#微控制器MCU #WiFi #工業物聯網IIoT #類比數位轉換器ADC #硬體安全模組HSM #自加密驅動器SED #整合開發環境IDE

【ADC 位元數、GPIO 介面、安全加密…… ，MCU 都考慮到了嗎？】

工業物聯網 (IIoT) 的發展趨勢是縮減成一個系統單晶片 (SoC) 方案，而非靠使用多個離散式元件組合以精簡物料清單、降低設計風險、減少佔用空間。Wi-Fi MCU 即是一例，它將 Wi-Fi 連接與處理器及所需的 GPIO (通用型之輸入輸出介面) 整合在一起，以滿足多種應用。市面上低成本的 Wi-Fi 連接方案，通常會以周邊數量和整體效能為代價；然而，Wi-Fi MCU 須兼具穩健的 Wi-Fi 連接和高效 MCU 功能，缺一不可。

指定 Wi-Fi MCU 時，類比數位轉換器 (ADC) 是最易忽視的功能之一，設計人員關注的首要規範之一是 ADC 的位元數。事實上，實際位元數將低於 (甚至遠低於) 資料手冊裡的規範；ADC 可用於執行轉換的有效位元數 (ENOB) 更為重要，ENOB 始終小於資料手冊規範 (越接近越好)，因為在不同 ADC 之間這一位元數有著很大差異。可用於執行轉換的位元數越少，SoC 的輸入訊號的精確度就越低。此外，ADC 的量化和時序誤差，以及偏移、增益和線性度的變化皆是負面因子。

ADC 還有一個眾所周知的缺點：易受諸多工業物聯網運行環境中常見的大溫度波動影響；如果 MCU 供應商無法提供 ENOB、效能隨溫度變化情況、線性度和精確度等資訊，應拋棄不用。另隨著系統的完善，可能會增加更多的介面；若 SoC 有備用 GPIO，則可以在幾乎不共用接腳的情況下控制更多繼電器、開關和其他元件。元件支援的介面應包括乙太網 MAC、USB、CAN、CAN-FD、SPI、I2C、SQI、UART 和 JTAG (可能還包括觸控發送和顯示支援)，以確保擴充需求。

安全性對於每個物聯網應用都至關重要，IIoT 後座力尤大。在整個設施乃至整個公司擴散。第一級所需安全性位於 MCU 的整合加密引擎中，將循序執行或並存執行加密和身份驗證。密碼應包括 AES 加密 (金鑰大小最高 256 位元)、DES 和 TDES，身份驗證應包括 SHA-1 和 SHA-256 以及 MD-5。由於每個雲端服務提供者都有自己的認證和金鑰，為其開通元件是一個複雜的過程，需掌握大量與加密相關的知識，是設計人員針對雲端服務開通產品時最具挑戰性的任務之一……。

延伸閱讀：
《指定支援 Wi-Fi MCU 時的注意事項》
http://www.compotechasia.com/a/feature/2021/0813/48767.html

#微芯科技Microchip #WFI32 #Trust&GO平台 #WPA3

#科語錄 你知道現在電路的運算基礎是怎麼打下的嗎？
　
邏輯設計的運算採用布林代數，但是第一個將布林代數應用於電路上的，卻是被稱為「資訊理論之父」的夏農 (Claude Elwood Shannon)。
　
而他的碩論《繼電器與交換電路的符號分析》，更被後世譽為資訊時代的大憲章。
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從小就喜歡搞電子實驗的夏農，自密西根大學畢業時已取得數學與電機雙學位，接著便進入MIT電機研究所就讀，並在科學巨擘凡納爾・布希 (Vannevar Bush) 教授的實驗室當研究助理。
　
當時，夏農的主要工作是協助調整布希所設計的分析儀，需要掌握近百個控制電動馬達的繼電器。
　
繼電器的開關掌控著電流進出，串成迴路後，就能以特定的順序開開關關，讓微分分析儀解出各種微分方程式。
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第二年暑假，夏農到了正在開發「縱橫式自動交換機」的美國電話電報公司（AT&T）貝爾實驗室實習。
　
雖然和夏農過去操作的微分分析儀不同，但聰明的夏農卻能看出兩者在運作上的共通點。
　
兩個繼電器在一條電路上前後串聯，必須打開電流才能通過。若電路一分為二，各經一個繼電器再並聯，其中只要有一個是開的，電流就能繼續往前了。
　
領悟這其中奧妙的夏農，從這組實體電路聯想到了抽象的邏輯關係，更看出電子迴路與布林代數的關聯。
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在夏農眼中，繼電器的開、關兩種狀態，恰可用布林代數中的 1 與 0 兩種數字表示。
　
不只如此，他還將繼電器的串聯看作邏輯運算的「且」(AND)，並聯則當成「或」(OR)，就這樣一彈指，將所有的迴路都用布林代數來描述。畢竟如果可以簡單誰想要複雜對吧XD
　
回到學校，夏農以此做為碩論題目。沒多久，便在 1937 年完成碩士論文──《繼電器與交換電路的符號分析》(A Symbol Analysis of Relay and Switching Circuits)。
　
而論文更是開宗明義地宣告：「任何電路都可以用一組方程式表示，……。事實證明，其計算方式完全等同於符號邏輯所用的命題運算。」
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這篇碩論公開後立即引起巨大迴響，甚至被譽為「應該是本世紀最重要、最值得注意的碩士論文」；原本複雜的電路圖改用布林代數表示後，就能在機器實際建造前先計算出執行的結果，找出更精簡的方案，錯誤成本大幅降低。
　
科技產品也因為設計效率提升、製造成本下降，得以更迅速推陳出新，往後計算機、電腦的發展也受惠於他的創見。
　
很快地，打造現代電腦的各路好漢，也將在這條計算機路上一個個出現。
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本文改寫自泛科學文章《獨自搞定電腦與通訊的理論基礎，卻罕為人知的天才——夏農│《電腦簡史》數位時代（四）》
https://pansci.asia/archives/191130
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延伸閱讀：
夏農誕辰│科學史上的今天：4/30
https://pansci.asia/archives/140465
人工智慧憑什麼叫做人工智慧？AI的名稱政治學──《科學月刊》
https://pansci.asia/archives/139201

