在節(jié)能環(huán)保、智慧聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展趨勢下，節(jié)能、安全、檢測、汽車電子和工業(yè)電子以及消費電子的應(yīng)用等等，均已成為微控制器(MCU)的熱門應(yīng)用領(lǐng)域，這也驅(qū)使著MCU廠商不斷在功耗整合、成本控制、效能改善的技術(shù)層面上精益求精，以創(chuàng)造更大的市場發(fā)展空間。在未來嵌入式應(yīng)用市場，MCU在電子產(chǎn)品中所扮演的角色愈來愈重要。有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，五年內(nèi)中國MCU市場將增長三分之二。
ST全新32位MCU內(nèi)置FPU和DSP功能
意法半導(dǎo)體(ST)正在不斷擴(kuò)大基于內(nèi)置FPU(浮點單元)和DSP(數(shù)字信號處理)功能的Cortex-M4處理器內(nèi)核的系統(tǒng)級芯片，目前，剛剛推出的全新的STM32F3微控制器系列現(xiàn)已正式量產(chǎn)，其中包括STM32F30x系列以及STM32F37x系列。意法半導(dǎo)體微控制器、存儲器和安全微控制器產(chǎn)品事業(yè)部32位微控制器線經(jīng)理Jean-MarcMathieu說，此次推出的STM32F30x系列主要是針對高性能的電機(jī)控制應(yīng)用，而STM32F37x系列則是針對數(shù)字消費電子應(yīng)用。
Mathieu介紹說，STM32F3系列以多功能模擬外設(shè)、內(nèi)置FPU的ARMCortex-M4內(nèi)核為特色，配備中低容量的存儲器，價格極具市場競爭力。內(nèi)置FPU的Cortex-M4內(nèi)核在效能優(yōu)異的Cortex-M3CPU上增加了數(shù)字信號處理(DSP)功能、優(yōu)化單周期指令、飽和算術(shù)指令和浮點單元等功能，使STM32F3微控制器系列的處理性能更優(yōu)于STM32F1系列Cortex-M3產(chǎn)品。STM32F3微控制器系列的市場定位介于意法半導(dǎo)體廣獲好評的STM32F1系列與性能最高的STM32F4微控制器系列之間。STM32F4微控制器系列同樣基于內(nèi)置FPU的Cortex-M4內(nèi)核，但是配備大容量存儲器和168MHz的最大處理頻率讓該系列產(chǎn)品更適于處理復(fù)雜的應(yīng)用。
據(jù)了解，STM32F30x外設(shè)包括四個12位5Msps模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)，是擁有最優(yōu)ADC性能的基于ARMCortex-M系列的微控制器。該系列微控制器還集成七個50ns快速比較器、四個1%精度的可編程增益放大器(PGA)、兩個12位數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)和兩個高級定時器。其中高級定時器可同時控制兩臺電機(jī)或用于數(shù)字電源、數(shù)據(jù)服務(wù)器或太陽能微逆變器。
與此同時，意法半導(dǎo)體還推出內(nèi)置9軸MEMS傳感器的STM32F3開發(fā)套件，新款開發(fā)平臺STM32F3開發(fā)套件內(nèi)置陀螺儀和電子羅盤—9個自由度(3軸線性+3軸角運動+3軸磁運動)MEMS傳感器，結(jié)合新系列微控制器的先進(jìn)信號處理和計算功能，可實現(xiàn)具有價格競爭力的傳感器融合應(yīng)用。Mathieu表示，傳感器融合應(yīng)用結(jié)合強(qiáng)大的計算性能，讓設(shè)計人員能夠在移動游戲、增強(qiáng)實境、光學(xué)圖像防抖功能、便攜式導(dǎo)航系統(tǒng)、機(jī)器人和工業(yè)自動化系統(tǒng)中實現(xiàn)先進(jìn)的3D運動檢測系統(tǒng)。
飛思卡爾KinetisL系列MCU現(xiàn)已大量供貨
飛思卡爾(Freescale)正在積極推動嵌入式市場中下一代基于ARM解決方案的開發(fā)。日前，該公司推出業(yè)界首個基于ARMCortex-M0+處理器的KinetisL系列微控制器(MCU)，并已量產(chǎn)供貨。
飛思卡爾副總裁兼汽車、工業(yè)與多市場MCU事業(yè)部總經(jīng)理GeoffLees在接受記者采訪時表示：“為了將全球能效最高的MCU盡快送到客戶手中，我們制定了嚴(yán)苛的時間表。在ARMCortex-M0+內(nèi)核發(fā)布后6個月，飛思卡爾現(xiàn)在可以批量生產(chǎn)完全合格的KinetisL系列產(chǎn)品，幫助擁有8位和16位產(chǎn)品的用戶輕松過渡到32位產(chǎn)品。”
飛思卡爾工業(yè)和多元市場微控制器部亞太區(qū)市場經(jīng)理曾勁濤介紹說，32位Cortex-M0+處理器是ARMCortex處理器系列的最新產(chǎn)品，它采用低成本90nmLP工藝，每MHz單位頻率消耗的電流只有9μA，約為目前市場上所有8位或16位處理器能耗的三分之一，而性能卻有大幅提高。ARMCortex-M0+處理器將上一代Cortex-M0升級為真正的8位替代產(chǎn)品，同時保留了與所有其他Cortex-M級處理器之間的兼容性。這允許設(shè)計人員可重復(fù)利用其現(xiàn)有的編譯器和調(diào)試工具。新型ARMCortex-M0+處理器的增強(qiáng)特性包括：經(jīng)過精簡的兩階通道，允許分支指令更快執(zhí)行；單周期訪問I/O和關(guān)鍵外設(shè)，優(yōu)化了程序內(nèi)存訪問，線性4GB地址空間避免對分頁的需求，降低了軟件復(fù)雜性，并確保為用戶提供與8位器件更相似的體驗。特別是微跟蹤緩沖器提供低成本跟蹤解決方案，允許更快完成錯誤識別和糾正，無需額外I/O資源。
