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在英领物联系列文章之二——《英飞凌传感器的“十八般武艺”》里，介绍了英飞凌各种各样的传感器以及基于它们的创新应用，可谓是打开了传感器的“兵器库”，令人大开眼界。今天，我们将进入“计算”这一环节，看看英飞凌如何担当物联网的“大脑”。
英飞凌覆盖物联网的五个关键环节：感知、计算、执行、连接、安全
我们知道，“大脑”是人的指挥中枢，负责处理各种信息并做出决策。人们用 “无头苍蝇”来比喻没有目标方向的乱动乱撞，也说明思维出现混乱，行动也就乱了阵脚。在物联网中，一颗“清醒”和“精确”的大脑也尤为重要，它会处理传感器采集的各种复杂的信号，并生成指令，交由物联网进入“执行”环节。
在物联网中，负责计算的部件叫做微控制器（MCU），它通过收集、协调、处理、分析传输数据，可让产品变得智能。英飞凌提供基于32位Arm®架构、32位TriCore™架构和其它架构的广泛MCU。2020年英飞凌收购赛普拉斯以后，英飞凌的微控制器产品组合中增加了PSoC®系列低功耗和高性能MCU，使得客户能够更容易地将英飞凌产品部署到物联网中。
微控制器，让汽车有了“特异功能”
MCU在各类产品中的应用无所不在，无论是路上的汽车，还是家里的空调和智能门锁，以及数不胜数的各类工业产品。它们就像是植入这些产品的“微电脑”，专门处理传感器采集而来的各种信号与数据。例如，英飞凌携手Reality AI打造了一套能让车辆拥有听觉能力的先进传感解决方案，这一方案能让汽车“听到”视线范围之外的动静，从而发出预警。
该解决方案基于XENSIV™ MEMS麦克风，并结合AURIX™微控制器（MCU）及Reality AI的“Automotive See-With-Sound”（SWS）系统打造而成。
放下麦克风和SWS暂且不表，AURIX™微控制器（MCU）在这一方案中负责处理来自外界的音频信号。英飞凌可扩展的MCU系列提供从一核到六核的选择范围，内存高达16MB，能达到ISO26262 2018标准的ASIL-D功能安全等级，并满足EVITA的全面网络安全标准。AURIX™ TC3x还能够让汽车厂商灵活的在先进驾驶辅助系统（ADAS）应用中添加XENSIV™ MEMS麦克风。
除此之外，英飞凌AURIX™还提供一系列安全功能，包括内置于芯片中的专用安全管理单元（SMU）、适用于恶劣汽车环境的多种功能，以及成熟可靠的计算平台等。设计概念和原型能轻松地从台式机迁移到该嵌入式解决方案，为影响安全的关键ADAS功能提供可靠内核。同时，AURIX™系列还通过硬件安全模块（HSM）提供网络安全性，防止外部攻击。
微控制器，让空调节能静音
不止是汽车，微控制器在空调等家电设备中也发挥着重要作用。空调的核心部件是压缩机，空调的控制设计与节能主要也基于压缩机，它同时也是空调最耗电的部件。为了让空调省电，直流变频空调应运而生，它可以根据室内温度，将压缩机的转速调整到适当水平，从而达到低能耗、低噪音的效果。
机智的你大概想到了，变频空调需要一个优秀的电机管理系统，通过电机控制模块和电源智能管理，精确控温，降低能耗。这里说说我们PSoC 4家族4100S芯片（请注意，赛普拉斯已经被英飞凌收购了哟），有多款变频空调都采用了它。
PSoC 4具有高度可编程的灵活性，并且融合了ARM Cortex-M0+高性能处理核心，成为了高度可扩展的处理器平台。针对电机控制，结合PSoC 4的硬件和软件，英飞凌提供了完整的一站式解决方案，可以帮助工程师更加直观、快捷地开发电机控制系统，在性价比、性能、功耗等方面也优势显著。
这么小巧的一块芯片，究竟怎么撑起复杂的电机控制系统呢？原来：
- PSoC4片内集成了丰富的片内模拟和数字功能，简化了控制系统的软件设计，并且提高了可靠性。对电机电流的采样，监控和保护可以完全集成到PSoC4片内完成，使过流检测反应速度更快，并且进一步降低了成本。另外，不需要外部模拟运放和比较器件，这也节省了可观的成本。
- ARM Cortex-M0+处理器内核不仅能够快速完成电机的闭环速度调节和控制运算，其内部集成的高级定时器（TCPWM）可以实现更快速、更方便的三相SPWM波形输出控制，简化了控制系统的软件设计，也提高了可靠性。
- PSoC4也提供了相应的空调变频风机和变频压机的全套解决方案。方案集成了领先的FOC电机控制算法和系统功能，可以减少电机开发时间，让产品快速上市。
凭借灵活性和高集成度，PSoC 4100S系列适用于对成本敏感的批量产品，已经广泛应用于家电的主控以及工业控制。除了变频空调，很多变频洗衣机、洗碗机等家电也同样采用了PSoC 4100S系列芯片来控制核心电机。
凭借灵活性和高集成度，PSoC 4100S系列适用于对成本敏感的批量产品，已经广泛应用于家电的主控以及工业控制。除了变频空调，很多变频洗衣机、洗碗机等家电也同样采用了PSoC 4100S系列芯片来控制核心电机。
单芯片智能门锁方案，一“芯”可以多用
智能门锁凭借“没有忘带钥匙的烦恼”而受到市场的追捧，基于英飞凌PSoC 6的超级单芯片门锁方案也是“明星”方案，其主要特点是高集成度、高安全性、低功耗以及方案成熟。传统的智能门锁方案需要五六颗芯片来满足蓝牙、语音提示、触摸控制、指纹识别、逻辑管理等功能的需求，芯片多往往意味着故障率和成本也会升高。而英飞凌的方案只用了PSoC 6一颗芯片就实现了上述功能，这颗芯片采用Arm Cortex-M4和M0+双核架构，其中，M4核集成指纹识别的算法、进行语音提醒真人发声的语音处理；M0负责蓝牙、触摸、RFID刷卡和开门控制等逻辑控制，一“芯”多用的好处真是有点“罄竹难书”啊！
读完这篇文章，奇怪的知识又增多了吧？所以，当你下次在屋里一边吹着空调的凉风一边看着电视，当你一边坐在沙发上刷手机一边等待洗衣机完工，当你的家宴结束正把一桌子碗筷塞入洗碗机的时候，你会不会灵光一闪，冒出一句：哎哟，幸亏这些家伙有“脑子”呀!不然，可苦了我！
下一期，我们将深入物联网的“执行”层面，认识一下英飞凌的功率半导体，它们简直强悍到没朋友！敬请关注吧！
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