#工業4.0 #智慧製造 #工業自動化 #軟體可配置輸入輸出SWIO #電源管理單元PMU #工業乙太網 #10BASE-T1L

【降低模組開發成本的神器：SWIO】

不論是用於程序控制安裝還是工業自動化系統，I/O 模組或現場接線盒在整個產品生命週期中都面臨著各種獨特的挑戰。產品管理層需要決定每個產品使用多少個通道以及進行哪些組合。電子設計人員必須決定如何對專案中的各種類比或數位訊號實現傑出性能以及成本高效的系統。所有不同的產品和大量接線圖可能使安裝技術人員心力交瘁。

於是，市場上開始出現「軟體可配置輸入／輸出」(Software Configurable I/O; SWIO) 積體電路 (IC) 產品，可隨時支援接腳上的任意功能和組合。對於程序控制或工廠自動化中的工業可編程邏輯控制器 (PLC) 或分散式控制系統 (DCS)，終端客戶和應用的要求不同；隨著工業 4.0 的出現，消費者的行為和需求也發生了變化，因此，製造商需要更彈性的系統來快速輕鬆地適應不斷變化的要求。

為此，製造商不能再依賴為大眾市場產品設計的固定的大規模系統和可預測的需求。相反，他們需要彈性的系統，此類系統支援快速重新配置，停機時間和資本投入也處於非常低的水準。SWIO 元件不僅支援其通道作為輸入或輸出編程，而且支援作為類比或數位編程。此外，還可對它們進行高效設定，用於讀取 2 線或 3 線電阻溫度偵測器 (RTD) 或熱電耦。

使用正確的 SWIO IC，允許製造商開發一個可代替多個陳舊固定功能 I/O 模組的平台，亦可應用於 I/O 隨著每次安裝而動態變化的多個終端應用中，有助於降低產品管理、物流、製造和支援成本。另由於軟體可配置 I/O 可進一步用於需要更新至 10BASE-T1L 工業乙太網路系統的棕地裝置，所以可將其用於為基於乙太網路的控制網路之間的連接橋樑，能在現有支援 HART 的 4～20 mA 感測器／致動器與 10BASE-T1L 或 100M 光纖回程之間進行轉換。

延伸閱讀：
《軟體可配置硬體如何協助實現工業 I/O 模組的彈性》
http://www.compotechasia.com/a/tech_application/2021/0913/48992.html

#亞德諾ADI #AD74413R #ADP1032 #ADM1270 #AD5700

#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

【泛科推坑】上星期的童年崩壞聊到了「錄音帶」，今天讓崩壞再延續，來聊聊 已經沒有人說起的名詞「發燒友」的愛好吧！( 淚～ )
　
從數位與類比的潮流演變、到數位類比轉換器的原理
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豐富的音響科學知識 + 附錄實物組裝配件，帶你一窺神秘的音響世界！
　
詳細介紹 DAC 如何將存在電腦、手機、網路上的數位訊號，轉變成你我耳朵聽見的類比訊號，帶領各位讀者了解 DAC 這個劃世代的重要發明。
　
註：發燒友。源於香港，特指「音響器材愛好者」的稱呼，後漸漸成為對某事物著迷的人的統稱。

近日KKBOX更新推出無損音質，其實高清、無損音源推行了好幾年，本地樂壇新貴MIRROR、林家謙、Serrini等出歌都有高清版，相信歌迷們是時候要了解一下，各大串流音樂平台的新動向，學聽高清好歌撐歌手。
音源質素分三級制
KKBOX的無損音質採用了16bit/48kHz CD以及24bit/192kHz Hi-Res取樣率，相信一般用家看到這些術語和數字頭都大，今次就由耳機專家Cato Mak為大家解釋一下，他表示，目前串流音樂平台的音源可以簡單分為三個等級。
第一級：有損壓縮技術音源
聲音訊號儲存時會重新編碼和壓縮，過程中有損壓縮技術，檔案資訊會有所流失。如果見到320kbps或以下的數字，就代表它是有損壓縮音源，理論上kbps這個單位的數字越低，音訊資訊量越低。Spotify最高音質採用320kbps AAC格式，Apple Music和YouTube Music則最高對應256kbps AAC，三者都沒有提供無損音源。

