortex-M3内核，集成了2.4GHz IEEE 802.15.4无线收发器和32位微处理器、闪存和RAM以及支持网络级调试的功能强大硬件。主要用在智能能源、家庭自动化、工业自动化、建筑物自动化、照明控制以及安全监视和自动化(SMA)。

　　EM35x和EM358xEmber ZigBee芯片是基于ARM Cortex-M3的，业界领先的ZigBee SoC系列，它具有较好的性能、功耗和代码密度，为紧凑型封装。该EM35x和EM358x系列融合了2.4GHz的IEEE 802.15.4射频收发器，具有32位微处理器、闪存和RAM，具备强大的硬件支持网络级调试功能。它结合ARM工具的强大的生态系统，这些器件和工具，使OEM厂商能够简化开发，并加快上市时间。

　　图1 EM351/EM357框图

　　EM35x和EM358xSoC，紧密地集成了EmberZNet PRO，是兼容ZigBee的网状网络软件，是市场上热门的ZigBee平台。

　　EM351和EM357是完全集成的系统级芯片，集成了一个2.4GHz，IEEE 802. 15.4-2003标准的收发器，32位ARM Cortex-M3的微处理器，闪存和RAM内存，以及基于ZigBee的，设计师使用的外围设备系统。

　　其收发器采用了高效的架构(超出了IEEE802.15.4-2003标准动态范围要求15dB)。其集成的接收信道滤波可以与2.4GHz频谱的其他通信标准共存，如IEEE802.11-2007和Bluetooth，其集成稳压器、VCO、环路滤波器和功放，减少了外部元件数量。其可选的高性能无线模式(增强模式)，可通过软件选择，以提高动态范围。

　　M3微处理器进行了高度优化，具有高性能、低功耗、高效的内存利用率。它包括一个集成的MPU，支持两种不同的运行模式(用户模式、特权模式)。其结构允许网络协议栈从应用程序代码中分离，并可防止限制存储器和寄存器区域的有害的修正，从而，增加了解决方案的稳定性和可靠性。

　　EM351具有128KB的嵌入式闪存，EM357具有192KB嵌入式闪存。这两款芯片都具有12KB的集成RAM，用于数据和程序存储。EM35x的Ember软件采用一种有效的磨损均衡算法(wear-leveling algorithm)，优化了嵌入式闪存的寿命。

　　为了满足ZigBee和IEEE802.15.4标准规定的严格的时序要求，EM35x集成了许多MAC功能，AES128加密加速器、自动CRC，以进行硬件处理。该MAC硬件自动处理ACK的发送和接收，自动补偿延迟，并清理发送信道评估，以及自动过滤收到的信息包。其Ember包跟踪接口也集成了MAC，可以利用Ember开发工具，进行所有信息包的非侵入性捕获(进出EM35x)。

　　该EM35x提供了许多先进的电源管理功能，使电池寿命延长。其高频内部RC振荡器可以使处理器核，在唤醒时快速地开始执行代码。它还具备各种深度睡眠模式(低于1μA的功耗，同时保留RAM内容)。为了支持用户自定义的应用程序，片上外设包括：UART、SPI、TWI、ADC和通用定时器，以及多达24个GPIO。此外，还具有集成的稳压器、上电复位电路，以及睡眠计时器。

　　该EM35x集成了标准的ARM系统调试组件： Flash修补和断点(FPB)， 数据观察点和跟踪(DWT)，仪表跟踪宏单元(ITM)。EM35x使用标准的串行线和JTAG接口，用于功能强大的软件调试和ARM Cortex编程。EM358x/ EM35x芯片可设计为(designed in)低成本的，全系统级芯片(SoC)的设备，低功率传感器和其他家庭设备，或采用大型应用程序微处理器的，网络协处理器(NCP)设备的，更复杂的应用。

　　EM351/EM357主要特性

　　• 32位的ARM Cortex-M3处理器

　　• 2.4GHz的IEEE802.15.4收发器和更低的MAC

　　• 128KB或192KB的闪存，带有可选的读保护

　　• 12KB RAM内存

　　• AES128加密加速器

　　•灵活的ADC，UART/SPI/TWI串行通信和通用定时器

　　• 24高度可配置的GPIO与施密特触发器输入

　　ARM Cortex-M3处理器

　　•领先的32位处理性能

　　•高度高效的Thumb-2指令集

　　• 6MHz、12MHz或24MHz运行

　　•灵活的嵌套向量中断控制器低功耗，先进的管理

　　• RX电流(W/CPU)：26mA

　　• TX电流(W/CPU，+3dBm TX)：31mA

　　•低深度睡眠电流，且保留RAM和GPIO：400nA的无/800nA的睡眠定时器

　　•低频率的内部RC振荡器，低功耗的睡眠定时

　　•高频率的内部RC振荡器，用于快速(110μs)处理器启动(从睡眠)卓越的射频性能

　　•正常模式下的链路预算，最高103dB;可配置最高110dB

　　• -100dBm的正常接收灵敏度;可配置为-102dBm(1%每个，20字节数据包)

　　• +3dB正常模式下的输出功率;最高可配置8dBm

　　•强大的Wi-Fi和蓝牙共存创新的网络和处理器的调试

　　•信息包跟踪端口，用于非侵入式包跟踪(Ember开发工具)

　　•串行线/JTAG接口

　　•标准的ARM调试功能：Flash修补和Break¬point;数据观察点和跟踪;仪表跟踪宏单元

　　应用灵活性

　　•单电压操作：2.1V~3.6V，内部1.8V和1.25V稳压器

　　•可选32.768kHz晶振，用于更高的精度定时器

　　•单24MHz的晶振-低外部元件数量

　　•支持外部功率放大器

　　•小至7mm×7mm的48引脚QFN封装

　　EM351/EM357应用

　　•智能能源

　　•家庭自动化

　　•安全监控与自动化(SMA)

　　•照明控制

　　•楼宇自动化

　　•工业自动化

　　Ember EM35xx开发板

　　该EM35xx系列开发套件开发板集有三个主要的硬件组件：

　　• EM35xx分线板

　　• EM35xx模块

　　•调试适配器(ISA3)

　　该EM35xx系列开发工具包还包括以下组件：

　　•美国至国际的交流电源插头转接器套件

　　•电源以太网供电(PoE)开关

　　• USB电源适配器

　　•其他电缆(USB、DEI、包跟踪端口，以及射频同轴)