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海思@@自@@研@@RISC-V内核@@@@，推出@@全新@@@@MCU

judy — Thu, 28 Dec 2023 06:39:26 +0000

在@@12月@@中@@@@，上@@海海思@@披露了公司聚焦行业专用@@（Application Specific）和@@嵌入式@@@@AI技术@@（Artificial Intelligence）的@@A²MCU。据@@他们所说@@，，将@@AI领域@@超轻量级的@@技术@@框架@@@@@@、极致性能@@@@的@@@@推理要求@@@@@@、方便快速的@@部署能@@力@@与@@@@MCU深度融合@@，为@@MCU行业客户探索智能@@化应用提供@@新的@@选择@@。

海思@@在@@文章@@中@@表@@示@@@@，嵌入式@@AI是@@将@@@@AI算法嵌入到@@端侧@@设备@@中@@@@，使得@@设备@@能@@够具备@@智能@@化@@、自@@动化和@@高效化的@@能@@力@@@@。AI的@@历史可以@@追溯到@@@@20世纪@@50年@@代@@@@，进入@@21世纪@@，受益于算力的@@迅猛提升@@，以@@及@@@@大数据@@@@、云计算@@、深度学习等@@技术@@发展@@，人工智能@@在@@图@@像识别@@、语音@@识别@@、自@@然语言处理@@、机器人@@、自@@动驾驶@@等@@领域@@取得了突破性的@@进展@@。随着@@应用的@@@@拓展和@@渗透@@，端侧@@AI近几年@@逐渐成为@@业界热点@@。相对@@@@于数百万到@@千万的@@@@AI服务器@@，端侧@@AI MCU的@@数量@@@@级将@@高达@@数以@@百亿@@@@。基于@@现有@@的@@@@AI范式@@，由@@于@@资源@@的@@限制@@、模型的@@适应性等@@因素@@，AI越向下越难做@@，但@@同时@@@@@@AI下沉带@@来的@@商业潜力也很大@@。因此@@将@@@@AI技术@@嵌入到@@端侧@@最底层的@@@@MCU芯片@@，已成为@@业界领先@@MCU企业都在@@探索的@@新方向@@。

由@@于@@MCU硬件性能@@@@限制@@、AI软件的@@复杂度高@@、行业应用实时@@性要求@@高@@、能@@耗限制严格@@、数据@@安全@@性要求@@高@@，嵌入式@@AI在@@MCU的@@行业应用落地需要业务团队同时@@@@具备@@丰富的@@@@AI知识经验@@，以@@及@@@@嵌入式@@@@软硬件能@@力@@@@。

一方面要开发团队与@@落地场景之间要展开深度合作@@。基于@@真实场景的@@基础数据@@及@@嵌入式@@@@AI团队提供@@的@@专业的@@定制化方案@@，才能@@真正解决问题@@，做出价值@@。

另一方面@@要能@@够实现@@@@AI模型到@@@@MCU的@@快速部署@@。通用@@AI模型往往并不是@@针对@@嵌入式@@应用设计@@，AI开发工具@@品类又非常庞杂@@，而@@MCU的@@RAM、Flash资源@@及@@@@CPU算力通常@@都非常受限@@，如@@何选择合适的@@@@AI模型和@@开发工具@@用来开发出解决特定场景问题模型@@，又如@@何将@@@@AI模型部署到@@受限资源@@的@@@@MCU上@@，这是@@一个@@@@复杂的@@工程@@。

海思@@嵌入式@@@@AI提供@@了超轻量级的@@@@AI技术@@框架@@@@、极致性能@@@@完全满足@@@@MCU的@@推理要求@@@@、并能@@够将@@多模型快速转换@@为@@代@@码并导入工程@@，开发者进行方便快速的@@产品@@部署@@。

海思@@表@@示@@@@，A² 是@@海思@@针对@@家电@@、能@@源@@、工业@@、汽车@@等@@领域@@推出@@的@@全新@@解决方案@@@@，它不仅涵盖了基于@@@@RISC-V的@@系列@@化@@的@@@@MCU，还包含@@了高性能@@@@@@兼容@@@@ARM指令集的@@@@MPU，以@@及@@@@与@@之紧密配合@@并优化的@@操作系统@@@@。据@@官网@@介绍@@，该@@系列@@@@MCU目前@@@@包含@@了三款@@产品@@@@。

其中@@@@，Hi3065H是@@基于@@@@海思@@自@@研@@@@RISC-V内核@@@@的@@@@高性能@@@@@@@@实时@@控制@@@@专用@@MCU，具有@@@@高性能@@@@@@@@、高集成@@度@@、高可靠性@@@@、易开发的@@特点@@，同时@@@@配合@@海思@@强大的@@@@算法团队和@@嵌入式@@@@@@AI能@@力@@，使得@@Hi3065H上@@市后@@快速获得家电@@、能@@源@@、工业@@等@@行业内多个@@@@客户的@@认可和@@好评@@。

Hi3061H是@@海思@@针对@@电机控制@@设计的@@专用@@MCU，采用@@了@@RISC-V@200MHz+FPU。具有@@@@高性能@@@@@@@@、高集成@@度@@、高可靠性@@@@、易开发的@@特点@@，同时@@@@配合@@海思@@强大的@@@@算法团队和@@嵌入式@@@@@@AI能@@力@@，可以@@覆盖电机领域@@相关多种@@应用场景@@@@，如@@便携式@@储能@@@@双@@向逆变@@，工业@@低压变频器@@，央空热泵外@@机@@，以@@及@@@@伺服控制@@等@@应用场景@@。

Hi3061M则是@@海思@@针对@@家电@@@@、工业@@等@@领域@@设计@@的@@高性价比@@MCU，使用海思@@自@@有@@@@RISC-V内核@@@@，支持@@150MHz主频@@，支持@@AI场景扩展@@@@；支持@@32KB SRAM和@@128KB 内置@@Flash，可支持@@客户产品@@功能@@@@持续迭代@@和@@算法升级@@；可应用于@@冰洗空@@、电动自@@行车@@、高速风机@@、电动工具@@@@、按摩椅等@@比较广泛的@@应用场景@@。

海思@@表@@示@@@@，一般情况下@@，MCU为@@了保证任务的@@高实时@@性@@，业界现有@@方案大多不使用操作系统@@@@，但@@是@@这样@@由@@于@@没有@@基本的@@调度功能@@@@@@，导致@@MCU代@@码量一旦超过万行级别@@，写代@@码的@@复杂度和@@后@@续的@@维护难度会大幅上@@升@@。海思@@通过@@和@@@@openEuler的@@联合创新@@，通过@@在@@@@A²MCU和@@UniProton进行深度优化@@，开发出可以@@在@@@@MCU有@@限资源@@上@@可以@@运行@@的@@@@UniProton+BareMetal（无@@OS裸跑@@）混合部署方案@@，该@@方案对@@硬件资源@@@@的@@需求极低@@，最小@@4KB RAM和@@4KB Flash即@@可运行@@@@。通过@@该@@混合方案的@@部署@@，一方面保持了原有@@高实时@@性任务的@@优先级和@@实时@@@@性不受到@@影响@@，还可以@@直接运行@@在@@@@BareMetal环境@@；同时@@@@针对@@实时@@性要求@@不高的@@任务@@，可以@@通过@@调度器进行多线程的@@任务管理@@，提供@@了多线程管理能@@力@@@@，降低@@了开发者代@@码开发的@@复杂度@@，同时@@@@也可以@@帮助客户进行更便捷@@的@@后@@期维护@@、以@@及@@@@更方便的@@进行应用的@@@@修改和@@跨芯片@@移植@@。

除了@@和@@操作系统@@的@@深度协同之外@@@@，海思@@A²解决方案@@还包含@@大量其它黑科技@@，比如@@@@资源@@需求极低到@@可以@@在@@@@MCU上@@部署的@@轻量级嵌入式@@@@AI、针对@@行业应用的@@@@高阶算法@@、以@@及@@@@可以@@针对@@行业场景自@@定义指令集的@@@@@@RISC-V内核@@@@等@@@@，通过@@这些@@技术@@方向上@@的@@@@探索和@@创新@@，海思@@A²解决方案@@在@@@@MCU以@@及@@@@嵌入式@@@@MPU等@@领域@@有@@独特的@@差异化优势@@@@。

除了@@上@@述@@MCU外@@，海思@@还推出@@了名为@@@@Hi3093的@@MPU。海思@@表@@示@@@@，这款@@@@高性能@@@@@@工控@@MPU是@@一款@@面向工业@@@@、电力@@、能@@源@@、IOT等@@领域@@设计@@，支持@@openEuler embedded OS的@@高性能@@@@@@@@ARM处理器@@，集成@@了@@4核@@ARM高性能@@@@@@处理器@@@@，具有@@@@丰富的@@工业@@专用接口@@@@，支持@@openEuler和@@实时@@@@OS，支持@@PLC/运动控制@@@@/DCS/IOT网@@关等@@多种@@应用场景@@@@。

据@@海思@@透露@@，针对@@高性能@@@@@@@@MPU，海思@@成功的@@实现@@了基于@@@@openAMP（开放非对@@称@@多处理@@）的@@多操作系统@@框架@@混合部署@@，基于@@该@@框架@@@@，客户可以@@在@@一颗@@MPU芯片@@上@@同时@@@@部署多个@@@@操作系统@@实例@@@@；比如@@@@将@@海思@@@@MPU的@@4个@@主处理器@@分成@@3+1两组@@，通过@@openAMP的@@双@@系统@@架构@@@@，客户可以@@把需要生态应用的@@@@@@openEuler非实时@@系统@@部署在@@其中@@@@的@@@@三个@@@@CPU核@@上@@@@，同时@@@@把@@UniProton实时@@操作系统@@部署到@@另外@@@@一个@@@@核@@@@；通过@@这种@@方式@@，客户可以@@用一颗芯片@@上@@同时@@@@实现@@原有@@方案中@@两颗芯片@@才能@@实现@@的@@功能@@@@@@@@，一方面帮助客户简化@@了系统@@架构@@@@，节省@@了成本@@@@，同时@@@@也极大的@@提升了系统@@的@@可靠性@@@@。海思@@是@@业界首个@@支持@@@@openEuler embedded同构@@、异构多核@@混合部署方案@@的@@芯片@@厂家@@。

来源@@：内容来自@@半导体@@行业观察@@（ID：icbank）综合@@，谢谢@@。

本土经济型信号链@@MCU来了@@，芯海@@科技@@发布@@@@ CS8M320

judy — Wed, 27 Dec 2023 07:32:52 +0000

芯海@@科技@@全新@@推出@@@@CS8M320（简称@@@@M320）系列@@的@@经济型信号链@@MCU 。该@@MCU集成@@了@@12位@@全差分@@ADC、低温漂基准@@@@、电容@@测量@@模块@@@@CVC等@@信号链模块@@@@，精准满足@@常规的@@电压@@、电流@@、温度@@、电容@@信号测量@@@@需要@@ 。同时@@@@，M320还提供@@标准@@通信@@接口@@@@@@（I2C和@@UART）以@@及@@@@PWM输出@@，为@@用户提供@@丰富的@@信号输出@@选项@@。

在@@性能@@@@方面@@，M320采用@@芯海@@科技@@自@@主知识产权的@@@@8位@@RISC内核@@@@、内置@@8K×16位@@Flash和@@488字节@@SRAM，具有@@@@强大的@@@@数据@@处理能@@力@@@@。此外@@@@，它还具有@@@@低功耗@@和@@宽工作电压@@@@（1.8V~5.5V）等@@特性@@@@，在@@电子烟@@@@、个@@人护理@@、TWS充电仓@@、工具@@电池@@包@@、传感@@器等@@应用场景中@@表@@现出色@@。

与@@常规@@8位@@MCU产品@@相比@@@@，M320具有@@@@显著的@@优势@@@@。

12位@@全差分@@ADC
M320的@@12位@@全差分@@ADC，支持@@单端模式@@@@和@@差分模式@@@@@@，可满足@@不同@@测量@@需求@@。在@@单端模式@@@@下@@，M320能@@够简化@@电路@@设计@@、降低@@功耗@@并适应更多应用场景@@，为@@客户带@@来更多便利和@@选择@@。

单端模式@@@@

差分模式@@@@

M320提供@@更高精度@@、更快速@@度@@、宽电压@@的@@测量@@解决方案@@@@，在@@复杂环境@@中@@也能@@保持出色性能@@@@@@。

1）精度高@@：支持@@低至@@@@1mV信号测量@@@@：INL/DNL = ±1/±0.5LSB，并针对@@小信号测量@@@@优化@@，以@@减少@@@@Offset及@@温漂@@，实现@@1mV以@@内的@@信号测量@@@@@@。

2）速度@@快@@：切换基准@@@@/通道仅需@@ 1μS：最高@@采样@@率@@125kHz，转换@@时@@间为@@@@8μS；切换基准@@@@、通道仅需@@1μS建立时@@间@@，无@@需等@@待@@。

3）宽电压@@：2.0~5.5V，ADC工作电压@@低至@@@@2.0V。

此外@@@@，M320内置@@ADC还支持@@惠斯通电桥@@、NTC、双@@向感应电流@@等@@多种@@信号测量@@@@电路@@@@，以@@满足@@不同@@的@@信号测量@@@@需求@@。

电容@@信号测量@@@@模块@@@@CVC
M320内置@@电容@@信号测量@@@@模块@@@@@@，测量@@范围为@@@@1~25pF，用于@@电容@@信号测量@@@@@@。

通信@@接口@@@@
M320集成@@UART和@@I2C从@@机接口@@@@，除常规功能@@@@外@@@@，还具有@@@@以@@下@@特色@@：

1）UART支持@@单线通信@@模式@@@@，以@@节省@@@@IO资源@@

2）支持@@防倒灌功能@@@@@@，可在@@@@3V或@@锂电池@@供电@@时@@与@@@@5V系统@@通信@@@@

3）支持@@1.8V通信@@电平@@，可与@@@@1.8V系统@@通信@@@@

目前@@@@，M320系列@@产品@@@@已经上@@市@@，提供@@QFN20和@@SOP16两种@@封装@@@@供用户选择@@。详细信息如@@下@@：

为@@了便于用户快速评估@@，M320同步提供@@评估板@@（CS8M320-EVAL-Lite）和@@Demo Code。

如@@需获取详细信息@@，请访问@@芯海@@科技@@官网@@@@：https://www.chipsea.com/product/details/?id=2041&pid=88

智芯@@推出@@域控处理器@@@@Z20K3xxME大圣系列@@@@

judy — Wed, 27 Dec 2023 06:48:16 +0000

2023年@@12月@@，智芯@@推出@@了首款@@满足@@功能@@@@安全@@@@@@ASIL-D的@@MCU产品@@，Z20K3xxME系列@@，该@@系列@@@@遵循基于@@@@ISO26262的@@功能@@@@@@安全@@@@@@ASIL-D硬件设计和@@软件研发流程@@，通过@@正向研发的@@功能@@@@@@安全@@@@@@机制@@，保证该@@系列@@@@@@MCU产品@@可覆盖车身域控@@制器@@@@、车载@@网@@关@@、智能@@底盘@@@@、新能@@源@@动力控制@@@@、能@@源@@控制@@@@、整车控制@@@@等@@功能@@@@安全@@@@要求@@为@@@@ASIL-B/D的@@各类汽车@@电子@@应用场景@@，并符合@@@@AEC-Q100 Auto-Grade 1等@@级@@。

Z20K3xxME系列@@产品@@@@图@@@@

随着@@Z20K3xxME系列@@产品@@@@的@@推出@@@@@@，智芯@@半导体@@@@构建了完整的@@汽车@@处理器@@产品@@系列@@@@。2021年@@推出@@第一代@@齐云系列@@@@@@，2022年@@推出@@天柱系列@@@@@@，和@@此次推出@@的@@大圣系列@@@@@@，全面覆盖了汽车@@上@@近@@80多种@@应用场景@@。