據(jù)了解，KinetisL系列的首款產(chǎn)品KL25MCU以及飛思卡爾Freedom開發(fā)平臺目前均可通過element14、Digi-KeyCorporation和MouserElectronics等全球半導(dǎo)體和電子元器件分銷商和供應(yīng)商購買。現(xiàn)在飛思卡爾Freedom開發(fā)平臺已訂出15,000多套并開始發(fā)貨。
GeoffLees強(qiáng)調(diào)，隨著基于ARMCortex-M0+處理器的到來，已有的8位和16位已沒有任何優(yōu)勢。2011年，8位MCU的出貨量已降了16%。2013年，飛思卡爾還會進(jìn)一步推出基于ARMCortex-M0+處理器的更多新產(chǎn)品。
TIMCU產(chǎn)品線資源和布局
TI(德州儀器)自去年成功收購32位MCU供應(yīng)商LuminaryMicro，引入了Stellaris產(chǎn)品線，開始加速32位ARM戰(zhàn)略的實施進(jìn)程，并將為市場帶來連接性、存儲器和高級運動控制的創(chuàng)新性組合，加之SitaraCortex-A8、ARM9MPU和OMAP應(yīng)用處理器，產(chǎn)品組合是高低端兼顧，橫跨MCU、MPU與DSP，構(gòu)建起強(qiáng)大完整的MCU產(chǎn)品陣營。目前，TI在MCU領(lǐng)域基本形成了超低功耗MSP430MCU(新型“金剛狼”微控制器平臺)、基于Cortex-M3的Stellaris系列處理器及高性能C2000實時控制器等幾大平臺，以低功耗、高通用性及高性能等不同特性，提供幾乎能滿足所有應(yīng)用領(lǐng)域的MCU產(chǎn)品，其嵌入式戰(zhàn)略布局更加明確。
日前，TI針對幾大MCU平臺，推出新型設(shè)計套件。一是TI面向電機(jī)安全應(yīng)用的安全微控制器及配套電源推出SafeTI設(shè)計套件，同時推出的還有新型SafeTI-61508設(shè)計軟件包，包括15款HerculesRM4xARMCortex-R4安全微控制器和配套的TPS65381-Q1多軌電源，適合工業(yè)、醫(yī)療和能源電機(jī)控制應(yīng)用。SafeTI設(shè)計套件針對功能安全的5個主要部分包括：
1、支持功能安全的半導(dǎo)體組件，以符合安全標(biāo)準(zhǔn)和準(zhǔn)則來開發(fā)產(chǎn)品。
2、安全文檔、工具與軟件，用于縮短開發(fā)和認(rèn)證時間。
3、配套的嵌入式處理與模擬組件可協(xié)同工作，以幫助設(shè)計人員滿足安全性標(biāo)準(zhǔn)。
4、運用了高質(zhì)量的制造工藝，旨在幫助確保SafeTI組件滿足涉及ISO9001和ISO/TS16949(包括針對汽車應(yīng)用的AEC-Q100)標(biāo)準(zhǔn)的組件級要求。
5、遵循ISO26262、IEC61508和IEC60730標(biāo)準(zhǔn)要求的安全開發(fā)流程。
二是低成本StellarisARMCortex-M4F套件，StellarisLM4F120LaunchPad開發(fā)板可在短短幾分鐘內(nèi)啟動開發(fā)工作，幫助啟動開發(fā)工作所需的全部硬件和軟件。具有浮點能力的LM4F120ARMCortex-M432位MCU工作頻率最高可達(dá)80MHz。無需申請使用許可且免版稅的StellarisWare軟件(預(yù)先裝入ROM)。40個使用方便的引腳可編程按鈕和LED，可提供與外部組件或定制子板的連接。20個外排插針具有與MSP430和C2000LaunchPad上的主排針相似的功能，20個內(nèi)排插針可提供基于Stellaris的附加擴(kuò)展信號，用于BoosterPack開發(fā)，包括USB、CAN、UART、I2C、SSI/SPI、12位ADC等等。
三是用于C2000微處理器的controlSUITE是一套全面的軟件基礎(chǔ)設(shè)施和軟件工具集，以全面滿足每個設(shè)計階段對更加直觀易用的軟件的需求，可最大程度地縮短軟件開發(fā)時間。與傳統(tǒng)MCU產(chǎn)品不同，controlSUITE軟件可為簡化評估、應(yīng)用自適應(yīng)、調(diào)試、測試以及重復(fù)使用提供必要的內(nèi)容與內(nèi)容管理。controlSUITE軟件除免費軟件產(chǎn)品系列常見的簡單演示之外，還可提供能夠作為真正開發(fā)系統(tǒng)使用的全面開源項目—庫與示例，實現(xiàn)諸如電機(jī)控制等應(yīng)用。此外，全新安裝程序還可消除版本與依賴性等問題，使開發(fā)人員能夠在集中區(qū)域獲得完整的軟件產(chǎn)品。C2000MCU應(yīng)用開發(fā)套件可提供各種硬件平臺，以加速采用TMS320C2000微控制器的項目開發(fā)進(jìn)程。
