分析SOC芯片與HK32F103如何在5G物聯(lián)網(wǎng)中運(yùn)用

劉 濤

（豪爾賽科技集團(tuán)股份有限公司，北京 100070）

0 引言

社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展在一定程度上促進(jìn)科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，移動(dòng)通信技術(shù)在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的背景下不斷進(jìn)行改革創(chuàng)新，使其能夠適應(yīng)社會(huì)時(shí)代的整體發(fā)展。眾所周知，目前我國應(yīng)用的移動(dòng)通信技術(shù)主要以4G為主，雖然5G已經(jīng)被提出，但是僅局限在部分地區(qū)應(yīng)用，目前還未得到大范圍的推廣及應(yīng)用。

1 5G通信技術(shù)的概述

現(xiàn)階段，5G通信技術(shù)的理論概念通過不同的手段和渠道在我國各個(gè)地區(qū)得到了宣傳，逐漸被人們所知，但是并沒有被廣泛的應(yīng)用。5G通信技術(shù)的誕生相比較4G通信技術(shù)而言，在一定程度上彌補(bǔ)了4G通信技術(shù)應(yīng)用中存在的不足之處，比如，5G通信技術(shù)在應(yīng)用過程中具有低時(shí)性、低功耗和高可靠的特點(diǎn)，打破了4G技術(shù)應(yīng)用中的瓶頸。5G通信技術(shù)的出現(xiàn)是在4G通信技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行探究的，該技術(shù)的變化主要是能力指標(biāo)的變化，進(jìn)一步提高了網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的速度，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的高速傳輸。在5G通信技術(shù)的發(fā)展中SOC芯片與HK32F103的存在及應(yīng)用起到了重要作用。

2 HK32F103產(chǎn)品的基本特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)

2.1 HK32F103產(chǎn)品的基本特點(diǎn)

HK32F103產(chǎn)品在應(yīng)用過程中主要采用的是高性能的ARMCortexTM-M332位的RISC內(nèi)核，其工作的最高頻率在96兆赫茲，具有128KB的閃存功能和20KB的靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)功能，此外，該產(chǎn)品中還包括1個(gè)高性能的計(jì)時(shí)器和3個(gè)普通的計(jì)時(shí)器等等。

2.2 HK32F103產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)

2.2.1 時(shí)鐘啟動(dòng)模式的優(yōu)勢(shì)

時(shí)鐘啟動(dòng)模式的優(yōu)勢(shì)主要表現(xiàn)在以下方面：其一，系統(tǒng)時(shí)鐘在啟動(dòng)時(shí)會(huì)根據(jù)具體情況選擇啟動(dòng)模式，一般情況下，在復(fù)位過程中，當(dāng)內(nèi)部是8赫茲時(shí)會(huì)選擇默認(rèn)的中央處理器時(shí)鐘，然后選擇4-16赫茲的外部時(shí)鐘，如果外部時(shí)鐘在運(yùn)行過程中出現(xiàn)失效的情況，可能是被外界所隔離。如果想要避免此種情況的出現(xiàn)，需要采取相關(guān)措施對(duì)外部時(shí)鐘的運(yùn)行進(jìn)行中斷管理，使其在受到外部隔離后仍能繼續(xù)工作；其二，擁有多個(gè)預(yù)分頻器，并且將其應(yīng)用到不同配置的總線區(qū)域中，比如高速外圍總線和高性能總線的最高頻率是80赫茲，而低速高性能總線的最高頻率是40赫茲[1]。

2.2.2 超寬工作電壓的輸入優(yōu)勢(shì)

一般情況下，超寬工作電壓主要集中在2.0V-5.5V之間，在該范圍內(nèi)的工作電壓輸入時(shí)優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下方面：其一，器件內(nèi)擁有可編程電壓監(jiān)測(cè)器，該監(jiān)測(cè)器存在的主要作用是為了監(jiān)視5G物聯(lián)網(wǎng)中的主電源供電情況和閥值情況，如果主電源在運(yùn)行過程中低于或者高于閥值，那么主電源的運(yùn)行狀態(tài)可能會(huì)被中斷，當(dāng)主電源中斷后，系統(tǒng)將會(huì)發(fā)出警告的信號(hào)，將5G物聯(lián)網(wǎng)的運(yùn)行轉(zhuǎn)入到安全運(yùn)行模式。其二，具有雙電源域，即主電源和備用電源，當(dāng)主電源在運(yùn)行過程中出現(xiàn)掉電的情況時(shí)，則需要備用電源發(fā)揮其作用，繼續(xù)工作；其三，該產(chǎn)品的內(nèi)部包括掉電復(fù)位和上電復(fù)位兩個(gè)電路，電路在工作過程中需要始終保持2V以上進(jìn)行工作。