智芯@@半导体@@@@汽车@@处理器@@产品@@布局@@

Z20K3xxME系列@@集成@@@@4个@@Cortex-R5F内核@@@@，可灵活配置@@@@1对@@锁步核@@和@@@@2个@@单核@@或@@@@2对@@锁步核@@的@@@@工作模式@@@@；主频@@支持@@高达@@@@320MHz；最大@@支持@@@@8MB PFlash，支持@@硬件@@OTA特性@@；并提供@@专用于@@@@Bootloader存放的@@@@256KB Flash区域@@，简化@@OTA升级的@@软件实现@@@@；最大@@集成@@@@1.4MB SRAM, 384KB TCM和@@1MB Global SRAM配合@@，同时@@@@满足@@低延时@@应用需求和@@高效的@@多核@@通信@@@@、数据@@共享需求@@。片上@@集成@@丰富外@@设@@@@，提供@@灵活的@@扩展@@功能@@@@@@，包括@@外@@扩存储@@的@@@@QSPI和@@EMMC/SDHC接口@@；并为@@应对@@车载@@通信@@带@@宽日益提升的@@需求@@，集成@@了@@支持@@@@TSN特性@@的@@千兆以@@太网@@@@@@；应对@@日益严格的@@车载@@信息安全@@@@，集成@@了@@支持@@@@Evita-Full的@@HSM模块@@及@@常用的@@国密加密算法@@，包括@@SM2/3/4等@@。

产品@@主要特性@@@@

• 工作电压@@：3.3V, 5V

• 集成@@4x Cortex-R5F核@@心@@，支持@@1对@@锁步核@@加@@2个@@单核@@或@@@@2对@@锁步核@@的@@@@工作模式@@@@，满足@@域控对@@各种@@功能@@@@安全@@@@需求不同@@的@@应用进行融合@@

• 最高@@主频@@@@320MHz，满足@@对@@算力性能@@@@要求@@较高的@@应用场景@@

• 最大@@8MB PFlash用于@@Application Code存储@@，支持@@硬件@@OTA，最高@@512KB PFlash区域@@支持@@@@SRAM Overlay Remapping特性@@

• 最大@@1.4MB SRAM

• 集成@@SDHC/EMMC和@@QSPI接口@@，满足@@特殊应用对@@存储@@扩展@@的@@需求@@

• 高达@@12路@@CAN-FD, 18路@@UART/LIN，10路@@SPI，4路@@IIC，满足@@各种@@@@域控应用场景的@@通信@@需求@@

• 4路@@IIS，8路@@SENT，满足@@各种@@@@域控架构@@中@@特殊应用融合需求@@

• 1路@@集成@@@@TSN特性@@的@@千兆以@@太网@@@@@@，满足@@域控架构@@中@@大带@@宽数据@@通信@@需求@@

• 高达@@96路@@12-bit ADC，带@@硬件@@ADC采样@@平均@@，阈值比较@@，超范围中@@断等@@功能@@@@@@，降低@@CPU负载@@，提升异常响应速度@@@@

• 4个@@Enhance Timer(eTIM)模块@@，每个@@@@模块@@内含@@16个@@PWM输入@@/输出@@通道@@，通过@@自@@由@@绑定内部集成@@的@@@@8个@@独立定时@@器@@@@，满足@@各种@@@@PWM捕获@@/PWM输出@@的@@应用场景@@

• 2个@@Motor Control PWM(MCPWM)模块@@，每个@@@@模块@@内含@@8个@@PWM输出@@通道@@，通过@@内部集成@@的@@@@4个@@独立定时@@器@@@@，多达@@7种@@PWM输出@@模式@@@@，满足@@OBC/DCDC及@@电机控制@@等@@不同@@应用的@@@@控制@@需求@@

• 支持@@国密@@SM2/3/4且满足@@@@EVITA-Full标准@@的@@@@HSM模块@@，满足@@要求@@日益提升的@@车载@@信息安全@@需求@@

• 324-LFBGA/176-LQFP-EP/144-LQFP-EP

目标应用@@

- 车身域控@@制器@@

- EPS控制@@器@@、制动控制@@器@@@@、变速箱控制@@器@@@@

- 底盘@@域控制@@器@@@@

- 车载@@网@@关@@

- 新能@@源@@整车控制@@@@器@@、逆变器控制@@器@@@@、电源管理控制@@器@@@@

- 其他功能@@@@安全@@@@控制@@器@@@@

Z20K3xxME系列@@选型列表@@@@

基于@@芯海@@科技@@@@MCU的@@小尺寸彩屏显示@@解决方案@@@@

judy — Wed, 13 Dec 2023 02:48:36 +0000

彩屏是@@智能@@终端的@@@@“颜值使者@@”，重要性不言而@@喻@@。

当@@前@@@@，智能@@化产品@@早已覆盖了人们日常生活的@@各个@@方面@@，并不断追求更高的@@创新性@@、个@@性化和@@品质感@@，吸引消费者的@@关注@@@@。面对@@这样@@的@@市场@@趋势@@，实现@@多功能@@@@信息彩屏显示@@的@@智慧终端产品@@能@@够带@@来令人惊艳的@@视觉效果和@@独树一帜的@@交互体验@@，或@@将@@成为@@不可阻挡的@@终端产品@@设计趋势@@。

近日@@，芯海@@科技@@基于@@公司旗下@@系列@@@@MCU产品@@，推出@@了小尺寸彩屏显示@@解决方案@@@@。该@@方案通过@@优化硬件部署和@@软件算法@@，实现@@了高性能@@@@@@@@、高可靠性@@@@和@@高稳定性@@的@@显示效果@@。同时@@@@，方案支持@@多种@@分辨率的@@彩屏显示@@@@，适用于@@@@电动牙刷@@、电子烟@@、TWS耳机仓@@、仪器仪表@@等@@各类智能@@设备@@@@，提供@@更具个@@性的@@创意显示方案@@，受到@@市场@@和@@客户的@@热烈关注@@@@。

方案优势@@简述@@

在@@芯海@@科技@@小尺寸彩屏显示@@方案中@@@@，MCU作为@@@@核@@心@@控制@@单元@@@@，负责整个@@系统@@的@@协调和@@控制@@@@。TFT彩屏以@@其精准的@@颜色控制@@和@@快速响应@@，广泛应用在@@多个@@@@领域@@中@@@@。每个@@@@像素点后@@的@@独立薄膜晶体管提供@@了精确的@@色彩渲染@@，让@@显示效果更加生动饱满@@。

该@@方案通过@@简单@@的@@@@SPI通信@@接口@@@@使得@@@@MCU易于与@@@@TFT屏幕连接@@@@，便于项目开发与@@集成@@@@；方案支持@@外@@接@@SPI FLASH，确保了大容量数据@@的@@存储@@@@，对@@于@@播放图@@片或@@视频尤为@@关键@@。此外@@@@，芯海@@科技@@还针对@@不同@@的@@应用场景@@，提供@@了多种@@不同@@的@@外@@设@@接口@@@@和@@扩展@@方式@@，方便客户进行定制化开发@@。

硬件系统@@框图@@@@如@@下@@：

芯海@@MCU系列@@适配产品@@@@

芯海@@科技@@小尺寸彩屏显示@@方案可采用@@@@CS32L015、CS32F03X、CS32F103、CST92F42等@@系列@@产品@@@@@@，适配不同@@应用场景下的@@性能@@@@@@与@@价格需求@@。芯海@@科技@@小尺寸彩屏显示@@方案的@@适配@@MCU产品@@：
CS32L015：2路@@硬件@@SPI速度@@12MHz/S，无@@DMA，低功耗@@，性价比很高@@；
CS32F03X：1~2路@@硬件@@SPI速度@@18MHz/S，有@@DMA，低功耗@@，主频@@高@@，性价比高@@；
CS32F103：2路@@硬件@@SPI速度@@18MHz/S，有@@DMA，主频@@高@@，高性能@@@@@@；
CST92F42：2路@@硬件@@SPI速度@@64MHz/S，有@@DMA，主频@@高@@，高性能@@@@@@，集成@@蓝牙@@；

屏幕的@@刷新频率@@如@@下@@（读取@@外@@挂@@FLASH）：

芯海@@科技@@小尺寸彩屏显示@@方案可通过@@@@优化@@MCU的@@参数和@@性能@@@@@@，实现@@了高效的@@显示控制@@和@@数据@@处理能@@力@@@@，确保显示效果和@@节能@@降耗的@@完美结合@@。

快人一步的@@开发服务@@

除了@@硬件解决方案@@外@@@@，芯海@@科技@@还提供@@了一系列@@完善的@@软件服务@@，包括@@驱动程序@@、示例代@@码和@@完整的@@@@GUI库@@等@@@@。这些@@软件服务可以@@帮助客户快速上@@手@@，缩短开发周期@@，提高开发效率@@。同时@@@@，芯海@@科技@@还为@@客户提供@@了端到@@端的@@技术@@支持@@和@@服务@@，帮助客户解决开发过程中@@遇到@@的@@问题和@@困难@@。

目前@@@@，芯海@@已开发出@@MCU与@@TFT及@@FLAHS之间的@@@@SPI通信@@底层程序@@，并做好@@TFT显示屏的@@@@DEMO板可供演示@@，可提供@@硬件原理图@@@@、TFT彩屏驱动显示和@@外@@挂@@FLASH程序等@@@@，帮助客户快速实现@@产品@@开发和@@上@@市@@。

总之@@，芯海@@公司小尺寸彩屏解决方案@@以@@强大的@@@@性能@@@@@@@@、多样的@@选择@@、快速的@@开发支持@@@@，为@@客户打造快人一步的@@产品@@竞争优势@@@@。如@@果您正在@@寻找一个@@@@能@@够让@@产品@@迅速在@@市场@@中@@脱颖而@@出的@@显示解决方案@@@@，欢迎联系芯海@@科技@@@@！

瑞萨@@推出@@面向图@@形@@显示应用和@@语音@@@@/视觉多模态@@AI应用的@@@@ 全新@@RA8 MCU产品@@群@@

judy — Tue, 12 Dec 2023 03:28:38 +0000

瑞萨@@基于@@@@Arm® Cortex®-M85处理器@@的@@产品@@在@@优化图@@形@@显示功能@@@@的@@同时@@@@@@，为@@楼宇自@@动化@@、智能@@家居@@、消费及@@医疗应用带@@来超高性能@@@@@@和@@领先的@@安全@@性@@

全球半导体@@解决方案@@供应商@@瑞萨@@电子@@@@（TSE：6723）今日宣布推出@@@@RA8D1微控制@@器@@@@（MCU）产品@@群@@。RA8D1产品@@群@@作为@@@@瑞萨@@@@RA8系列@@的@@第二款@@产品@@@@，RA8是@@基于@@@@Arm® Cortex®-M85处理器@@的@@首款@@@@MCU。RA8D1 MCU具有@@@@超过@@6.39 CoreMark/MHz（注@@）的@@突破性性能@@@@@@，结合充足的@@内存和@@经过优化图@@形@@与@@外@@设@@功能@@@@@@，可满足@@楼宇自@@动化@@、家用电器@@、智能@@家居@@、消费及@@医疗等@@广泛应用的@@@@各类图@@形@@显示和@@语音@@@@/视觉多模态@@AI要求@@。

所有@@@@RA8系列@@MCU均利用@@Arm Cortex-M85处理器@@和@@@@Arm的@@Helium™技术@@所带@@来的@@高性能@@@@@@@@@@，结合矢量@@/SIMD指令集扩展@@@@，能@@够在@@@@数字信号处理器@@@@（DSP）和@@机器学习@@（ML）的@@实施方面获得相比@@@@Cortex-M7内核@@@@高@@4倍@@的@@性能@@@@@@提升@@。这一@@性能@@@@提升非常适合图@@形@@和@@神经网@@络@@处理@@，可以@@在@@某些应用中@@消除对@@单独硬件加速器的@@需求@@。它们还实现@@先进的@@安全@@性@@，包括@@Arm TrustZone®技术@@、瑞萨@@安全@@@@IP（RSIP-E51A）、在@@不可变存储@@@@中@@带@@有@@第一级引导加载程序的@@安全@@启动@@功能@@@@@@、带@@有@@即@@时@@解密@@（DOTF）的@@八线@@@@SPI接口@@，以@@及@@@@指针验证@@和@@分支目标识别@@（PACBTI）安全@@扩展@@@@。

针对@@图@@形@@显示解决方案@@和@@视觉@@/语音@@AI优化的@@功能@@@@@@集@@
全新@@RA8D1产品@@包括@@一个@@@@高分辨率图@@形@@@@LCD控制@@器@@，带@@有@@连接@@@@LCD显示面板的@@并行@@@@RGB和@@MIPI-DSI 接口@@、一个@@@@2D图@@形@@绘制引擎@@@@、一个@@@@16位@@摄像头接口@@@@@@（CEU）、多个@@@@用于@@存储@@帧缓冲和@@图@@形@@资源@@的@@外@@部存储@@器接口@@@@，以@@及@@@@176和@@224引脚@@封装@@@@。该@@功能@@@@集与@@@@SEGGER emWin和@@微软@@GUIX的@@专业品质图@@形@@用户界面软件解决方案@@相结合@@，完全集成@@至@@瑞萨@@灵活配置@@软件包@@（FSP）中@@。瑞萨@@还支持@@开源的@@轻量级多功能@@@@图@@形@@库@@@@（LVGL），以@@及@@@@强大的@@@@图@@形@@和@@@@AI生态系统@@合作伙伴网@@络@@@@。具有@@@@LCD面板和@@相机模块@@的@@@@全功能@@@@图@@形@@评估套件完善了该@@解决方案@@@@，并为@@工业@@@@HMI、视频门铃@@、病人监护仪@@、图@@形@@计算器@@、安全@@面板@@、打印机显示面板和@@家电显示器@@等@@图@@形@@应用搭建了强大的@@@@开发平台@@@@。

Daryl Khoo, Vice President of the IoT Platform Division at Renesas表@@示@@：“为@@改善用户体验@@，市场@@对@@高品质显示的@@需求日渐提升@@。RA8D1 MCU的@@推出@@@@，展示了瑞萨@@作为@@@@微控制@@器@@@@领域@@全球卓越供应商@@的@@设计能@@力@@与@@市场@@洞察@@。全新@@发布@@的@@@@产品@@利用@@Cortex-M85内核@@@@和@@@@Helium技术@@前@@所未有@@的@@性能@@@@@@优势@@@@，满足@@客户对@@更佳显示和@@飞速发展的@@视觉@@AI实现@@（如@@人员和@@物体检测@@、人脸识别@@、图@@像分类及@@姿态估计@@）日益增长的@@需求@@。”

Roeland Nusselder, CEO of Plumerai表@@示@@：“Plumerai面向开发智能@@家居@@摄像头和@@物联网@@@@设备@@的@@客户授权高精度@@AI解决方案@@。我们已将@@@@Plumerai People Detection AI软件移植到@@全新@@@@RA8D1 MCU上@@。这一@@MCU包含@@功能@@@@强大的@@@@@@Arm Cortex-M85 CPU和@@Helium矢量扩展@@@@；与@@使用@@Arm CMSIS-NN内核@@@@的@@@@Arm Cortex-M7相比@@，RA8D1将@@我们的@@软件速度@@提高了@@6.5倍@@。家庭安防@@、智能@@楼宇@@、家用电器@@和@@零售业对@@我们的@@@@AI解决方案@@有@@很大需求@@，借助@@瑞萨@@的@@@@RA8 MCU，我们现在@@@@可以@@充分满足@@这一@@需求@@。”

