Avec plus de trois milliards d’équipements dotés d’un port USB commercialisés chaque année, la technologie USB est l’interface qui progresse le plus vite dans le domaine de l’électronique grand public, tout en gagnant du terrain ...sur le marché des automatismes industriels. Reste qu’il est parfois problématique d’intégrer une interface USB dans un objet connecté alimenté sur pile ou batterie en raison de son impact au niveau énergétique. Ainsi il n’est pas rare que la consommation passe du simple au double par le seul fait de la présence d’un port USB.

Fort de ce constat, Silicon Labs lance aujourd’hui une gamme de microcontrôleurs avec connectivité USB embarquée que le fabricant de semi-conducteurs présente comme la plus éco-énergétique du marché. Basés sur un cœur 32 bits ARM Cortex-M0+ et des périphériques à basse consommation, les microcontrôleurs Happy Gecko, tel est leur nom, ciblent des applications IoT comme les compteurs d’énergie communicants, la domotique et l’immotique, les systèmes de sécurité et d’alarme, les accessoires « intelligents » et les dispositifs portés sur soi.

Selon Silicon Labs, ils disposent d’un système de gestion d’alimentation évoluée à cinq modes de consommation afin que les applications passent le moins de temps possible en mode actif. En mode sommeil profond, les Happy Gecko affichent ainsi un courant de veille de seulement 0,9 μA, en maintenant à l’état actif l’horloge temps réel de 32,768 kHz, la rétention d’état de RAM/CPU, le détecteur de sous-tensions et la réinitialisation à l’allumage. En mode actif, dans des conditions réelles, la consommation ne serait que de 130 µA/MHz à 24 MHz, le temps de réveil de seulement 2 µs contribuant aussi à réduire encore la consommation, affirme la société américaine.

Comme tous les microcontrôleurs 32 bits EFM32 à coeur ARM (issus du rachat du norvégien Energy Micro en 2013), les Happy Gecko disposent de différents mécanismes qui assurent une faible consommation à l’instar de la structure d’interconnexion Peripheral Reflex System, qui permet aux périphériques (comparateur analogique, comparateur d’alimentation, capteur de température, convertisseur N/A de courant programmable, convertisseur A/N 12 bits) de communiquer entre eux sans intervention du cœur ARM. Les circuits intègrent également un moteur de cryptage AES, un contrôleur PHY USB Full Speed, ainsi qu’un régulateur et diverses résistances, ce qui, selon Silicon Labs, réduirait pratiquement à néant le recours à des composants discrets externes.

D’ores et déjà disponibles en volume et supportés par l’environnement de développement Simplicity Studio de Silicon Labs, les Happy Gecko sont présentés en boîtiers QFN, QFP et CSP (Chip-Scale Package, 3 x 2,9 mm) suffisamment compacts pour pouvoir les loger dans des connecteurs USB et des dispositifs portés sur soi ultrafins. A noter que les derniers-nés des microcontrôleurs de l’Américain sont compatibles avec l’écosystème ARM mbed et, notamment, avec les API de gestion de la consommation développées en commun par le Britannique et Silicon Labs.