第二級：CD級別
播放數碼音樂要將數碼檔案解讀為音波訊號，過程稱為「取樣」（Sampling），取樣率會用bit和Hz兩個單位表達，實體CD採用16bit/44,100Hz，串流平台常用16bit/48kHz的音源。bit影響音樂的動態範圍和音壓，後面以kHz是取樣頻率。 Cato指和相機的像素原理差不多，「取樣次數越高，跟模擬訊號（analog）的聲音曲線就越相像，除了聲質更細緻，Hz數越高可支援更闊的頻率響應。」兩個數字相乘再因為兩聲道加倍，得出的就是位元率（bitrate），以CD為例，16×44,100×2就是1,411kbps，和之前所說的320kbps有損格式差很多，理論上bitrate越高，音樂檔案能夠保存的資訊量越多。
第三級：高清Hi-Res級別
比16bit/44,100Hz這兩組數字更高的，就是Hi-Res高清級別。常見的有24bit/96kHz，bitrate達4,608kbps，理論上音質可以比CD更高。不過Cato表示音響界有不同意見，「理論上Hi-Res音源的頻率可以去到更闊，但CD的高頻聲音大概可達20Khz，已經是大部份人可以聽到的極限，也有人會質疑再高頻的意義。玩音響很個人，有人玩新的Hi-Res，也有人鍾情聽CD。」
第二和第三級皆可稱為無損音源，目前TIDAL、MOOV、KKBOX都提供CD和Hi-Res級別的音源，各自有不同叫法，例如Hi-Fi、Master，或直接用16bit、24bit顯示，三個平台都是用藍色代表CD級，用金黃色代表Hi-Res級，哪首歌有哪種格式都一目了然。

iPhone聽好歌駁上駁
搞清音源，是不是插個耳機就聽到分別？Cato表示，用電話插上中價位、千元左右的耳機應該已能聽到CD級和有損音源的分別。想進一步玩Hi-Res的話，近年的電話、電腦已對應Hi-Res音源，不過單靠主機的解碼能力不夠好，會有其他電子干擾，玩Hi-Res的朋友多數會接駁外置DAC（數位類比轉換器）提高音質。
電腦和Android用家可以直駁USB DAC，但Cato就提醒iPhone要聽24bit Hi-Res要用秘技，「iOS的輸出有限制，用Lightning插口或原裝轉換線都只能對應16bit/48kHz音源，奇怪的是用相機套件的USB輸出就可以避開這個限制。」iPhone要先駁相機套件，再駁DAC再駁耳機才可突破限制。如果用藍牙耳機的話，iPhone目前的藍牙編碼未支援高清格式，Android就可以留意aptX Adaptive和LDAC這些藍牙編碼技術，兩種技術都對應24bit/96kHz。
KKBOX新歌上架快
那麼多串流平台應該怎選擇好呢？如果你用入門級一般耳機聽的話，就算你已用KKBOX和MOOV，其實都毋須急着升級，兩個平台聽高清都要加錢。一般用家看音樂庫選擇就可以，目前大部份串流平台都有免費試用時間，而Spotify、Apple Music、KKBOX歌曲較多。
如果熟音響，又喜歡本地或日韓音樂，可以選用KKBOX或MOOV。實測KKBOX的高清音檔比較多，三大唱片公司Sony Music、環球唱片、華納唱片都有提供Hi-Res音源，沒有唱片公司的林家謙在KKBOX有24bit，MOOV只有16bit。KKBOX新歌反應也較快，例如大熱的Billie Eilish《Your Power》，截稿前都未登陸MOOV。至於TIDAL，歐美歌曲比較齊全，也有更多發燒級功能，有比24bit/96kHz更高級別的音源，也對應音響界很火熱的播放軟件Roon，玩無線音響、Multi Room功能等都有很多發揮空間，但中文歌少之餘介面也不太好用，很難找。

影片:
【我是南丫島人】23歲仔獲cafe免費借位擺一人咖啡檔 $6,000租住350呎村屋：愛這裏互助關係 (果籽 Apple Daily) (https://youtu.be/XSugNPyaXFQ)
【香港蠔 足本版】流浮山白蠔收成要等三年半 天然生曬肥美金蠔日產僅50斤 即撈即食中環名人坊蜜餞金蠔 西貢六福酥炸生蠔 (果籽 Apple Daily) (https://youtu.be/Fw653R1aQ6s)
【這夜給惡人基一封信】大佬茅躉華日夜思念 回憶從8歲開始：兄弟有今生沒來世 (壹週刊 Next) (https://youtu.be/t06qjQbRIpY)
【太子餃子店】新移民唔怕蝕底自薦包餃子 粗重功夫一腳踢 老闆刮目相看邀開店：呢個女人唔係女人(飲食男女 Apple Daily) https://youtu.be/7CUTg7LXQ4M)
【娛樂人物】情願市民留家唔好出街聚餐 鄧一君兩麵舖執笠蝕200萬 (蘋果日報 Apple Daily) (https://youtu.be/e3agbTOdfoY)