RA8D1系列@@MCU的@@关键特性@@@@

内核@@@@：480 MHz Arm Cortex-M85，包含@@Helium和@@TrustZone技术@@

存储@@：集成@@2MB/1MB闪存@@和@@@@1MB SRAM（包括@@TCM，512KB ECC保护@@）

图@@形@@外@@设@@@@：图@@形@@LCD控制@@器@@支持@@高达@@@@WXGA的@@分辨率@@（1280x800），并行@@RGB和@@MIPI-DSI接口@@连接@@外@@部@@LCD和@@/或@@TFT显示器@@，强大的@@@@2D绘图@@引擎@@@@，16位@@CEU摄像头接口@@@@，32位@@外@@部@@SDRAM接口@@

其它外@@设@@@@：以@@太网@@@@、带@@XIP和@@DOTF的@@XSPI（八线@@SPI）、SPI、I2C/I3C、SDHI、USBFS/HS、CAN-FD、SSI、12位@@ADC和@@DAC、比较器@@、温度@@传感@@器@@、定时@@器@@

高阶安全@@性@@：领先加密算法@@、TrustZone、安全@@启动@@、不可变存储@@@@、带@@DPA/SPA攻击保护@@的@@防篡改功能@@@@@@、安全@@调试@@、安全@@工厂@@编程和@@生命周期管理支持@@@@

封装@@：176引脚@@LQFP、224引脚@@BGA

新型@@RA8D1产品@@群@@MCU由@@瑞萨@@灵活配置@@软件包@@（FSP）提供@@支持@@@@。FSP带@@来所需的@@所有@@@@基础架构@@软件@@，包括@@多个@@@@@@RTOS、BSP、外@@设@@驱动程序@@、中@@间件@@、连接@@、网@@络@@和@@安全@@堆栈@@，以@@及@@@@用于@@构建复杂@@AI、电机控制@@和@@云解决方案@@的@@参考软件@@，从@@而@@加快应用开发速度@@@@。它允许客户将@@自@@己的@@既有@@代@@码和@@所选的@@@@RTOS与@@FSP集成@@，为@@应用开发打造充分的@@灵活性@@；借助@@FSP，可轻松将@@现有@@设计迁移至@@新的@@@@RA8系列@@产品@@@@。

成功产品@@组合@@
瑞萨@@将@@全新@@@@RA8D1产品@@群@@MCU与@@其产品@@组合中@@的@@@@众多兼容@@器件相结合@@，创建了广泛的@@@@“成功产品@@组合@@”，包括@@越野@@GPS导航系统@@和@@高效@@7KW+智能@@热泵@@。这些@@“成功产品@@组合@@”基于@@相互兼容@@且可无@@缝协作的@@产品@@@@，具备@@经技术@@验证@@的@@系统@@架构@@@@，带@@来优化的@@低风险设计@@，以@@加快产品@@上@@市速度@@@@。瑞萨@@现已基于@@其产品@@阵容中@@的@@@@各类产品@@@@，推出@@超过@@400款@@“成功产品@@组合@@”，使客户能@@够加速设计过程@@，更快地将@@产品@@推向市场@@@@。更多信息@@，请访问@@：renesas.com/win。

供货信息@@
RA8D1产品@@群@@MCU和@@FSP软件现已上@@市@@@@。瑞萨@@还推出@@@@RA8D1产品@@群@@评估套件@@，其中@@@@包括@@针对@@图@@形@@应用的@@@@示例项目@@。多个@@@@Renesas Ready合作伙伴也为@@@@RA8D1 MCU带@@来量产级解决方案@@@@。瑞萨@@期待更多合作伙伴移植其软件解决方案@@@@，以@@充分利用@@Cortex-M85内核@@@@和@@@@Helium技术@@。更多产品@@相关信息@@，请访问@@：renesas.com/RA8D1。样品和@@套件可在@@@@瑞萨@@网@@站或@@通过@@分销商订购@@。

瑞萨@@MCU优势@@
作为@@@@全球卓越的@@@@MCU产品@@供应商@@@@，瑞萨@@电子@@的@@@@MCU近年@@来的@@平均年@@出货量超@@35亿@@颗@@，其中@@@@约@@@@50%用于@@汽车@@领域@@@@，其余则用于@@工业@@@@@@、物联网@@@@以@@及@@@@数据@@中@@心和@@通信@@基础设施@@等@@领域@@@@。瑞萨@@电子@@拥有@@@@广泛的@@@@8位@@、16位@@和@@@@32位@@产品@@组合@@，是@@业界优秀的@@@@16位@@及@@@@32位@@MCU供应商@@，所提供@@的@@产品@@具有@@@@出色的@@@@质量和@@效率@@，且性能@@@@卓越@@。同时@@@@，作为@@@@一家值得信赖的@@供应商@@@@，瑞萨@@电子@@拥有@@@@数十年@@的@@@@@@MCU设计经验@@，并以@@双@@源生产模式@@@@、业界先进的@@@@MCU工艺@@技术@@@@，以@@及@@@@由@@@@200多家生态系统@@合作伙伴组成的@@庞大体系为@@后@@盾@@。关于瑞萨@@电子@@@@MCU的@@更多信息@@@@，请访问@@：renesas.com/MCUs。

（注@@）EEMBC的@@CoreMark®基准@@，用于@@测量@@嵌入式@@系统@@中@@使用的@@@@MCU和@@CPU性能@@@@。

关于瑞萨@@电子@@@@
瑞萨@@电子@@（TSE: 6723），科技让@@生活更轻松@@，致力于打造更安全@@@@@@、更智能@@@@、可持续发展的@@未来@@@@。作为@@@@全球微控制@@器@@@@供应商@@@@，瑞萨@@电子@@融合了在@@嵌入式@@处理@@、模拟@@、电源及@@连接@@方面的@@专业知识@@，提供@@完整的@@半导体@@@@解决方案@@@@。成功产品@@组合@@加速汽车@@@@、工业@@、基础设施@@及@@物联网@@@@应用上@@市@@，赋能@@数十亿@@联网@@智能@@设备@@改善人们的@@工作和@@生活方式@@。更多信息@@，敬请访问@@@@renesas.com。关注@@瑞萨@@电子@@微信公众号@@@@，发现更多精彩内容@@。

借助@@实时@@微控制@@器@@@@优化可再生能@@源@@@@和@@工业@@系统@@的@@功率@@效率和@@功率@@密度@@

judy — Mon, 04 Dec 2023 09:34:53 +0000

电力@@电子产品@@设计人员致力于提升工业@@和@@汽车@@系统@@的@@功率@@效率和@@功率@@密度@@，这些@@设计涵盖多轴驱动器@@、太阳能@@@@、储能@@@@、电动汽车@@充电站和@@电动汽车@@车载@@充电器等@@@@。

这些@@系统@@的@@主要设计挑战之一是@@在@@降低@@系统@@成本@@的@@同时@@@@@@，实现@@更出色的@@@@实时@@控制@@@@性能@@@@@@@@。要应对@@这一@@挑战@@，常用的@@方法是@@使用拥有@@@@超低延迟@@控制@@环路@@处理功能@@@@的@@模拟@@和@@控制@@外@@设@@的@@高度集成@@的@@微控制@@器@@@@@@ (MCU) 。

实时@@控制@@@@性能@@@@@@：延迟@@是@@关键@@
在@@深入应用实例@@之前@@@@，先让@@我们简要看下@@“延迟@@”。在@@多轴驱动器@@、机器人@@、具有@@@@储能@@@@系统@@的@@光伏逆变器@@、电动汽车@@充电站和@@电动汽车@@中@@@@，控制@@性能@@@@与@@@@ MCU 对@@信号进行采样@@@@、处理和@@控制@@的@@速度@@直接相关@@。图@@ 1 展示了实时@@信号链和@@信号延迟@@之间的@@@@关系@@，信号延迟@@指从@@模数转换@@器@@@@@@ (ADC) 测量@@信号@@，到@@ CPU 处理信息@@，以@@及@@@@脉宽调制器@@ (PWM) 控制@@功率@@的@@时@@间@@。这个@@时@@间需要尽可能@@小@@，才能@@实现@@超低延迟@@控制@@环路@@处理@@。

图@@ 1：实时@@性能@@@@和@@延迟@@的@@概念@@

对@@于@@数字电源@@来说@@，实现@@较高的@@功率@@密度意味着要将@@@@ DC/DC 的@@开关频率@@从@@@@ 50kHz 提高到@@@@ 100kHz、500kHz 或@@更高@@。如@@果您使用的@@@@ MCU 以@@ 100MHz 运行@@并且稳压环路@@同步到@@@@ PWM 频率@@，在@@ 10kHz 时@@，PWM 中@@断之间的@@@@可用@@ CPU 周期数为@@@@ 10,000，而@@在@@@@ 100kHz 时@@会降为@@@@ 1,000。随着@@频率@@上@@升@@，可用于@@检测流程控制@@的@@时@@间缩短@@，因此@@您需要优化@@ MCU 架构@@，以@@便在@@实时@@信号链中@@尽量节省@@每个@@@@周期的@@时@@间@@。

在@@光伏逆变器和@@储能@@@@系统@@中@@实现@@下一代@@电源@@
如@@图@@@@ 2 所示@@，光伏逆变器市场@@不断发展@@，出现了集成@@储能@@@@系统@@的@@混合逆变器@@，带@@来了@@控制@@双@@向能@@量转换@@的@@挑战@@。单芯片@@架构@@需要使用具有@@@@许多高分辨率@@ PWM 通道和@@额外@@高带@@宽@@ ADC 输入@@的@@@@ MCU，例如@@@@ TMS320F28P650DK C2000™ 32 位@@ MCU。

图@@ 2：集成@@了@@储能@@@@系统@@的@@光伏逆变器架构@@@@

为@@满足@@许多应用中@@对@@可再生能@@源@@@@不断增长的@@需求@@，光伏逆变器需要更高的@@功率@@效率和@@更好的@@总谐波@@失真性能@@@@@@。一种@@方法是@@使用更新@@的@@@@多相多级逆变器电源架构@@@@。这类架构@@通常@@通过@@一组复杂的@@电源算法和@@额外@@的@@外@@部逻辑@@（例如@@@@复杂的@@可编程逻辑器件或@@现场可编程门阵列@@）来实现@@@@，以@@便使用正确的@@序列安全@@地打开和@@关闭电源开关@@。这种@@方法会增加布板空间@@和@@系统@@成本@@@@。

能@@在@@不同@@@@ PWM 模块@@中@@支持@@板载定制@@、最小@@死区和@@非法组合逻辑@@（用于@@防止破坏性上@@电@@/断电序列的@@@@ MCU 特性@@）的@@ MCU 可让@@设计人员在@@降低@@成本@@@@的@@同时@@@@@@，减少@@或@@甚至@@移除外@@部逻辑@@，从@@而@@进一步简化@@设计@@。

此外@@@@，务必将@@@@ PWM 单元@@和@@集成@@的@@模拟@@窗口比较器@@进行紧密耦合@@，以@@便为@@电源转换@@@@器提供@@过流和@@过压保护@@@@。基于@@电源拓扑@@，您要选择的@@@@@@ MCU 可能@@需要搭载能@@够实现@@对@@谐振模式@@转换@@器@@峰值电流@@和@@谷值电流@@模式@@控制@@的@@@@ PWM 单元@@。

在@@电动汽车@@车载@@充电器中@@实现@@更轻松@@、更快速@@的@@集成@@@@
随着@@全球电动汽车@@数量@@的@@增长@@，设计人员需要找到@@新的@@解决方案@@@@，以@@便使车载@@充电器进一步集成@@并降低@@其成本@@@@。典型的@@@@实现@@方案为@@两个@@彼此隔离的@@@@ MCU，一个@@@@用于@@车载@@充电器功率@@因数校正@@，另一个@@@@用于@@车载@@充电器@@ DC/DC。

尽管@@采用@@单个@@@@ MCU 会增加将@@信号发送回@@ MCU 所需的@@隔离器件@@，但@@其增加的@@成本@@可与@@@@减少@@@@188足彩外@@围@@app 数量@@节省@@的@@成本@@相抵@@，包括@@减少@@@@ CAN 收发器@@、稳压器@@、电源管理集成@@电路@@@@、运算放大器以@@及@@@@实现@@返回主机@@ MCU 通信@@所需的@@隔离@@。

图@@ 3 展示了单个@@@@ MCU 控制@@高达@@@@ 22kW 的@@三相车载@@充电器功率@@级拓扑@@。PFC 级是@@两相交错式图@@腾柱@@，而@@ DC/DC 级是@@双@@电容@@@@-电感@@-电感@@-电感@@-电容@@ (CLLLC)，可减小变压器尺寸和@@场效应晶体管的@@电流@@等@@级@@@@。

图@@ 3：由@@单个@@@@ MCU 控制@@的@@三相电动汽车@@车载@@充电器@@（PFC 与@@ DC/DC）

确定所需的@@最少@@ MCU 硬件资源@@@@（PWM、ADC、比较器@@）后@@，您可能@@还希望在@@降低@@@@ CPU 开销的@@同时@@@@@@，实现@@更多的@@软件集成@@@@。由@@于@@集成@@可以@@实现@@对@@单个@@器件上@@更多信号的@@采样@@@@，选择的@@@@ MCU 如@@包含@@内置@@基于@@硬件的@@过采样@@和@@偏移量校准功能@@@@的@@@@ ADC，可简化@@软件设计@@，从@@而@@使@@ MCU 具有@@@@更高的@@周期效率@@，并能@@够更快运行@@控制@@环路@@@@。

另一个@@@@挑战是@@对@@具有@@@@不同@@实时@@限制的@@多个@@@@任务进行软件集成@@@@：PFC、DC/DC 以@@及@@@@辅助控制@@和@@安全@@性需要共存@@，这让@@软件开发变得更加复杂@@。

从@@单核@@@@ MCU 转向多核@@@@ MCU 架构@@并在@@@@ MCU 内核@@@@之间分配存储@@器@@、PWM 和@@模拟@@资源@@@@，可帮助实现@@向多个@@@@内核@@@@分配不同@@的@@控制@@环路@@频率@@@@，例如@@@@，一个@@@@内核@@@@用于@@控制@@@@ PFC，另一个@@@@用于@@运行@@两个@@@@ CLLLC。每个@@@@内核@@@@以@@不同@@的@@独立频率@@运行@@控制@@环路@@@@：图@@腾柱通常@@为@@固定频率@@@@，但@@车载@@充电器的@@直流@@/直流电源转换@@@@级@@（图@@ 3）不断变化@@。使用多核@@架构@@还有@@@@助于实现@@更可靠@@@@、更精密的@@过流和@@过压保护@@@@（因为@@可以@@针对@@每个@@@@内核@@@@优化每个@@@@控制@@环路@@@@），无@@需外@@部@@监控@@188足彩外@@围@@app ，还可以@@降低@@成本@@@@@@。

电动汽车@@将@@在@@数分钟内充满电@@，每个@@@@家庭都将@@使用光伏和@@储能@@@@系统@@@@，工厂@@将@@使用更多高效的@@机器人@@并实现@@能@@源@@足迹更少的@@自@@动化@@……实时@@控制@@@@ MCU 的@@创新将@@为@@实现@@更清洁@@、更安全@@@@、更高效的@@世界铺平道路@@@@。

关于德州仪器@@@@ (TI)
德州仪器@@ (TI)（纳斯达克股票代@@码@@：TXN）是@@一家全球性的@@半导体@@@@公司@@，致力于设计@@、制造@@、测试@@和@@销售模拟@@和@@嵌入式@@@@处理芯片@@@@，用于@@工业@@@@、汽车@@、个@@人电子产品@@@@、通信@@设备@@和@@企业系统@@等@@市场@@@@。我们致力于通过@@半导体@@技术@@让@@电子产品@@更经济实用@@，创造一个@@@@更美好的@@世界@@。如@@今@@，每一代@@创新都建立在@@上@@一代@@创新的@@基础之上@@@@，使我们的@@技术@@变得更小巧@@、更快速@@、更可靠@@、更实惠@@，从@@而@@实现@@半导体@@在@@电子产品@@领域@@的@@广泛应用@@，这就是@@工程的@@进步@@。这正是@@我们数十年@@来乃至@@现在@@@@一直在@@做的@@事@@。欲了解更多信息@@@@，请访问@@公司网@@站@@www.ti.com.cn