3 HK32F103產(chǎn)品在5G物聯(lián)網(wǎng)中的運(yùn)用

3.1 HK32F103支持多種低功耗模式

經(jīng)過相關(guān)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，HK32F103產(chǎn)品中多種低功耗模式主要包括睡眠模式、待機(jī)模式和停機(jī)模式三個(gè)方面，由于5G物聯(lián)網(wǎng)具有低耗能的特點(diǎn)，因此HK32F103產(chǎn)品在5G物聯(lián)網(wǎng)的運(yùn)用中充分發(fā)揮了自身的價(jià)值。其一，睡眠模式下的低功耗主要表現(xiàn)如下當(dāng)HK32F103產(chǎn)品處于睡眠狀態(tài)時(shí)，中央處理器的運(yùn)行狀態(tài)會(huì)被停止，5G物聯(lián)網(wǎng)中的其他設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)在此種情況下可能會(huì)出現(xiàn)中斷的現(xiàn)象，此外，也可能會(huì)因?yàn)槟呈录行阎醒胩幚砥?，在一定程度上降低?G物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行的能耗；其二，待機(jī)模式下低功耗的表現(xiàn)，在5G物聯(lián)網(wǎng)的運(yùn)行過程中，HK32F103產(chǎn)品會(huì)幫助其在待機(jī)模式下產(chǎn)生最低的電源能耗，當(dāng)HK32F103產(chǎn)品內(nèi)部中的LDO處于關(guān)閉的狀態(tài)時(shí)，5G物聯(lián)網(wǎng)中所有1.5V的供電設(shè)備將會(huì)被中斷，減少能源的消耗；當(dāng)5G物聯(lián)網(wǎng)處于待機(jī)模式時(shí)，靜態(tài)儲(chǔ)存器中的內(nèi)容將會(huì)消失，減少空間的占用，但是此種模式下并不影響后備寄存器內(nèi)容的保存。其三，停機(jī)模式下低功耗的表現(xiàn)，在靜態(tài)儲(chǔ)存器中的內(nèi)容不丟失的前提下，停機(jī)狀態(tài)下消耗的電能最少，5G物聯(lián)網(wǎng)在停機(jī)的狀態(tài)下，內(nèi)部各個(gè)設(shè)備的時(shí)鐘都會(huì)被關(guān)閉，并且不會(huì)因某個(gè)事件而叫醒中央處理器[2]。

3.2 HK32F103產(chǎn)品的性能應(yīng)用

HK32F103產(chǎn)品在5G物聯(lián)網(wǎng)中主要表現(xiàn)的性能是具有最大的且絕對(duì)的額定值，此處的額定值主要指的是HK32F103在5G物聯(lián)網(wǎng)中運(yùn)用中短時(shí)間內(nèi)所表現(xiàn)出的壓力值。在此種情況下，SOC芯片在規(guī)定值的范圍內(nèi)是不能從設(shè)備中獲取的，如果5G物聯(lián)網(wǎng)在運(yùn)用過程中HK32F103的運(yùn)行的壓力值超出了最大的額定值，那么將會(huì)直接損害SOC芯片，并不能對(duì)其進(jìn)行后期補(bǔ)救。因此在HK32F103產(chǎn)品運(yùn)行過程中需要對(duì)其運(yùn)行的時(shí)間進(jìn)行合理的控制，避免長時(shí)間處于最大額定值的范圍內(nèi)，影響SOC芯片的使用效果。

3.3 HK32F103在5G物聯(lián)網(wǎng)中運(yùn)用時(shí)的注意事項(xiàng)

首先，在應(yīng)用HK32F103時(shí)，需要將5G物聯(lián)網(wǎng)的所有電源和地引腳設(shè)備連接到外部規(guī)定范圍內(nèi)的供電系統(tǒng)上，從而保證HK32F103產(chǎn)品在5G物聯(lián)網(wǎng)中的正常運(yùn)行；其次，避免HK32F103在5G物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)用中反向注入電流，并且在規(guī)定的范圍內(nèi)對(duì)電流進(jìn)行注入，避免干擾5G物聯(lián)網(wǎng)中其他設(shè)備的正常工作；最后，如果同時(shí)對(duì)I/O口注入電流，需要保證注入的電流值是反向注入電流和正向注入電流的絕對(duì)值之和，有利于HK32F103在5G物聯(lián)網(wǎng)中發(fā)揮最大的作用[3]。

4 結(jié)束語

5G物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為社會(huì)中人們熟知的新科技概念，5G的出現(xiàn)，讓很多電子愛好者躍躍欲試，但是由于種種原因目前仍未被廣泛的推廣及應(yīng)用。在5G物聯(lián)網(wǎng)中應(yīng)用了HK32F103產(chǎn)品，該產(chǎn)品的兼容性較強(qiáng)、性價(jià)比較高、能耗較低，更加符合5G的特點(diǎn)，文中分析了HK32F103在5G物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用情況，希望對(duì)5G物聯(lián)網(wǎng)未來的發(fā)展具有促進(jìn)作用。