全球第一顆硬件調(diào)頂微控制器

2019 年開始為國內(nèi) 5G 發(fā)展周期，隨著 5G 的發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)將成為未來之趨勢，智慧家庭、智慧工廠乃至智慧城市得以實現(xiàn)。因此，從基礎(chǔ)建設(shè)到連網(wǎng)裝置，皆需支持 5G 的應(yīng)用，電信業(yè)者也紛紛為 5G 時代的來臨，規(guī)劃 5G 頻段及相關(guān)的傳輸規(guī)范。

光模塊為 5G 網(wǎng)絡(luò)中不可或缺的一環(huán)，因此新唐提供一套完整的光模塊解決方案—NuMicro M030G/ M031G 系列，M031G 系列更是全球第一顆硬件調(diào)頂 MCU。不論是從數(shù)通領(lǐng)域到電信領(lǐng)域的應(yīng)用；從現(xiàn)有的光傳輸場景所使用的通用光模塊，到新興的 5G 前傳波分復(fù)用 ( Wavelength Division Multiplexing, WDM ) 場景的調(diào)頂光模塊，皆能支持其應(yīng)用需求。新唐的 NuMicro M030G 系列適用于通用光模塊，而全球第一顆硬件調(diào)頂 MCU NuMicro M031G 系列則專為調(diào)頂光模塊設(shè)計。 ( 圖 1 新唐光模塊MCU推薦型號 )。

圖 1 新唐光模塊MCU推薦型號

NuMicro M030G/ M031G系列特色 ( 圖 2 NuMicro M030G/ M031G 系列特色 )

硬件曼徹斯特編解碼器 ( M031G 系列)：調(diào)制及解調(diào)低頻微擾信號

DAC 支持自動數(shù)據(jù)產(chǎn)生功能 ( M031G 系列)：可于 500 kHz 的頻率下產(chǎn)生 32 點平順的正弦波做為調(diào)頂功能輸出使用

內(nèi)置溫度傳感器：0 °C 至 70 °C 的精度為 ± 1.6 °C；-40 °C 至 105 °C 的精度為 ± 2 °C

小封裝： QFN24 3x3 mm；QFN33 4x4 mm

I2C：支持 1 MHz 從機模式且不會拉住 SCL，出廠預(yù)燒 I2C Bootloader

圖 2 NuMicro M030G/ M031G 系列特色

通用光模塊 MCU ( 圖 3 NuMicro M030G 系列方框圖 )

圖 3 NuMicro M030G 系列方框圖

光模塊兩端分別連接了電口及光口，并在電口端利用 I2C 與上位機做溝通。光模塊的功能是將光或電的信號轉(zhuǎn)換為電或光信號并做傳輸，因此光模塊是由光發(fā)射次模塊 ( TOSA ) 及光接收次模塊 ( ROSA ) 兩部分所組成。光功率會受溫度變化的影響，所以需要監(jiān)控光模塊的狀態(tài)，并提供參考電壓做調(diào)整。因此 MCU 必須具備量測溫度的能力—溫度傳感器，以及量測和調(diào)整電壓的能力— ADC 與 DAC。除此之外，光模塊的尺寸非常的小 ( 圖 4 光模塊尺寸及速率 )，因此 MCU 也必須為小封裝。也因為小尺寸的關(guān)系，光模塊通常除了 I2C 接口以外，無空間預(yù)留其他的接口。

新唐的 NuMicro M030G/ M031G系列專為光模塊所設(shè)計，除了充足的DAC及ADC之外，皆內(nèi)建溫度傳感器、提供 QFN24 及 QFN33 的小封裝選擇，并且配有兩組 I2C 接口，出廠預(yù)燒 I2C Bootloader，完全符合通用光模塊的需求。

圖 4 光模塊尺寸及速率

調(diào)頂光模塊 MCU ( 圖 5 NuMicro M031G 系列方框圖 )

圖 5 NuMicro M031G 系列方框圖

新唐推出了全球第一顆硬件調(diào)頂 MCU NuMicro M031G 系列，此系列搭載硬件曼徹斯特編解碼器，可快速地調(diào)制及解調(diào)曼徹斯特碼，供調(diào)頂信號使用。依據(jù)不同電信業(yè)者及設(shè)備商的需求，調(diào)頂信號又分為調(diào)幅模式及調(diào)頻模式 ( 多載頻調(diào)幅 )，無論哪個模式，新唐 NuMicro M031G 系列皆可支持。

調(diào)頂信號是在依附原先的業(yè)務(wù)信號，迭加上一個小幅度的信號，因此又稱為低頻微擾信號。此信號需以曼徹斯特碼做傳遞，即可利用信號的變化來保持發(fā)送和接收之間的同步。為產(chǎn)生及接收曼徹斯特碼，光模塊需具備曼徹斯特編解碼器，此即為調(diào)頂光模塊和通用光模塊最大的差異 (圖 6 光模塊內(nèi)建曼徹斯特編解碼器)。

圖 6 光模塊內(nèi)建曼徹斯特編解碼器

新唐 NuMicro M031G系列不只搭載了支持 CRC 的硬件曼徹斯特編解碼器，可用來調(diào)解及解調(diào)低頻微擾信號，另配有 1 組 DAC 支持自動數(shù)據(jù)產(chǎn)生功能，可產(chǎn)生正弦波供調(diào)頻模式使用 ( 圖 7 正弦波調(diào)頂信號生成方式 ) ，新唐實測可于 500 kHz 的頻率下產(chǎn)生平順的正弦波調(diào)頂信號 ( 圖 8 MANCH_TX 由 DAC0 輸出實測 )。

圖 7 正弦波調(diào)頂信號生成方式

圖 8 MANCH_TX 由 DAC0 輸出實測

新唐 NuMicro M030G/ M031G系列為光模塊應(yīng)用提供完整的解決方案 ( 圖 9 NuMicro M030G/ M031G系列特色 )，M031G 系列更是全球第一顆硬件調(diào)頂光模塊，因此無論是在通用光模塊還是調(diào)頂功能光模塊的應(yīng)用，皆可完全滿足其需求。

圖 9 NuMicro M030G/ M031G系列特色