瑞萨@@面向高端工业@@传感@@器@@系统@@推出@@具备@@高速@@、高精度模拟@@前@@端@@的@@@@32位@@RX MCU

judy — Wed, 22 Nov 2023 08:10:48 +0000

全新@@RX23E-B相比@@现有@@@@版本数据@@速率快@@8倍@@，并包含@@@@125 kSPS ΔΣ A/D转换@@器@@

全球半导体@@解决方案@@供应商@@瑞萨@@电子@@@@（TSE：6723）今日宣布面向高端工业@@传感@@器@@系统@@推出@@一款@@全新@@@@RX产品@@——RX23E-B，扩展@@32位@@微控制@@器@@@@@@（MCU）产品@@线@@。新产品@@作为@@@@广受欢迎的@@@@RX产品@@家族@@的@@一员@@，具有@@@@高精度模拟@@前@@端@@@@（AFE），专为@@需要快速@@、精确模拟@@信号测量@@@@的@@系统@@而@@设计@@。

该@@新型@@@@MCU集成@@24位@@Delta-Sigma A/D转换@@器@@，转换@@速度@@高达@@@@125 kSPS（125,000采样@@/秒@@），比现有@@@@RX23E-A产品@@快@@8倍@@。与@@RX23E-A相比@@，它可以@@处理精确的@@@@A/D转换@@，同时@@@@将@@均方根@@（RMS）噪声降低@@至@@@@1/3（0.18µVrms @1kSPS）。RX23E-B能@@够更快速@@@@、更精确地测量@@应变@@、温度@@、压力@@、流速@@、电流@@和@@电压等@@关键参数@@，是@@高端传感@@器设备@@@@、测量@@仪器和@@测试@@设备@@的@@理想之选@@。特别值得一提的@@是@@@@，RX23E-B具备@@足够的@@性能@@@@@@来驱动工业@@机器人@@中@@使用的@@力敏传感@@器@@，这些@@机器人@@通常@@要求@@以@@@@10 µsec（100,000次采样@@@@/秒@@）的@@速度@@进行测量@@@@。这一@@产品@@还将@@@@AFE和@@MCU集成@@在@@单个@@芯片@@@@，从@@而@@缩小了系统@@的@@整体尺寸@@，减少@@188足彩外@@围@@app 数量@@。

Sakae Ito, Vice President of the IoT Platform Business Division at Renesas表@@示@@：“随着@@带@@有@@@@AFE传感@@器接口@@的@@@@RX23E-B推出@@，我们现在@@@@可以@@为@@从@@中@@端到@@高端系统@@的@@各类传感@@应用提供@@服务@@。我们还将@@继@@续扩展@@瑞萨@@的@@产品@@@@，以@@满足@@电池@@供电@@及@@无@@线@@传感@@器日益增长的@@低功耗@@需求@@。”

Takatsugu Nemoto, President at Meiko Electronics表@@示@@：“在@@Meiko Electronics，自@@RX23E-A推出@@以@@来@@，我们一直在@@开发评估板并为@@客户提供@@设计支持@@@@。现在@@@@，随着@@具备@@高速@@Δ-Σ A/D转换@@器@@的@@@@RX23E-B的@@推出@@@@，更多客户将@@能@@够体验到@@其增强的@@转换@@性能@@@@@@、紧凑的@@电路@@板设计和@@缩减的@@元器件数量@@所带@@来的@@好处@@。”

与@@RX23E-A类似@@，RX23E-B也集成@@了@@一个@@@@基于@@@@32MHz RXv2内核@@@@，且带@@有@@数字信号处理@@（DSP）指令和@@浮点运算单元@@@@（FPU）的@@CPU，并采用@@相同的@@制造@@工艺@@将@@@@AFE整合至@@单芯片@@中@@@@。它提供@@@@16位@@D/A转换@@器@@等@@新的@@外@@设@@功能@@@@@@，可实现@@测量@@调整@@、自@@诊断和@@模拟@@信号输出@@@@。该@@产品@@的@@@@+/-10V模拟@@输入@@可使用@@5V电源进行@@+/-10V测量@@，无@@需外@@部@@188足彩外@@围@@app 或@@额外@@电源@@。此外@@@@，还包括@@一个@@@@最大@@可支持@@@@40 SEG x 4 COM的@@LCD控制@@器@@和@@实时@@@@时@@钟@@（RTC）功能@@@@。

需要控制@@和@@测量@@多个@@@@目标@@（如@@机械@@臂@@、气体和@@液体分析@@仪@@）的@@大型仪器对@@分布式处理体系结构存在@@巨大需求@@。在@@分布式处理设计中@@@@，每个@@@@功能@@@@都可以@@作为@@@@单独的@@模块@@运行@@@@，由@@此@@负责电机控制@@@@、传感@@器测量@@和@@温度@@控制@@等@@各项任务@@，而@@非依靠专用@@MCU来管理所有@@@@功能@@@@@@。这种@@模块@@化方法允许进行独立开发@@，因而@@实现@@更大的@@设计灵活性@@，并简化@@了维护工作@@。由@@于@@每个@@@@模块@@都需要一个@@@@@@MCU进行计算@@，因此@@工程师可以@@利用内置@@@@AFE的@@MCU更轻松地开发传感@@器模块@@@@，而@@不是@@将@@@@分立@@AFE芯片@@与@@单独的@@@@MCU结合在@@一起@@。

RX23E-B提供@@支持@@@@高达@@@@125 kSPS A/D数据@@转换@@速率的@@版本@@和@@支持@@@@31.25 kSPS的@@版本@@。这两款@@@@产品@@都带@@来灵活的@@数据@@速率设置@@，从@@3.8 SPS到@@支持@@的@@最大@@值@@，允许用户根据@@@@其特定系统@@要求@@在@@数据@@速率和@@噪声之间选择最佳平衡点@@。这两款@@@@产品@@支持@@@@5.5mm见方的@@@@100引脚@@BGA封装@@和@@@@6mm见方的@@@@40引脚@@QFN封装@@，适用于@@@@紧凑型应用@@，也提供@@@@48引脚@@至@@@@100引脚@@的@@宽引脚@@封装@@@@@@。

成功产品@@组合@@
瑞萨@@将@@面向精确压力@@测量@@及@@控制@@而@@设计的@@全新@@@@RX23E-B MCU与@@负责驱动电磁阀的@@智能@@功率@@器件相结合@@，开发出高速压力@@控制@@系统@@@@。集成@@的@@高精度@@AFE实现@@精确的@@压力@@控制@@@@，并最大@@限度减少@@了设计中@@的@@@@@@188足彩外@@围@@app 数量@@，从@@而@@降低@@@@BOM成本@@与@@电路@@板安装面积@@@@。这些@@“成功产品@@组合@@”基于@@相互兼容@@且可无@@缝协作的@@器件@@，具备@@经技术@@验证@@的@@系统@@架构@@@@，带@@来优化的@@低风险设计@@，以@@加快产品@@上@@市速度@@@@。瑞萨@@现已基于@@其产品@@阵容中@@的@@@@各类产品@@@@，推出@@超过@@400款@@“成功产品@@组合@@”，使客户能@@够加速设计过程@@，更快地将@@产品@@推向市场@@@@。更多信息@@，请访问@@：renesas.com/win。

供货信息@@
RX23E-B现已上@@市@@，同时@@@@还提供@@适用于@@@@@@RX23E-B的@@瑞萨@@解决方案@@入门套件@@。借助@@该@@套件@@，工程师无@@需进行软件开发即@@可评估@@AFE和@@信号转换@@的@@操作与@@功能@@@@@@。有@@关@@RX23E-B和@@入门套件的@@更多信息@@@@@@，请访问@@：www.renesas.com/rx23e-b。

瑞萨@@MCU优势@@
作为@@@@MCU领域@@的@@全球领导者@@，瑞萨@@电子@@的@@@@MCU近年@@来的@@平均年@@出货量超@@35亿@@颗@@，其中@@@@约@@@@50%用于@@汽车@@领域@@@@，其余则用于@@工业@@@@@@、物联网@@@@以@@及@@@@数据@@中@@心和@@通信@@基础设施@@等@@领域@@@@。瑞萨@@电子@@拥有@@@@广泛的@@@@8位@@、16位@@和@@@@32位@@产品@@组合@@，是@@业界优秀的@@@@16位@@及@@@@32位@@MCU供应商@@，所提供@@的@@产品@@具有@@@@出色的@@@@质量和@@效率@@，且性能@@@@卓越@@。同时@@@@，作为@@@@一家值得信赖的@@供应商@@@@，瑞萨@@电子@@拥有@@@@数十年@@的@@@@@@MCU设计经验@@，并以@@双@@源生产模式@@@@、业界先进的@@@@MCU工艺@@技术@@@@，以@@及@@@@由@@@@200多家生态系统@@合作伙伴组成的@@庞大体系为@@后@@盾@@。关于瑞萨@@电子@@@@MCU的@@更多信息@@@@，请访问@@：www.renesas.com/MCUs。

Yole：截至@@@@ 2028 年@@，微控制@@器@@@@（MCU）市场@@预计@@规模将@@达到@@@@ 320 亿@@美元@@

judy — Wed, 15 Nov 2023 09:10:19 +0000

内容概览@@：

从@@2022年@@至@@@@2028年@@间@@，MCU预计@@将@@以@@@@5.2%的@@复合年@@均增长率增长@@，到@@2028年@@市场@@收益将@@达到@@@@320亿@@美元@@

中@@国大陆增长强劲@@，是@@新兴芯片@@设计企业的@@孵化器@@

能@@效仍是@@核@@心@@属性@@，同时@@@@也在@@推动性能@@@@的@@@@提升@@

英飞凌@@（Infineon Technologies）、瑞萨@@电子@@（Renesas）和@@恩智浦半导体@@@@（NXP）展开激烈竞争@@，彼此之间的@@@@差距很小@@：这些@@领先的@@@@MCU公司每家都约@@有@@@@18%的@@市场@@份额@@@@

2019-2028 MCU 市场@@营收增长趋势@@（百万美元@@）

来源@@ | Yole Intelligence《Status of the Microcontroller Industry 2023》编号@@：YINTR23341

虽然@@MCU市场@@以@@积极的@@态势结束了@@2022年@@，但@@预计@@@@2023年@@将@@上@@半年@@有@@所下滑@@，下半年@@会逐渐恢复@@。

然而@@@@，这种@@复苏并不足以@@逆转整体趋势@@，全年@@总体还是@@略有@@下降@@。由@@疫情驱动的@@购买高峰的@@替换周期预期将@@持续@@。Yole Intelligence表@@示@@，通货膨胀和@@全球冲突将@@持继@@续贯穿@@2023年@@，但@@经济衰退的@@迹象正在@@减少@@@@。

根据@@@@在@@@@ Yole Group旗下@@的@@@@ Yole Intelligence 的@@半导体@@@@、存储@@器与@@计算部门下属的@@计算机与@@软件团队担任首席分析@@师的@@@@Tom Hachenberg的@@看法@@：“从@@整体情况来看@@，MCU收益将@@有@@小幅减少@@@@，降至@@@@229亿@@美元@@。全球经济持续波@@动令短期预测保持谨慎@@，通胀率预期将@@略有@@下降@@，这或@@许意味着到@@@@2025年@@有@@可能@@出现和@@缓复苏@@。截至@@@@2028年@@，MCU的@@收益预计@@将@@达到@@约@@@@320亿@@美元@@。

2023年@@下半年@@的@@@@强劲表@@现对@@全球@@MCU出货量有@@积极贡献@@，但@@上@@半年@@的@@@@疲软预计@@将@@导致@@出货量减少@@至@@@@265亿@@。由@@于@@全球地缘政治的@@动荡@@，2022-2028年@@的@@@@MCU短期市场@@将@@面临不确定性@@。但@@在@@自@@动化和@@互联趋势的@@推动下@@，对@@MCU的@@长期需求仍然强劲@@，截至@@@@2028年@@预计@@将@@增长到@@超过@@367亿@@。

在@@此背景下@@，Yole Intelligence发布@@了@@《Status of the Microcontroller Industry 2023》。这份新报告@@旨在@@为@@需要详细@@、可执行@@的@@市场@@数据@@以@@进行关键业务决策的@@公司@@、机构和@@个@@人提供@@@@MCU市场@@的@@全面介绍@@。作为@@@@Yole Group的@@子公司@@，Yole Intelligence在@@这份报告@@中@@对@@半导体@@@@MCU产业进行了广泛综述@@，并提供@@了对@@市场@@趋势@@、生态系统@@和@@业内企业的@@深入了解@@，以@@及@@@@对@@未来@@的@@技术@@趋势和@@挑战的@@关键技术@@见解与@@分析@@@@。

这份年@@度分析@@是@@对@@@@Yole Intelligence现有@@的@@微控制@@器@@@@市场@@监测数据@@库@@的@@延申@@，基于@@季度性跟踪提供@@了长期预测@@，并详细讨论技术@@趋势和@@重要的@@长期市场@@驱动因素@@。

2023年@@，平均售价预计@@将@@小幅升上@@涨@@，并且全年@@都将@@保持在@@历史高位@@@@。供应链受干扰而@@导致@@的@@@@MCU定价较高的@@趋势可能@@会成为@@新常态@@。4/8/16位@@的@@市场@@份额@@@@下降速度@@快@@于预期@@，增长大多发生在@@@@32位@@细分市场@@@@，这是@@由@@@@RISC-V架构@@和@@对@@高级功能@@@@的@@需求推动的@@@@。截至@@@@2028年@@，按收益计算@@，4/8/16位@@的@@市场@@份额@@@@预计@@将@@下降到@@@@33％以@@下@@。

2022 MCU 市场@@份额@@
来源@@ | Yole Intelligence《Status of the Microcontroller Industry 2023》编号@@：YINTR23341

Yole Intelligence半导体@@存储@@器和@@计算部门的@@技术@@和@@市场@@分析@@师@@Vishal Saroha称@@：“Infineon Technologies、Renesas和@@NXP并列为@@顶级设计商@@，其中@@@@NXP在@@汽车@@@@MCU领域@@占据@@主导地位@@@@@@。MCU供应商@@正在@@适应疫情逐渐成为@@地方性流行病的@@情况@@，而@@小型供应商@@正在@@崛起@@，特别是@@在@@亚洲@@。

电子器件组装让@@中@@国大陆成为@@@@MCU出货的@@枢纽@@，政府激励措施@@也刺激了新的@@@@MCU初创公司出现@@。中@@国的@@主要@@OEM都在@@进军半导体@@产业@@，它们专注@@于智能@@家居@@系统@@@@、汽车@@和@@人工智能@@所用的@@@@MCU。”

竞争格局保持稳定@@，小型供应商@@数量@@在@@增加@@，尤其是@@在@@亚洲市场@@@@。中@@国的@@主要@@OEM已经进入@@半导体@@产业@@，且特别关注@@@@MCU制造@@领域@@@@。这些@@公司也积极参与@@芯片@@设计@@，以@@确保对@@供应链的@@控制@@@@。此外@@@@，MCU自@@主开发能@@让@@它们实现@@自@@给自@@足@@。这些@@企业为@@了强化自@@身地位@@@@进行了重度投资@@，中@@国的@@领先@@MCU制造@@商比亚迪半导体@@@@（BYD Semiconductor）就是@@一个@@@@例证@@。