【車輛零件相關語詞】
#母語復振 #母語正常化 #台語

［全文轉］足英台三聲道磅米芳
感謝網友Bî-á替咱整理Tâi-gí文正式寫法、閣有英日語源：
摩托車：oo-tóo-bái（autobike）
黑油：oo-iû（烏油）
搪缸：moo-lìng-guh（boring）
引擎：ia̋n-jín（engine）
汽缸：sí-lìn-tah（cylinder）
活塞：phe-sú-tòng（piston）
活塞環：lìng-guh（ring）
曲軸：khú-làng-kuh（crank）
內鏈條：lāi-lián-á（內輪仔）
錐度：thè-pah（taper）
啟動馬達：se-lú-mòo-tah（cell motor）
化油器：khia-bú-lè-tah（carburetor）
鋼索：uái-á-soh（wire索）
進汽門：khiű-niú（吸入／きゅうにゅう）
汽門：bá-lú-guh（valve）
汽門搖臂：tsiáu-á（鳥仔）
點火線圈：khoo-lé-luh（coil）
皮帶盤：phú-lih（pulley）
發電機：tshiá-jih（charger）
電瓶：ba-té-lih（battery）
火星塞：phu-lá-guh（plug）、hué-tsu-á（火珠仔）
怠速：su-ló（slow）
排氣管：ian-tâng-kóng（煙筒管）
閃爍：sih（爍）
保險絲：hiù-suh（fuse）
繼電器：li-lé（relay）
變速箱：mi-sióng（mission，源於 transmission）
離合器：khu-lá-tsih（clutch）
離合器片：khu-lá-tsih-pang（clutch盤／クラッチ盤）
磨損：ui（萎）
打滑：ku̍t（滑）
齒輪：káu-khí-á（交gear）
嵌入：tsinn（櫼）
鍵槽：tōng-tshuán-á-kau（撞串仔溝）
研磨：khiàn-mah（研磨／けんま）
預留：liōng（冗）
軸承：be-á-lìng-guh（bearing）
銅套：bu-siú（bush）
齒輪拔取器：pik-kâu（逼猴）
油封：sì-luh（seal）
鋅鋁合金：àn-tsih（antimony，英文指銻元素）
鋁：a-lú-mih（aluminum）
鑄造：huan-sua（翻砂）
砂坑：sua-tshng（砂瘡）
固定銷：nóo-guh（nog）
固定孔：án-nái（alignment）
迫緊墊片：phá-kíng（packing）
墊圈：uá-siah（washer）
氣動：é-á（air）
套筒：bo-khú-suh（box）
扳手：sí-pán-á（死扳仔）
活扳手：ua̍h-pán-á（活扳仔）
剎車：tòng-á（擋仔）
剎車皮：tòng-á-phuê（擋仔皮）
後照鏡：ba-kú-ní-á（back mirror）
倒車：ba-kuh（back）
備胎：iu-bí-lián（予備／ようび、輪）
輪胎：thái-iah（tire）
平衡：ba̋-làn-suh（balance）
避震器：khu-sióng（cushion）
方向盤：ha̋n-tóo-luh（handle）
儀表：mé-tah-pió（metre表）
保險桿：bàn-bah（bumper）

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