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不管是音響或耳機，只要玩到數位流，你一定會需要一台 DAC 數位類比轉換器，將來自電腦 USB 的數位訊號轉換成音響擴大機所需的類比訊號，才能順利將音樂撥放出來。這雖然麻煩許多，但對於什麼藍牙、Airplay 無線傳輸，這種轉換方式依然才是現在高階音響的主流，也是我日常聽音樂的最常用方式。之前有人在留言說我「眼裡根本沒有 Apple Music 這種訊源，根本不食人間煙火」，我只能說這位兄台真是我的知己良伴，我確實不認為那種東西叫做訊源，因為這些壓縮過的音樂在音響系統上根本無法入耳，我寧可關掉音響，也不用這種過於乾癟無力的壓縮訊源增加我的煩躁。

但數位流一定要用最新的 DAC 才行嗎？千萬不要相信這種話術。

事實上有許多老 DAC（這裡泛指沒有 USB 或網路孔，十五年以上的機種）聲音都非常好，甚至超越現在市面的許多新型 DAC 機種。由於現在音響價格普遍大幅上漲，要用三十年前的二手機（二手價十萬內），挑戰數倍或數十倍以上價格的現役新型機種，其實也都不是難事，甚至還由有過之。因此除非你能買到數十或上百萬的新 DAC，否則我認為用 USB DDC 或網路數位轉盤來將訊號丟給經典老 DAC 處理，或是更好的玩法，不僅聲音超棒，經濟實惠，且能夠繼續保留經典。

今天跟大家介紹的，是三十年前的一代經典「Theta DSPro Generation III」，在台灣簡稱 Theta G3。這台機器可說是三十年前頂尖科技技術的體現，在當時甚至是禁止販售給古巴、北韓、中國等美國敵對國家的先進機種。而以聲音來說，直到今天 Theta G3 仍是不可多得的優秀 DAC，更是二手市場的秒殺機種，堪稱有價無市的優良典範。

到底 Theta G3 為什麼那麼厲害？其中又有什麼玄機？請看影片囉～

#數位流 #數位轉盤 #Roon

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立法委員林佳龍今(21)日在立法院院會提出臨時提案，要求行政院應研擬方案補助中低收入戶或特殊境遇家庭等購置與安裝數位電視機上盒，該提案在院會通過，並送請行政院研究處理。

101年7月1日無線電視將進入全面數位化，中部地區已率先自5月7日起關閉類比訊號，卻引發大量民眾抱怨無法收看電視，因為目前政府僅補助低收入戶免費裝置數位電視機上盒，林佳龍委員在立法院提出臨時提案，要求行政院應研擬方案補助中低收入戶或特殊境遇家庭等購置與安裝數位電視機上盒，且對於交通不發達的鄉鎮，很多民眾尤其是老年人不知道如何購買數位機上盒及天線，政府應積極協助，由村里幹事和技術人員一同到府服務。

無線電視及有線電視服務數位化相繼在今年7月1日及民國104年全部完成，為確保民眾免費收視無線電視服務的基本權益在數位轉換階段以及嗣後完成全面電視服務數位化，不受任何影響，林佳龍委員也要求行政院應加速推動有線廣播電視系統在其經營區域內免費提供社區共同天線服務，轉播全部無線電視電台之節目及廣告，以維護民眾的收視公民權。

目前民眾收看數位無線電視必須加裝天線及數位機上盒，林佳龍委員認為政府基本的任務要提供免費的無線電視，作法上則可採行補助鄰里，架設社區共同天線或共同碟盤，讓民眾可以收看無線電視及衛星電視。林佳龍委員在本會期已經提出法律修正案有線廣播電視法第 37 條，就是要求有線廣播電視系統必須在其經營區域內，同時提供免費的社區共同天線服務，協助民眾隨時免費可收看所有的無線電視台，以落實政府推動廣電普及服務的重要義務。