本文数据@@来自@@@@Yole Group的@@市场@@及@@技术@@趋势分析@@报告@@@@《Status of the Microcontroller Industry 2023》。欢迎联系后@@台咨询订阅优惠@@，Yole Group年@@度订阅用户选定报告@@后@@@@，即@@可取得下载链接@@。

本文转载自@@@@：Yole

瑞萨@@公开下一代@@车用@@SoC和@@MCU处理器@@产品@@路@@线图@@@@

judy — Wed, 08 Nov 2023 03:17:01 +0000

未来@@产品@@阵容包括@@采用@@先进小芯片@@封装@@@@（Chiplet）集成@@技术@@的@@@@R-Car SoC和@@基于@@@@Arm®核@@的@@@@车用@@MCU

全球半导体@@解决方案@@供应商@@瑞萨@@电子@@@@（TSE：6723）今日公开了针对@@汽车@@@@领域@@所有@@@@主要应用的@@@@下一代@@片上@@系统@@@@（SoC）和@@微控制@@器@@@@@@（MCU）计划@@。

瑞萨@@预先公布了第五代@@@@@@R-Car SoC的@@相关信息@@，该@@SoC面向高性能@@@@@@应用@@，采用@@先进的@@@@Chiplet小芯片@@封装@@集成@@技术@@@@，将@@为@@车辆工程师在@@设计时@@带@@来更大的@@灵活度@@。举例来说@@，若高级驾驶辅助系统@@@@（ADAS）需要兼顾更突出的@@@@AI性能@@@@时@@@@，工程师可将@@@@AI加速器集成@@至@@单个@@芯片@@中@@@@。

瑞萨@@还分享了即@@将@@推出@@的@@下一代@@@@R-Car产品@@家族@@两款@@@@MCU产品@@规划@@：一款@@为@@全新@@跨界@@MCU系列@@，旨在@@为@@下一代@@汽车@@@@E/E架构@@中@@的@@@@域和@@区域@@电子控制@@单元@@@@（ECU）打造所需的@@高性能@@@@@@@@@@，这款@@@@产品@@将@@缩小传统@@MCU与@@先进@@R-Car SoC间的@@性能@@@@@@差距@@；瑞萨@@同时@@@@还将@@发布@@一款@@为@@车辆控制@@应用量身定制的@@独立@@MCU平台@@。这两款@@@@MCU都将@@采用@@@@@@Arm®架构@@，并将@@成为@@卓越的@@@@R-Car产品@@家族@@重要成员@@，为@@车辆工程师提供@@完善的@@可扩展@@选项和@@软件复用性@@。

作为@@@@产品@@路@@线图@@的@@一部分@@@@，瑞萨@@计划@@提供@@一个@@@@虚拟软件开发环境@@@@@@，配合@@汽车@@行业广为@@人知的@@@@“左移@@”模式@@。这些@@软件工具@@将@@允许客户在@@开发过程中@@更早地进行软件设计与@@测试@@@@。

Vivek Bhan, Senior Vice President, Co-General Manager of High Performance Computing, Analog and Power Solutions Group at Renesas表@@示@@：“基于@@与@@一级供应商@@和@@@@OEM客户多年@@的@@@@合作及@@讨论@@，瑞萨@@制定了这一@@路@@线图@@@@。我们收到@@最多的@@客户反馈是@@@@，需要在@@不影响质量的@@前@@提下加快开发速度@@@@。这意味着@@必须在@@拿到@@硬件之前@@启动软件设计和@@验证@@@@。因此@@，我们将@@继@@续投资@@“左移@@”模式@@和@@软件优先创新@@，部署新的@@可扩展@@嵌入式@@处理器@@@@，并加强瑞萨@@本已庞大的@@开发工具@@网@@络@@@@，助力客户实现@@目标@@。”

第五代@@@@R-Car SoC平台@@
直到@@第四代@@推出@@之前@@@@，R-Car SoC均针对@@特定案例而@@设计@@，例如@@@@需要高阶@@AI性能@@@@的@@@@ADAS/自@@动驾驶@@，以@@及@@@@具有@@@@增强通信@@功能@@@@的@@网@@关解决方案@@等@@@@。瑞萨@@的@@第五代@@@@@@R-Car SoC将@@采用@@@@Chiplet技术@@搭建一个@@@@灵活的@@平台@@@@，可根据@@@@不同@@案例的@@不同@@要求@@进行定制@@。新平台@@将@@提供@@从@@入门级到@@高端型号的@@多种@@处理器@@集@@，并可将@@@@AI加速器等@@各种@@@@IP，以@@及@@@@合作伙伴和@@客户的@@@@IP集成@@至@@单个@@封装@@@@。由@@此@@，将@@为@@用户带@@来根据@@@@自@@身需求定制设计的@@选择@@。

两款@@面向车辆控制@@应用的@@@@全新@@@@Arm内核@@@@MCU平台@@
随着@@汽车@@@@E/E架构@@的@@不断发展@@，域控制@@单元@@@@（DCU）和@@区域@@控制@@单元@@@@的@@高性能@@@@@@@@计算与@@实时@@处理能@@力@@变得愈发重要@@。瑞萨@@为@@应对@@这一@@挑战@@，开发了基于@@@@Arm核@@的@@@@32位@@跨界@@R-Car MCU平台@@，这一@@平台@@内置@@@@NVM（非易失性存储@@器@@），可提供@@比目前@@@@传统@@MCU更高的@@性能@@@@@@@@。此外@@@@，立足@@RH850产品@@家族@@MCU的@@卓越成就@@，瑞萨@@还推出@@@@同样采用@@@@Arm技术@@的@@全新@@@@R-Car MCU系列@@，以@@扩展@@其车辆控制@@产品@@阵容@@。这意味着@@车辆系统@@开发人员将@@首次能@@够借助@@@@Arm的@@软件和@@庞大生态系统@@@@，使用这些@@全新@@@@MCU来构建动力总成@@、车身控制@@@@、底盘@@和@@仪表@@盘系统@@@@。此次扩展@@将@@使瑞萨@@能@@够在@@@@@@MCU和@@SoC之间实现@@@@IP标准@@化@@，从@@而@@提升软件的@@可用性@@，降低@@客户开发费用@@。

瑞萨@@计划@@从@@@@2024年@@起@@，按照这一@@路@@线图@@陆续推出@@新产品@@@@。

软件开发环境@@@@
随着@@车载@@软件的@@规模和@@复杂性不断增加@@，使用硬件进行软件设计的@@传统模式@@因其冗长的@@生产流程而@@逐渐过时@@@@。瑞萨@@已率先推出@@应用软件虚拟开发环境@@@@，提供@@先进的@@调试与@@评估工具@@@@，用于@@分析@@和@@评估软件性能@@@@@@。从@@2024年@@一季度起@@，瑞萨@@将@@为@@下一代@@处理器@@提供@@这些@@工具@@@@。这样@@，开发人员甚至@@可以@@在@@下一代@@设备@@原型面世之前@@加速其软件开发工作@@，从@@而@@更快地将@@产品@@推向市场@@@@@@。

支持@@ OTA 更新@@的@@@@MCU很多@@ 为@@何@@ ESP32这么受欢迎@@？

judy — Thu, 02 Nov 2023 07:45:03 +0000

作者@@： Jacob Beningo，来源@@：得捷电子@@DigiKey微信公众号@@

物联网@@@@ (IoT) 产品@@的@@设计者需要不断地评估平台@@和@@组件的@@选择@@，以@@降低@@成本@@@@和@@功率@@@@，同时@@@@提高性能@@@@@@和@@加快连接@@应用的@@@@设计@@。目前@@@@有@@相当@@多的@@解决方案@@可供选择@@，但@@设计者面临的@@挑战是@@@@，一旦部署@@，如@@何进行无@@线@@空中@@下载@@ (OTA) 更新@@以@@保持设备@@固件的@@更新@@@@。

关键是@@要看一下现有@@的@@平台@@@@，看看它们有@@哪些额外@@的@@工具@@和@@支持@@来支持@@@@ OTA 更新@@。这样@@的@@支持@@可以@@大大简化@@过程@@，但@@前@@期可能@@需要一些关注@@@@。

本文讨论了@@ OTA 基本原理@@，以@@及@@@@为@@什么它是@@几乎每个@@@@物联网@@@@系统@@都需要支持@@的@@关键功能@@@@@@，尽管@@开发者面临着诸多挑战@@。然后@@以@@@@ Espressif Systems 的@@ ESP32 支持@@蓝牙和@@@@ Wi-Fi 的@@微控制@@器@@@@以@@及@@@@相关模块@@@@、套件和@@@@ ESP 物联网@@@@开发框架@@@@ (ESP-IDF) 为@@例@@，展示如@@何打造一个@@@@@@ OTA 分区@@，并利用@@ otatool.py 脚本在@@应用仍在@@运行@@时@@执行@@固件更新@@@@。

OTA 更新@@介绍@@

大多数开发团队的@@核@@心@@重点是@@实现@@其产品@@的@@特定功能@@@@@@，也就是@@产品@@差异化业务逻辑@@。然而@@@@，每个@@@@物联网@@@@产品@@都有@@一个@@@@基本功能@@@@集@@，需要在@@设备@@的@@整个@@生命周期内进行部署@@、配置@@和@@维护@@。安全@@更新@@是@@一个@@@@很好的@@例子@@@@。鉴于需要执行@@这些@@更新@@@@，在@@评估一个@@@@合适的@@开发平台@@时@@@@，一个@@@@重要但@@容易被忽视的@@功能@@@@@@是@@引导程序或@@固件@@ OTA (FOTA) 更新@@（有@@时@@只称@@为@@@@ OTA）能@@力@@。

OTA 为@@工程师提供@@了根据@@@@技术@@和@@业务要求@@远程维护和@@升级其产品@@的@@能@@力@@@@，而@@不需要派维护人员到@@设备@@上@@或@@让@@终端客户主动对@@设备@@做一些更新@@@@。相反@@，所有@@@@这些@@成本@@都可以@@通过@@让@@设备@@在@@后@@台默默地或@@在@@半夜操作之类@@“停工@@”时@@间内升级其固件方式来消除@@。

OTA 架构@@可以@@有@@许多不同@@的@@形式和@@配置@@@@，从@@定制的@@解决方案@@一直到@@云提供@@商提供@@的@@标准@@实现@@方案@@。图@@ 1 中@@可以@@看到@@@@一个@@@@典型的@@@@架构@@实例@@@@。

图@@ 1：OTA 架构@@概览展示在@@现场向所部署设备@@更新@@应用固件的@@示例过程@@。（图@@片来源@@@@：Beningo Embedded Group）

在@@这个@@例子@@中@@@@，一个@@@@OEM 使用亚马逊网@@络@@服务@@ (AWS) 物联网@@@@内核@@@@上@@@@传新的@@固件@@版本@@，然后@@使用内置@@的@@作业功能@@@@将@@更新@@部署到@@现场的@@设备@@@@。这只是@@众多例子@@中@@的@@@@一个@@@@@@，几乎每个@@@@云供应商@@都有@@类似@@的@@解决方案@@@@。

今天有@@许多支持@@@@OTA 的@@微控制@@器@@@@可供选择@@。一个@@@@广受低成本@@@@系统@@和@@制造@@商欢迎的@@微控制@@器@@@@是@@@@ESP32。ESP32 之所以@@如@@此受欢迎@@，有@@以@@下@@几个@@原因@@：

它有@@一个@@@@集成@@的@@微控制@@器@@@@@@，有@@ Wi-Fi/蓝牙认证@@模块@@可用@@

低成本@@@@

开源开发环境@@和@@软件框架@@@@，如@@ ESP-IDF 和@@ ESP 音频开发框架@@@@ (ESP-ADF)

许多现有@@的@@应用实例@@可在@@@@网@@上@@免费获得@@

选择一个@@@@@@ESP32 模块@@进行@@ OTA 测试@@

有@@几种@@不同@@的@@@@ESP32 模块@@和@@开发板@@可供用户购买@@，以@@便了解@@ OTA 实例@@。以@@ Adafruit 3405 ESP32 Huzzah Feather 板为@@例@@@@（图@@ 2）。这是@@一块低成本@@@@的@@开发板@@@@，包括@@对@@@@ ESP32 进行编程的@@所有@@@@电路@@@@，并通过@@一个@@@@@@ USB 连接@@器为@@其供电@@。

图@@ 2：3405 Huzzah Feather 板包含@@一个@@@@@@ ESP32 WROOM-32D 认证@@型@@ Wi-Fi/蓝牙模块@@@@，带@@ 4 Mb 闪存@@。该@@板包括@@所有@@@@必要的@@硬件@@，可通过@@@@ USB 编程和@@与@@模块@@通信@@@@。（图@@片来源@@@@：Adafruit）

3405 的@@核@@心@@是@@一个@@@@@@ ESP32-WROOM-32D 模块@@，它配备了@@ 4 Mb 闪存@@、Wi-Fi、蓝牙和@@一套完整的@@外@@设@@@@，几乎适用于@@@@任何应用@@。

另一块可以@@使用的@@开发板@@是@@@@ Espressif Systems 的@@ ESP32-LYRATD-SYNA 音频板@@（图@@ 3）。该@@开发板@@包括@@@@ ESP32-WROVER-B 模块@@。

图@@3 ：ESP32-LYRATD-SYNA 板基于@@@@ ESP32 WROVER-B 认证@@型@@ Wi-Fi/蓝牙模块@@@@，带@@ 4 Mb 闪存@@。除了@@能@@够让@@设计者通过@@@@ USB 编程和@@与@@模块@@通信@@@@外@@@@，它还具有@@@@开发音频应用所需的@@电路@@@@。（图@@片来源@@@@：Espressif Systems）

ESP32-LYRATD-SYNA模块@@也有@@@@ 4 Mb 闪存@@，以@@及@@@@用于@@音频应用的@@@@所有@@@@电路@@@@。该@@板包括@@一个@@@@音频编解码器@@、一个@@@@音频放大器以@@及@@@@耳机和@@扬声器插孔@@，以@@全面测试@@音频应用@@。

最后@@一块可用于@@@@OTA 测试@@的@@开发板@@是@@@@ Espressif 的@@ ESP32-S2-SAOLA-1RI 开发板@@（图@@ 4）。说到@@开发板@@@@，这款@@@@最不昂贵的@@@@。该@@板包含@@一个@@@@@@@@ ESP32 Wrover 模块@@，以@@及@@@@对@@该@@芯片@@进行编程的@@电路@@@@。除了@@它所包含@@的@@引脚@@可以@@很容易地放到@@试验板上@@进行测试@@外@@@@，没有@@任何其他的@@装饰@@。

图@@ 4：基于@@ Wrover 模块@@的@@@@ ESP32-S2-SAOLA-1RI 是@@一块裸开发板@@@@，成本@@低@@，但@@包括@@足够的@@电路@@来对@@板载模块@@编程@@。（图@@片来源@@@@：Espressif Systems）

为@@测试@@而@@选择的@@@@具体板子并不太重要@@，因为@@每个@@@@@@ ESP32 模块@@都利用了@@ ESP-IDF。这个@@框架@@旨在@@通过@@包括@@驱动程序@@@@、中@@间件@@、RTOS 以@@及@@@@对@@本文而@@言@@很重要的@@引导程序和@@@@ OTA 库@@，从@@而@@为@@开发者简化@@了软件开发活动@@。

引导程序允许开发者利用@@ OTA 更新@@，并在@@主要应用仍在@@运行@@时@@对@@内存进行分区@@以@@更新@@固件@@，这有@@助于最大@@限度地减少@@停机时@@间@@。引导程序的@@设置一开始可能@@看起来很复杂@@，但@@如@@果指导得当@@@@，是@@很简单@@的@@@@。

