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本案例研究介绍了一家工业自动化公司如何使用Dialog ASIC 来满足其具有挑战性的功耗要求。

概述

我们的客户是一家领先的工业自动化公司，总部位于德国，在国际市场上运营，提供气动和电气自动化产品，包括执行器、伺服电机、传感器、阀门等。当该客户采购用于系统开发的电子元件时，考虑的关键要求是精确的性能、低功耗和小尺寸的组合。

对于他们的最新产品，他们正在开发一种灵活、分散、紧凑和轻便的自动化系统。新系统尺寸较小且缺乏局部冷却，因此特别需要低功耗。他们之前曾与Dialog Semiconductor Corporation（瑞萨电子的全资子公司）合作为其之前的模块化电气终端开发ASIC，因此了解定制解决方案所提供的优势。

Dialog 在为工业自动化市场开发ASIC 方面拥有悠久的历史。该客户根据之前与我们合作的开发经验，对定制芯片流程有了透彻的了解，并且知道他们的最新产品需要更多功能，因此实现这一目标的唯一可行的解决方案是ASIC。

需要

新阀门系统的设计规格高于以前的产品。将其缩小到比以前的系统更小的尺寸意味着没有足够的空间来容纳局部冷却。因此对系统的功耗提出了极具挑战性的要求。电子元件必须很小才能适应产品整体较小的外形尺寸。除了能够满足这些要求之外，还需要在PHY 设计方面具有丰富经验的供应商，因为这是分散式系统设计的关键要素。

解决方案

开发的ASIC 通过集中式多阀系统中的后端总线功能进行通信。最初，当Dialog 工程团队开始研究时，客户正在考虑不同的解决方案。然而，大家很快就发现，这个方案并没有达到他们的预期。此后，Dialog 工程团队完成了满足通信和功耗要求的新PHY 和DSP 架构的开发。最终的芯片包括以下附加功能：

3 x 250MBits/PHY，全双工4 线接口

主动降噪

具有嵌入式64kB e-FLASH 和SRAM 的16 位C 内核

16 通道10 位ADC 和DAC I/O

集成LDO 和DC/DC 降压转换器

影响

使用该ASIC，我们的客户实现了以下目标：

与之前的解决方案相比，功耗降低了75%（