OTA 开发工作流@@

ESP32 的@@ OTA 开发工作流@@将@@根据@@@@业务需求和@@产品@@组件选择而@@略有@@不同@@@@。例如@@@@，一个@@@@利用@@ AWS 的@@团队可能@@会使用@@ AWS 的@@入门指南和@@例子@@来启动其@@ ESP32 OTA 解决方案@@。另一方面@@，一个@@@@正在@@定制自@@己解决方案@@的@@公司也可能@@会利用@@ESP32 的@@说明文档@@@@。在@@这篇文章@@中@@@@，我们要看的@@是@@@@ ESP32 层面内容@@，而@@不是@@在@@云端@@。原因是@@这些@@内容是@@通用@@的@@@@，适用于@@@@ ESP32 的@@ OTA，无@@论使用哪个@@云提供@@商或@@解决方案@@@@。

一般来说@@，在@@ESP32 上@@设置@@ OTA 更新@@的@@@@过程包括@@以@@下@@步骤@@：

配置@@ ESP32 分区@@表@@@@

下载支持@@@@ OTA 的@@固件@@

开发一个@@@@工具@@@@，充当@@服务器@@@@，推送新的@@固件@@@@

将@@最新的@@固件@@下载到@@@@ESP32 上@@

很明显@@，这是@@简化@@的@@方法@@。开发人员应再次查看图@@@@ 1 以@@了解整个@@固件更新@@过程@@。这个@@过程可能@@相当@@复杂@@，所以@@建议利用位@@于@@@@ GitHub 上@@的@@@@现有@@@@ ESP32 OTA 实例@@。这些@@例子@@提供@@了几个@@关键实例@@@@，如@@：

HTTPS OTA

本地@@ OTA

简单@@ OTA

OTA 工具@@（python 脚本示例@@）

调换到@@新应用@@

图@@ 5 显示了部署和@@更新@@过程的@@步骤@@。开发者需要先执行@@红色的@@步骤@@，将@@ OTA 解决方案@@部署到@@@@ ESP32 模块@@上@@@@。橙色的@@步骤是@@下一步@@，执行@@这些@@步骤是@@为@@了推进@@ OTA 更新@@。

图@@ 5：位@@于@@GitHub 上@@的@@@@ Espressif Systems OTA 更新@@例子@@为@@开发者提供@@了几个@@简单@@的@@例子@@@@，以@@让@@其@@ ESP32 执行@@ OTA 更新@@。（图@@片来源@@@@：Espressif Systems）

为@@ OTA 配置@@一个@@@@@@ ESP32 应用程序@@

ESP32 包含@@一个@@@@分区@@表@@@@@@，描述了什么类型的@@数据@@位@@于@@微控制@@器@@@@上@@以@@及@@@@它的@@位@@置@@。例如@@@@，一个@@@@标准@@的@@@@@@ ESP32 分区@@表@@@@看起来像表@@@@ 1。

表@@ 1：标准@@ ESP32 分区@@表@@@@显示了数据@@的@@类型及@@其在@@微控制@@器@@@@上@@的@@@@位@@置@@。（表@@格来源@@@@：Beningo Embedded）

有@@一个@@@@工厂@@应用@@，然后@@是@@@@ NVS 库@@和@@物理层@@ (PHY) 初始化@@(init) 数据@@部分@@@@。为@@了使用@@ OTA 功能@@@@，该@@表@@需要更新@@@@，以@@便除了@@主要@@（工厂@@）应用外@@@@，还要为@@@@ OTA 更新@@固件指定存储@@器位@@置@@。对@@于@@ OTA，通常@@有@@两个@@分区@@被分配用于@@更新@@@@。一个@@@@是@@正在@@更新@@的@@@@固件@@@@，一个@@@@是@@正在@@下载的@@固件@@@@，它将@@成为@@最新版本@@。这使得@@工厂@@应用能@@够保持不变@@。更新@@后@@的@@@@ OTA 分区@@表@@@@将@@看起来像表@@@@ 2。

表@@2：典型的@@@@ ESP32 更新@@ OTA 分区@@表@@@@。（表@@格来源@@@@：Beningo Embedded）

如@@表@@所示@@@@，现在@@@@有@@一个@@@@@@ota_0 和@@ 一个@@@@ota_1 应用部分@@@@，其大小为@@@@ 1Mb，此外@@@@还有@@@@一个@@@@数据@@部分@@@@@@ (otadata)，是@@为@@更新@@过程分配的@@@@ RAM。这个@@表@@可以@@由@@开发者修改和@@更新@@@@，以@@适应应用@@。

为@@了运行@@@@ OTA 例子@@，有@@一套简单@@的@@说明@@，列在@@@@ GitHub 的@@“如@@何使用实例@@@@”部分@@。该@@部分@@描述了如@@何构建应用并对@@其进行编程@@。

还有@@@@ otatool，可以@@用来更新@@固件@@。这个@@脚本通常@@用于@@@@：

读取@@、写入和@@擦除@@OTA 分区@@

切换引导分区@@@@

切换到@@工厂@@分区@@@@

该@@示例脚本可以@@通过@@使用命令在@@终端运行@@该@@示例来执行@@@@。
./otatool_example.sh

或@@者@@使用@@Python。
python otatool_example.py

当@@谈到@@为@@@@ OTA 配置@@ ESP32 时@@，确保分区@@的@@设置是@@一个@@@@关键步骤@@。

使用的@@技巧和@@诀窍@@@@

EPS32 OTA 解决方案@@可以@@加速和@@简化@@开发者的@@固件@@更新@@方案@@。为@@了防止解决方案@@成为@@开发负担@@，有@@几个@@@@“技巧和@@诀窍@@”应该@@牢记在@@心@@。

如@@果可能@@的@@话@@，利用该@@公司的@@@@云供应商@@所包含@@的@@现有@@@@ OTA 框架@@。这可以@@极大地简化@@开发和@@集成@@@@。

使用低成本@@@@的@@开发板@@来测试@@@@ OTA 功能@@@@和@@引导程序@@。ESP32 有@@几个@@@@选项@@，可能@@需要一些实验来确定哪一个@@@@是@@最适合手头的@@应用@@。

对@@于@@定制解决方案@@@@，可利用@@ GitHub 上@@的@@@@ ESP32 OTA 实例@@。

对@@于@@产品@@作为@@@@@@Wi-Fi 路@@由@@器或@@集线器的@@应用@@，考虑将@@固件镜像下载到@@外@@部存储@@器@@，并从@@大容量存储@@设备@@执行@@更新@@@@。

花一些时@@间查看关于分区@@表@@@@的@@@@ ESP32 说明文档@@。这与@@典型的@@@@微控制@@器@@@@实现@@有@@点不同@@@@。

出于安全@@考虑@@，最好禁用应用回滚@@。如@@果应用可以@@回滚到@@以@@前@@的@@版本@@@@，潜在@@的@@攻击者就有@@可能@@推送一个@@@@带@@有@@已知漏洞的@@版本@@@@，并破坏系统@@@@。

遵循这些@@@@“技巧和@@决窍@@”的@@开发者会发现@@，当@@他们试图@@利用@@ ESP32 或@@任何其他@@ OTA 解决方案@@时@@@@，他们可以@@节省@@@@大量的@@时@@间并免受煎熬@@。

结语@@

OTA 更新@@是@@越来越多的@@物联网@@@@和@@嵌入式@@@@系统@@的@@一个@@@@重要功能@@@@@@。开发人员需要很好地掌握这种@@功能@@@@的@@有@@效实现@@方法@@，以@@便在@@设计和@@开发过程中@@以@@及@@@@在@@产品@@出厂后@@节省@@前@@期时@@间@@。

ESP32 无@@线@@微控制@@器@@@@已经广泛用于@@各种@@类型的@@设备@@@@，如@@上@@所述@@，它有@@一个@@@@现成的@@@@OTA 解决方案@@。通过@@利用@@ ESP-IDF 和@@相关的@@模块@@和@@平台@@@@，并使用一些基于@@经验的@@技巧和@@决窍@@@@，开发者可以@@大大减轻他们的@@设计时@@间@@，并完成他们的@@@@ OTA 解决方案@@并使之可靠地运行@@@@。

微控制@@器@@@@市场@@现状与@@发展趋势@@

judy — Mon, 09 Oct 2023 07:19:38 +0000

内容概览@@：

2022年@@，MCU（微控制@@器@@@@）市场@@蓬勃发展@@，年@@收入增长率高达@@@@25%

MCU是@@处理器@@市场@@中@@最大@@的@@细分市场@@@@，占所有@@@@处理器@@的@@@@80%以@@上@@@@

MCU市场@@抵御了价格下跌@@的@@冲击@@，维持在@@明显高于疫情前@@的@@水平@@

尽管@@预计@@@@2024年@@的@@@@增长速度@@仅为@@个@@位@@数@@，但@@MCU市场@@的@@长期发展潜力巨大@@，预计@@到@@@@2028年@@及@@以@@后@@@@，年@@收入将@@保持个@@位@@数到@@低两位@@数的@@强劲增长@@@@

根据@@@@Yole Group旗下@@Yole Intelligence公司在@@最新一期季度市场@@监测数据@@库@@@@《Microcontroller (MCU) Market Monitor》， 2022年@@全球通胀率大幅飙升@@，金融机构也多次警告可能@@出现经济衰退@@，但@@MCU市场@@仍在@@这一@@年@@蓬勃发展@@。

主要由@@于@@供应链失衡问题得到@@解决@@，以@@及@@@@消费者的@@消费模式@@从@@服务市场@@转向设备@@市场@@@@，MCU市场@@实现@@了@@25%的@@惊人年@@收入增长@@。尽管@@许多供应商@@在@@年@@初担心库@@存过多@@，但@@需求超出了预期@@，导致@@下半年@@在@@通货膨胀的@@影响变得明显之前@@出现了大幅增长@@。

来源@@ | 《Microcontroller (MCU) Market Monitor》编号@@：YINTM23317，Yole Intelligence

本文数据@@来自@@@@Yole Group的@@季度市场@@监测数据@@库@@@@《Microcontroller (MCU) Market Monitor》，欢迎联系后@@台订阅完整分析@@@@。

与@@其他面临消费者支出急剧下降和@@供应过剩问题导致@@平均销售价格和@@收入下降等@@挑战的@@半导体@@@@行业相比@@@@，MCU市场@@抵御了价格下跌@@，并保持明显高于疫情前@@的@@水平@@。

第一季度@@7%的@@降幅仅比典型的@@@@季节性降幅稍差@@，市场@@反弹后@@又增长了@@3%。预计@@2023年@@将@@继@@续保持这一@@上@@升趋势@@，增长率持平@@。

2024年@@的@@@@前@@景也显示出低个@@位@@数的@@增长@@，而@@MCU市场@@的@@长期前@@景似乎尤为@@乐观@@，预计@@到@@@@2028年@@及@@以@@后@@@@，年@@收入将@@实现@@高个@@位@@数和@@低两位@@数的@@增长@@。

该@@市场@@主要驱动因素包括@@转向电气化以@@及@@@@车联网@@与@@先进@@驾驶辅助系统@@的@@进步@@，这些@@因素正在@@推动汽车@@电子@@领域@@@@（MCU市场@@最大@@的@@细分市场@@@@）的@@强劲增长@@。

MCU将@@继@@续在@@汽车@@@@安全@@和@@安保方面发挥关键作用@@，满足@@日益增长对@@联网@@汽车@@和@@持续发展的@@用户体验的@@需求@@。中@@国大陆在@@汽车@@@@行业的@@影响力不断扩大@@，尤其是@@在@@国内@@，这为@@该@@地区汽车@@@@MCU供应的@@新入局者和@@扩张提供@@了机遇@@。

在@@包括@@汽车@@在@@内的@@各市场@@中@@@@，联网@@设备@@的@@持续增长以@@及@@@@对@@开发更多智能@@边缘设备@@的@@重视@@，催生对@@更高性能@@@@@@@@MCU、集成@@无@@线@@子系统@@@@和@@安全@@引擎@@的@@需求@@。安全@@MCU的@@出现标志着@@MCU技术@@趋势的@@重大转变@@@@。

传统的@@@@智能@@手机@@SIM卡@@和@@智能@@卡@@@@MCU正在@@逐渐减少@@@@，而@@嵌入式@@@@SIM（eSIM）技术@@不仅正在@@取代@@传统的@@@@@@SIM卡@@，更扩展@@到@@各种@@联网@@设备@@应用中@@@@，包括@@个@@人电脑的@@可信平台@@模块@@@@。

边缘计算的@@这些@@趋势预计@@不仅是@@推动需求@@，还会维持平均销售价格@@，从@@而@@巩固@@MCU市场@@的@@地位@@@@@@。

本文转载自@@@@：Yole

中@@国首款@@基于@@中@@芯国际@@40nm车规@@工艺@@的@@@@MCU发布@@

judy — Tue, 05 Sep 2023 01:43:14 +0000

智芯@@半导体@@@@——中@@国专业汽车@@级芯片@@供应商@@@@，继@@2021和@@2022年@@先后@@量产车规@@@@MCU齐云系列@@@@Z20K11xM，天柱系列@@@@Z20K14xM后@@，在@@今年@@正式推出@@中@@国第一款@@基于@@车规@@@@40nm全车规@@国产化供应链@@Z20K11xN系列@@产品@@@@。Z20K11xN为@@中@@国首款@@基于@@中@@芯国际@@@@（SMIC）车规@@40nm的@@Cortex M0+的@@增强型微控制@@器@@@@@@，Z20K11xN产品@@系列@@按照基于@@功能@@@@安全@@@@@@ASIL-D硬件设计和@@软件研发流程@@开发@@，符合@@AEC-Q100 规范@@，主要面向汽车@@车身电子比如@@@@电动尾门@@@@，热系统@@@@HVAC，新能@@源@@应用@@，底盘@@驻车@@/刹车@@，小功率@@电机控制@@@@，数字钥匙等@@@@。

Z10K11XN系列@@产品@@@@的@@推出@@@@@@是@@一个@@@@起点@@，智芯@@半导体@@@@将@@继@@续完善基于@@@@SMIC 车规@@40nm的@@产品@@线@@布局@@，覆盖从@@@@32pin至@@512pin的@@封装@@@@，从@@单核@@@@到@@多核@@@@CPU，功能@@@@安全@@@@最高@@可满足@@@@ASIL-D，覆盖新能@@源@@汽车@@电池@@管理@@@@BMS、整车控制@@@@VCU、车身域控@@、底盘@@EPS/Brake/Suspension和@@动力域控应用等@@@@。

芯片@@图@@片@@

产品@@介绍@@

Z20K11xN采用@@国产领先半导体@@生产制造@@工艺@@@@SMIC 车规@@ 40nm工艺@@，提供@@LQFP48，LQFP64以@@及@@@@LQFP100封装@@，CPU主频@@最大@@支持@@@@@@64MHz，支持@@2路@@带@@@@64个@@邮箱@@的@@@@CAN-FD通讯接口@@@@，工作电压@@3.3V和@@5V。该@@产品@@与@@已经量产的@@@@Z20K118M系列@@硬件完全兼容@@@@，且在@@@@Z20K11xM的@@基础功能@@@@上@@新增了@@信息安全@@模块@@@@（AES128，TRNG，SHA256，Secure boot），为@@客户提供@@更多选择@@。

Z20K11xN系列@@最高@@可提供@@两块物理独立的@@大容量@@Flash（256KB程序存储@@@@+128KB数据@@存储@@@@，128K 数据@@存储@@@@也可以@@用于@@存储@@程序@@），片上@@集成@@丰富外@@设@@@@提供@@灵活的@@扩展@@功能@@@@@@@@，包括@@高达@@@@16路@@适用于@@@@数据@@传输的@@@@DMA，4路@@支持@@@@LIN Frame的@@UART，3路@@SPI，2路@@I2C，两路@@@@CAN/CAN-FD。

CAN (FD) 测试@@验证@@平台@@@@

产品@@特性@@@@

- 总线主频@@@@：64MHz

- 工作电压@@：3.3V, 5V

- 程序存储@@@@ P-Flash: 256KB, 128KB

- 数据@@存储@@@@ D-Flash: 128KB

- 2路@@CANFD接口@@，每路@@带@@@@@@64个@@邮箱@@

- 4路@@UART, 支持@@硬件@@LIN Frame，节省@@CPU负荷@@

- 高达@@16路@@DMA，适用于@@@@多路@@数据@@传输@@

- 提供@@信息安全@@模块@@@@AES128，TRNG和@@SHA256

- 48/64/100 LQFP封装@@

- AEC-Q100认证@@

-符合@@功能@@@@安全@@@@@@ASIL-B

目标应用@@

- 电动座椅@@，电动车窗@@，电动天窗@@，电动尾门@@，门模块@@@@

- 空调控制@@@@

- 灯光控制@@@@

- 底盘@@控制@@@@，制动控制@@等@@@@

- 新能@@源@@类应用@@，PTC，AC/DC, DC/DC等@@

- 无@@刷电机控制@@@@

- 其他中@@小型@@CAN节点应用等@@@@

11xN系列@@选型列表@@@@

成功案例@@

某车厂采用@@@@Z20K118N控制@@器@@

前@@，早期战略客户的@@项目基于@@@@Z20K11XN的@@开发进行中@@@@，最早在@@@@2024年@@第一季度@@开始小批量产@@。Z20K11xN系列@@可以@@提供@@样品和@@开发套件@@，有@@任何需要@@，请联系@@sales@zhixin-semi.com。

四维图@@新旗下@@杰发科技@@正式推出@@第三代@@@@M0+内核@@@@芯片@@@@AC7803x

judy — Mon, 28 Aug 2023 02:35:40 +0000

四维图@@新旗下@@杰发科技@@近日@@宣布@@，正式推出@@基于@@@@Arm Cortex M0+内核@@@@系列@@的@@第三代@@车规@@级@@MCU芯片@@AC7803x，这是@@杰发科技@@在@@车规@@级@@MCU领域@@实现@@的@@持续创新突破@@。

AC7803x的@@推出@@@@将@@进一步丰富公司@@MCU产品@@矩阵@@@@，并满足@@不断增长的@@汽车@@电子@@系统@@需求@@，助推汽车@@智能@@化发展@@。目前@@@@，AC7803x已开始陆续向客户送样@@。

AC7803x采用@@Arm Cortex M0+内核@@@@，主频@@达到@@@@64 MHz，具备@@高可靠性@@@@@@，符合@@AEC-Q100车规@@要求@@@@。AC7803x资源@@丰富@@，拥有@@@@512KB Flash，双@@Bank Flash支持@@ECC，256KB Code Flash和@@256KB Flexible Flash，其中@@@@Flexible Flash可根据@@@@客户实际需求灵活用做@@Code Flash或@@者@@Data Flash。另外@@@@，AC7803x具备@@64KB RAM（支持@@ECC），2路@@CAN-FD，LQFP64和@@LQFP48两种@@封装@@@@。

AC7803x可广泛应用于@@车载@@无@@线@@充电器@@、PEPS、OBC、电动尾门@@、DA大屏机@@、BMS、空调控制@@@@面板和@@电机控制@@等@@汽车@@应用场景@@。

AC7803x集成@@了@@丰富的@@外@@设@@和@@通信@@接口@@@@@@，包括@@2路@@CAN-FD（兼容@@CAN 2.0A/B）、3路@@UART（3路@@均支持@@@@LIN）、2路@@SPI、2路@@I2C、和@@1个@@eIO模块@@，以@@及@@@@最多@@58个@@通用@@输入@@输出@@接口@@@@（GPIO），eIO模块@@可灵活配置@@@@为@@多种@@外@@设@@模式@@@@，如@@UAR，I2C，SPI和@@I2S等@@，可以@@很好地匹配不同@@应用场景对@@外@@设@@资源@@的@@需求@@。

此外@@@@，AC7803x系列@@芯片@@与@@杰发科技@@已量产的@@@@MCU芯片@@AC7801x和@@AC7840x同封装@@可实现@@硬件兼容@@@@，AC7803x 48Pin硬件可向下兼容@@@@AC7801x 48Pin，AC7840x 64Pin硬件可向下兼容@@@@AC7803x 64Pin，便于客户平台@@化选型@@，可简化@@客户开发流程以@@降低@@开发成本@@@@，提高开发效率@@。

此次正式推出@@的@@@@AC7803x，是@@公司自@@@@2018年@@推出@@第一颗国产车规@@@@MCU以@@来迭代@@的@@第@@5代@@MCU产品@@，完善了杰发科技@@在@@@@MCU产品@@线@@的@@布局@@。杰发科技@@作为@@@@该@@领域@@的@@领航者@@，已形成汽车@@@@MCU的@@全覆盖@@，可为@@客户提供@@更加丰富的@@料号选择@@，包括@@基于@@@@M0+和@@M3内核@@@@的@@@@AC780x系列@@和@@@@AC781x系列@@，基于@@M4F内核@@@@的@@@@AC7840x系列@@，以@@及@@@@未来@@多核@@域控制@@器@@@@AC787x系列@@。

杰发科技@@CTO李文雄表@@示@@@@，汽车@@电子@@电气架构@@的@@变革对@@@@MCU技术@@的@@走向和@@布局产生了深远影响@@，同时@@@@对@@@@MCU使用数量@@和@@产品@@丰富度也提出更高要求@@@@，杰发科技@@一直致力于满足@@市场@@需求@@，为@@OEM和@@Tier 1提供@@高性能@@@@@@@@、高可靠性@@@@的@@解决方案@@@@。未来@@，杰发科技@@将@@继@@续加大产品@@研发力度@@，推出@@更多芯片@@型号@@，做好汽车@@界的@@@@“中@@国芯@@”，联合上@@下游合作伙伴推动智能@@电车时@@代@@的@@快速发展@@。

目前@@@@AC7803x已开始向客户陆续送样@@，若有@@@@AC7803x相关需求@@，例如@@@@应用文档@@、技术@@规格及@@开发工具@@等@@@@，请联系@@ service@autochips.com，技术@@支持@@请联系@@@@support@autochips.com。

让@@物联网@@@@能@@量采集@@更便捷@@的@@零功耗@@通信@@技术@@@@，优势@@何在@@@@？

judy — Fri, 11 Aug 2023 02:15:14 +0000

下一代@@物联网@@@@通信@@@@

为@@了进一步提升物联网@@@@技术@@在@@各行业的@@渗透率@@，超低功耗@@@@、极小尺寸和@@更低成本@@@@是@@后@@续物联网@@@@方案设计的@@核@@心@@诉求@@。在@@功耗@@方面@@，对@@于@@免电池@@设计或@@者@@极低频次更换电池@@的@@物联网@@@@方案@@，传统的@@@@MTC/NB-IoT以@@及@@@@现阶段流行的@@@@RedCap等@@物联网@@@@技术@@都已经无@@法满足@@需求@@，零功耗@@通信@@技术@@被寄予厚望@@，被定义为@@下一代@@物联网@@@@通信@@@@技术@@@@。

零功耗@@通信@@技术@@属于能@@量采集@@技术@@中@@的@@@@一种@@@@，是@@射频@@能@@量采集@@和@@低功耗@@物联网@@@@的@@融合@@。从@@工作原理来看@@，零功耗@@通信@@技术@@使用射频@@能@@量采集@@@@、反向散射和@@低功耗@@计算等@@关键技术@@@@，通过@@采集空间@@中@@的@@@@无@@线@@电@@波@@获得能@@量以@@驱动终端工作@@，因此@@零功耗@@通信@@终端可不使用常规电池@@@@。而@@在@@@@这套系统@@中@@@@，射频@@、传感@@、控制@@等@@器件分别承担着不同@@的@@使命@@，是@@构建零功耗@@通信@@方案的@@关键@@。在@@贸泽电子@@网@@站上@@@@，拥有@@@@来自@@不同@@厂商的@@@@、品类丰富的@@@@、可用于@@零功耗@@通信@@的@@元器件供大家选择@@。

图@@1：零功耗@@通信@@系统@@框图@@@@@@（图@@源@@：OPPO）

零功耗@@通信@@对@@射频@@和@@系统@@的@@要求@@@@

根据@@@@OPPO发布@@的@@@@《零功耗@@通信@@白皮书@@》，零功耗@@通信@@方案设计主要分为@@两个@@部分@@@@，其一是@@网@@络@@设备@@@@；其二是@@零功耗@@物联网@@@@终端@@。如@@上@@所述@@，零功耗@@物联网@@@@终端又分为@@能@@量采集@@@@、反向散射通信@@和@@低功耗@@计算系统@@三个@@部分@@@@。

图@@2：反向散射通信@@基础电路@@@@（图@@源@@：OPPO）

零功耗@@通信@@利用终端获得的@@外@@部能@@量驱动终端进行工作@@，能@@量源包括@@蓝牙@@、Wi-Fi、手机信号等@@@@，也就是@@我们常说的@@射频@@能@@量采集@@@@。互联网@@和@@物联网@@@@先后@@普及@@让@@我们生活中@@充满了射频@@能@@量@@，它们可能@@来自@@手机@@、基站@@，甚至@@是@@来自@@卫星@@。如@@果我们能@@够将@@这些@@能@@量收集并储存@@，就可以@@为@@广泛存在@@的@@物联网@@@@设备@@供电@@。

对@@于@@射频@@能@@量采集@@有@@两项指标非常重要@@：

首先@@是@@射频@@能@@量采集@@器需要有@@一个@@@@足够宽的@@工作范围@@，包括@@输入@@功率@@和@@输出@@负载@@电阻的@@变化@@，这样@@射频@@能@@量采集@@系统@@就能@@够适应多频带@@或@@宽频带@@范围@@，并且支持@@自@@动频率@@调谐的@@射频@@能@@量采集@@电路@@@@；

其次@@是@@低漏电流@@的@@能@@量存储@@技术@@@@，系统@@采集的@@能@@量经过倍@@压器或@@者@@多倍@@压器转变@@为@@直流电@@，然后@@储存到@@储能@@@@电容@@里@@，需要采用@@高电容@@率且低漏电流@@的@@电容@@器@@，只有@@漏电流@@远远小于收集的@@能@@量@@，这些@@采集来的@@能@@量才有@@可能@@会被用到@@@@。

集中@@储存起来的@@能@@量最终被用于@@设备@@运转@@，这些@@设备@@有@@时@@候也会采取零功耗@@@@（ZP）的@@设计理念@@——当@@设备@@处于待机状态时@@@@，系统@@的@@输入@@电流@@会被降至@@@@一个@@@@非常低的@@水平@@。当@@然@@，现阶段的@@低功耗@@技术@@已经不限于@@“零功耗@@”，连续工作的@@能@@效水平也已经很高@@。在@@这方面@@，无@@线@@SoC起到@@了表@@率作用@@。

无@@线@@SoC由@@两个@@主要的@@系统@@组成@@，一个@@@@是@@无@@线@@@@收发系统@@@@，还有@@@@一个@@@@是@@@@CPU子系统@@@@。无@@线@@收发系统@@一般由@@基带@@数字信号处理器@@@@、模拟@@前@@端@@、RF收发器@@和@@集成@@功率@@放大器组成@@，主要用于@@支持@@各种@@无@@线@@通信@@协议@@，比如@@@@蓝牙@@、Wi-Fi、ZigBee等@@。为@@了能@@够降低@@设备@@在@@通信@@过程中@@的@@@@能@@耗@@，几乎每一种@@无@@线@@通信@@协议@@，包括@@一些@@2.4GHz专有@@协议@@，在@@协议更新@@的@@@@过程中@@都把低功耗@@技术@@作为@@@@必要的@@更新@@内容@@，比如@@@@业界广为@@人知的@@蓝牙低功耗@@@@技术@@@@。

相应的@@@@，作为@@@@内部的@@控制@@和@@处理单元@@@@，无@@线@@SoC中@@的@@@@CPU子系统@@@@也会进行很多@@降低@@功耗@@的@@处理@@，以@@求在@@保持系统@@性能@@@@@@的@@前@@提下@@，消耗尽可能@@少的@@能@@量@@。对@@于@@零功耗@@通信@@系统@@而@@言@@@@，一般要做到@@的@@就是@@在@@需要的@@时@@候启动系统@@@@，当@@任务完成后@@@@，由@@CPU子系统@@@@控制@@整个@@系统@@进入@@@@“零功耗@@”模式@@。

这里我们来看一个@@@@具体的@@例子@@@@，这款@@@@器件来自@@@@Nordic Semiconductor，是@@一款@@多协议@@@@2.4GHz SoC，贸泽电子@@官网@@上@@该@@器件的@@料号为@@@@nRF52840-QIAA-T，大家可以@@通过@@搜索此料号迅速找到@@这颗器件@@。

图@@3：nRF52840多协议@@2.4GHz SoC（图@@源@@：贸泽电子@@）

nRF52840主打超低功耗@@@@和@@高度灵活两大优势@@@@，非常适用于@@@@短距离无@@线@@应用@@。该@@器件支持@@@@Bluetooth 5/低功耗@@蓝牙@@(Bluetooth Low Energy)、802.15.4/Thread、ANT/ANT+以@@及@@@@2.4GHz专有@@协议@@，用户可以@@在@@这些@@协议中@@灵活地选择@@，也可以@@借助@@器件提供@@的@@动态多协议@@特性@@实现@@并发@@Bluetooth 5和@@Thread无@@线@@连接@@@@。

nRF52840在@@无@@线@@连接@@@@方面还拥有@@@@一个@@@@独特的@@设计@@，器件具有@@@@片上@@@@NFC™-A标签支持@@@@。也就是@@说@@，方案设计可以@@通过@@@@NFC Type 2和@@Type 4标签仿真协议栈来进行@@OOB配对@@@@，简化@@了现有@@蓝牙配对@@@@认证@@的@@过程@@，极大改善了用户体验@@。

在@@CPU子系统@@@@方面@@，nRF52840采用@@电源和@@资源@@管理@@，能@@够显著提升系统@@能@@效水平@@。比如@@@@该@@器件所有@@@@外@@设@@均具有@@@@独立的@@自@@动化时@@钟和@@电源管理功能@@@@@@，以@@确保在@@任务操作不需要时@@关闭电源@@，进而@@降低@@系统@@能@@耗@@，并且这不需要应用程序@@执行@@和@@测试@@复杂的@@电源管理方案@@；该@@器件具有@@@@自@@动化和@@自@@适应电源管理功能@@@@的@@全面系统@@@@，从@@电源切换到@@外@@设@@总线@@/EasyDMA存储@@器管理进一步细化了系统@@的@@能@@耗管理@@；无@@需外@@部@@稳压器@@@@，可在@@@@1.7V至@@5.5V的@@电源电压范围支持@@一次侧和@@二次侧电池@@技术@@以@@及@@@@@@USB直接供电@@。

图@@4：nRF52840电源管理系统@@框图@@@@@@（图@@源@@：Nordic Semiconductor）

超低功耗@@@@和@@高度灵活的@@特性@@@@，让@@nRF52840可以@@帮助开发人员将@@低功耗@@物联网@@@@技术@@带@@到@@更广泛的@@应用领域@@@@，比如@@@@传统物联网@@@@应用中@@的@@@@智能@@家居@@传感@@器和@@控制@@器@@@@、工业@@物联网@@@@传感@@器和@@控制@@器@@等@@@@。当@@然@@，开发人员也可用这款@@@@器件开发交互式娱乐设备@@或@@者@@高级可穿戴@@设备@@@@，包括@@高级远程控制@@@@、游戏控制@@器@@@@、先进的@@个@@人健身设备@@@@、具有@@@@无@@线@@支付功能@@@@的@@可穿戴@@设备@@以@@及@@@@虚拟@@/增强现实应用等@@@@。

零功耗@@通信@@重塑@@MCU供电模式@@@@

综合@@《零功耗@@通信@@白皮书@@》等@@多方面报告@@来看@@，零功耗@@通信@@技术@@经过初期的@@发展@@，目前@@@@已经渗透到@@多个@@@@物联网@@@@领域@@中@@@@，包括@@物流仓储@@、资产管理@@、智能@@家居@@、智能@@可穿戴@@@@、医疗健康@@、智慧能@@源@@等@@@@。在@@这些@@系统@@中@@@@，MCU依然是@@系统@@的@@核@@心@@@@，负责整个@@系统@@的@@调度@@。

下图@@是@@一种@@典型的@@@@@@MCU框架@@图@@@@，其主要的@@构成包括@@@@CPU系统@@、总线逻辑控制@@单元@@@@、时@@钟控制@@单元@@@@、储存单元@@@@、外@@设@@接口@@@@、定时@@器@@/计时@@器以@@及@@@@中@@继@@系统@@@@，这些@@功能@@@@单元@@均由@@总线进行连接@@@@。

图@@5：MCU基本组成框图@@@@（图@@源@@：贸泽电子@@）

随着@@零功耗@@通信@@技术@@在@@物联网@@@@的@@渗透@@，MCU的@@设计也在@@发生着改变@@，包括@@使用更低功耗@@@@的@@内核@@@@@@，以@@及@@@@针对@@性开发多种@@省电模式@@@@，最终的@@目标是@@实现@@免电池@@设计@@。当@@然@@，现阶段由@@于@@射频@@能@@量收集到@@的@@能@@量还很小@@，创新方案一般还会搭载一次或@@者@@二次电池@@系统@@作为@@@@冗余的@@能@@量源@@。但@@必须要强调的@@是@@@@，零功耗@@物联网@@@@的@@最终形态一定是@@免电池@@设计@@，这才是@@这项技术@@的@@魅力所在@@@@。

下面我们以@@@@STMicroelectronics的@@STM32C0x ARM Cortex-M0+32位@@MCU为@@例@@来展开@@，该@@器件在@@贸泽电子@@官网@@上@@的@@@@料号为@@@@STM32C031C6T6。

图@@6：STM32C0x系列@@MCU（图@@源@@：贸泽电子@@）

这款@@@@MCU基于@@ARM Cortex-M0+32位@@RISC内核@@@@打造@@，大家都知道@@ARM Cortex-M0+是@@Arm公司专门为@@成本@@和@@功耗敏感型应用打造的@@处理器@@核@@心@@@@，能@@够以@@@@8位@@MCU的@@成本@@实现@@超低功耗@@@@的@@@@32位@@MCU。光是@@这颗内核@@@@就进行了足够多的@@降低@@功耗@@设计@@，包括@@卓越的@@代@@码密度@@，极低的@@内存利用率@@，内置@@低功耗@@应用程序@@@@，支持@@三种@@高度优化的@@低功耗@@模式@@等@@@@。

在@@ARM Cortex-M0+内核@@@@的@@@@基础上@@@@，STM32C0x系列@@MCU还增加了一个@@@@低功耗@@@@RTC，并额外@@设@@计了一套动态功耗优化模式@@@@。这种@@模式@@可以@@和@@已有@@的@@省电模式@@结合@@，可实现@@低功耗@@应用设计@@。汇总来看@@，这款@@@@器件支持@@的@@低功耗@@模式@@包括@@休眠@@、停止@@、待机和@@关闭等@@@@。为@@了配合@@这些@@模式@@的@@运转@@，STM32C0x系列@@MCU都提供@@上@@电@@/断电重置@@（POR/PDR）和@@可编程掉电复位@@@@（BOR）功能@@@@。

图@@7：STM32C0x系列@@MCU系统@@框图@@@@（图@@源@@：STMicroelectronics）

虽然@@内核@@@@面积@@小@@、功耗低@@，并且整个@@@@MCU系统@@也进行了低功耗@@设计@@，不过@@STM32C0x系列@@MCU的@@性能@@@@@@依然很出色@@。内核@@@@运行@@频率@@高达@@@@@@48MHz，提供@@高速嵌入式@@内存@@（12kB SRAM和@@带@@读写保护@@的@@高达@@@@32KB闪存@@程序存储@@@@器@@），设有@@增强型@@I/O外@@设@@、标准@@通信@@接口@@@@和@@一个@@@@高级控制@@@@PWM计时@@器等@@@@。

高集成@@度@@加上@@低功耗@@@@、低成本@@@@的@@优势@@@@，让@@STM32C0x系列@@MCU非常适合用于@@各种@@消费电子@@、工业@@和@@电器应用@@。

能@@量采集@@让@@物联网@@@@智慧@@、便捷@@、绿色@@

零功耗@@通信@@的@@理念从@@各个@@方面重塑了物联网@@@@方案的@@设计@@，让@@物联网@@@@向着更高集成@@@@、更低功耗@@@@、更久续航和@@更低成本@@@@等@@方向发展@@。目前@@@@，除了@@射频@@能@@量采集@@@@，物联网@@@@所采用@@的@@能@@量收集技术@@还有@@@@太阳能@@@@采集@@、机械@@能@@采集和@@人体热能@@采集等@@@@，这些@@技术@@让@@物联网@@@@更加绿色@@@@、便捷@@。

不过@@，更持久的@@续航@@，甚至@@是@@无@@电池@@设计并不以@@牺牲物联网@@@@性能@@@@为@@前@@提@@，智能@@化是@@物联网@@@@系统@@发展不可逆的@@大趋势@@。因此@@，不断提升能@@量采集@@技术@@的@@转化效率和@@系统@@能@@效是@@重中@@之重@@，能@@够加速包括@@射频@@能@@量采集@@在@@内的@@能@@量采集@@技术@@在@@物联网@@@@领域@@的@@普及@@@@。当@@然@@，要想在@@这些@@前@@沿的@@物联网@@@@领域@@保持技术@@领先@@，一定是@@离不开贸泽电子@@官网@@上@@新品器件的@@支持@@@@。

本文转载自@@@@：贸泽电子@@微信公众号@@@@

MCU触底反弹@@？半导体@@开启新增长周期@@

judy — Tue, 18 Jul 2023 03:08:41 +0000

来源@@：内容由@@半导体@@行业观察@@（ID：icbank）编译自@@@@yole，谢谢@@。

据@@Yole报道@@，在@@Covid 19 大流行后@@@@，许多全球经济体仍处于复苏和@@调整之中@@@@。全球冲突和@@贸易紧张局势进一步加剧了市场@@的@@不确定性和@@通胀@@，而@@经济衰退的@@可能@@性早已成为@@金博宝娱乐@@ 焦点@@。尽管@@不确定性似乎正在@@对@@整个@@半导体@@市场@@造成严重破坏@@。预计@@ 2023 年@@微控制@@器@@@@@@ (MCU) 市场@@的@@出货量也将@@比@@ 2022 年@@下降近@@ 10%。

然而@@@@，Yole指出@@，尽管@@ MCU 市场@@面临不确定性@@，但@@它正在@@摆脱大流行带@@来的@@供应链问题@@，并开始恢复到@@更正常的@@季节性周期@@。它正在@@经历产品@@组合向更复杂和@@更昂贵的@@产品@@的@@巨大@@ 转变@@，并且市场@@正在@@承受由@@稀缺性带@@来的@@许多价格飙升@@。

Yole表@@示@@，由@@于@@MCU平均售价同比飙升@@ 12%，因此@@收入预计@@将@@增长@@ 2%。虽然@@ MCU 的@@平均售价预计@@今年@@将@@达到@@@@@@ 0.92 美元的@@峰值@@，但@@在@@预测中@@只会小幅下降@@，并且在@@@@可预见的@@未来@@不会恢复到@@大流行前@@的@@水平@@。

当@@其他市场@@举步维艰时@@@@，MCU 市场@@能@@够保持收入增长有@@几个@@@@原因@@。首先@@，廉价但@@功能@@@@强大的@@@@@@ MCU 的@@价值@@主张@@。虽然@@软件似乎不断定义从@@微型可穿戴@@设备@@到@@车辆和@@更大的@@制造@@工艺@@的@@产品@@功能@@@@@@，但@@微型微控制@@器@@@@是@@推动技术@@趋势浪潮的@@无@@处不在@@的@@资源@@@@。

同时@@@@，与@@当@@前@@@@趋势更密切的@@是@@产品@@组合的@@两项重大变化@@。首先@@，在@@设备@@安全@@方面@@，除了@@银行卡@@和@@身份证之外@@@@，几乎所有@@@@产品@@都正在@@逐步淘汰超低成本@@@@智能@@卡@@@@ MCU。在@@移动设备@@中@@@@，这意味着@@ SIM 卡@@正在@@被嵌入式@@安全@@@@@@ MCU 解决方案@@所取代@@@@，这些@@解决方案@@成本@@更高@@，但@@功能@@@@更强大@@、用途更广泛@@。作为@@@@智能@@卡@@@@MCU 从@@ 2022 年@@到@@@@ 2028 年@@，收入将@@以@@@@14.4% 的@@速度@@下降@@，而@@嵌入式@@@@安全@@@@@@ MCU 则增长@@ 27.6%。嵌入式@@安全@@@@ MCU 的@@这种@@趋势正在@@从@@移动设备@@扩展@@到@@计算@@、车辆以@@及@@@@几乎所有@@@@连接@@到@@互联网@@的@@数据@@敏感设备@@@@ 。

其次@@，在@@市场@@上@@最有@@价值的@@@@MCU（汽车@@）中@@，当@@前@@@@的@@趋势是@@尝试减少@@整个@@车辆中@@小型远程电子控制@@单元@@和@@最便宜的@@@@MCU的@@数量@@@@，但@@即@@使是@@减少@@@@ECU的@@趋势也随着@@对@@安全@@性@@、更先进的@@安全@@性和@@互联网@@连接@@人机界面@@的@@需求被掩盖了@@，所有@@@@这些@@系统@@可能@@都依赖于不断增长的@@处理器@@市场@@@@，但@@它们也需要@@ MCU 帮助系统@@连接@@关键控制@@并通过@@严格的@@汽车@@安全@@限制@@ 。

总体而@@言@@@@，各个@@应用程序@@存在@@很多@@变化@@，但@@总体而@@言@@@@@@，Yole认为@@@@，现在@@@@出现了一个@@@@非常健康的@@@@ MCU 市场@@ 。

半导体@@开始新一轮的@@增长周期@@

在@@Yole看来@@，半导体@@器件收入于@@ 2022 年@@达到@@峰值@@，为@@5730亿@@美元@@，预计@@到@@@@ 2023 年@@将@@下降@@ 7%，至@@5340亿@@美元@@吗@@。该@@行业在@@推动移动和@@消费@@、基础设施@@、汽车@@、工业@@等@@各个@@领域@@的@@技术@@进步方面发挥着关键作用@@。过去几十年@@来@@，在@@移动和@@消费电子产品@@需求不断增长@@、社交媒体等@@互联网@@应用兴起以@@及@@@@大多数行业快速数字化的@@推动下@@，该@@行业经历了持续@@ 6.4% 的@@复合年@@增长率@@。

集成@@电路@@变得越来越小@@，功能@@@@越来越强大@@，能@@够处理复杂的@@任务@@，为@@人工智能@@@@、机器学习和@@边缘计算等@@新技术@@进步铺平了道路@@@@。这种@@演变为@@行业内的@@公司带@@来了@@机遇和@@挑战@@，要求@@他们在@@新代@@工厂@@的@@研发和@@资本支出上@@进行大量投资@@，以@@保持在@@这个@@快节奏的@@生态系统@@中@@的@@@@重要性@@。

半导体@@器件行业严重依赖全球生态系统@@@@，因此@@供应链的@@弹性和@@风险缓解对@@于@@持续成功至@@关重要@@。最近的@@中@@断和@@地缘政治紧张局势凸显了半导体@@供应链的@@脆弱性@@。

半导体@@行业在@@地理上@@集中@@在@@少数几个@@地方@@，主要是@@美国@@、中@@国台湾@@、韩国@@、日本@@、欧洲和@@中@@国大陆@@。美国半导体@@器件公司的@@@@主导地位@@@@是@@历史性的@@@@；在@@过去的@@五年@@里@@，他们一直保持着@@53%的@@市场@@份额@@@@。如@@果将@@各类半导体@@公司商业模式@@结合起来@@，即@@加上@@开放代@@工厂@@@@、OSAT、设备@@、材料公司@@，美国公司的@@@@市场@@份额@@@@下降至@@@@@@41%；如@@果只考虑增加值@@，那么@@美国的@@份额就变成了@@32%，而@@且@@这个@@数字在@@过去五年@@里以@@每年@@@@1个@@百分点的@@速度@@递减@@。

美国半导体@@公司开发了无@@晶圆厂商业模式@@@@，这有@@助于维持其主导地位@@@@@@，但@@对@@台湾造成了巨大的@@脆弱性@@。然而@@@@，先进的@@半导体@@@@技术@@正在@@塑造半导体@@格局@@。

技术@@趋势不再是@@单线程@@。竞争的@@核@@心@@是@@制造@@工艺@@中@@的@@@@摩尔@@ (MM) 节点竞赛@@，目前@@@@为@@@@ 7 纳米@@、5 纳米@@和@@@@ 3 纳米@@，以@@及@@@@未来@@更小的@@节点@@。这些@@尖端工艺@@可实现@@更高的@@晶体管密度@@、改进的@@性能@@@@@@和@@能@@源@@效率@@，尽管@@它们在@@开发成本@@@@、良率和@@制造@@复杂性方面提出了重大挑战@@。因此@@，业界正在@@通过@@超越摩尔@@ (MtM) 方法积极探索创新解决方案@@@@。NAND 内存正全速进入@@@@ 3D 堆叠领域@@@@，而@@先进封装@@对@@于@@所有@@@@领先厂商来说都变得至@@关重要@@。许多创新趋势正在@@推动半导体@@行业的@@发展@@；宽带@@隙化合物半导体@@@@、光子集成@@@@、量子计算@@。

车规@@芯片@@@@为@@什么要满足@@功能@@@@安全@@@@@@

judy — Fri, 07 Jul 2023 06:53:24 +0000

作者@@：Andy MAN，来源@@：芯海@@科技@@微信公众号@@@@

随着@@当@@前@@@@国内汽车@@@@MCU "平替@@"浪潮的@@发展@@，越来越多的@@国内芯片@@设计公司正在@@逐步进军车规@@@@MCU设计领域@@@@，希望能@@够在@@@@汽车@@进入@@新能@@源@@与@@智能@@网@@联的@@大时@@代@@背景下取得一席之地@@。与@@成熟的@@工业@@和@@消费级@@MCU市场@@相比@@@@，车规@@MCU是@@一个@@@@全新@@的@@领域@@@@，因为@@新的@@需求和@@应用场景的@@出现@@，对@@汽车@@@@MCU的@@要求@@也大幅提升@@（这也是@@为@@什么将@@其称@@为@@车规@@@@）。

经过上@@百年@@的@@@@发展@@，汽车@@产业形成了非常成熟的@@设计@@、研发和@@制造@@体系@@。然而@@@@，在@@这个@@体系中@@@@，庞大而@@复杂的@@供应链体系让@@后@@来者很难在@@最初的@@阶段就全面了解汽车@@产业链的@@整体情况@@，尤其是@@对@@自@@身所在@@细分领域@@产品@@的@@定义@@，很难准确识别需求以@@及@@@@需求背后@@的@@原因@@。

相比@@于直接面向终端市场@@的@@主机厂@@OEM和@@知名品牌车企@@，消费者对@@一级供应商@@@@（Tier1）的@@了解甚少@@，而@@芯片@@设计公司更处在@@难以@@被察觉的@@上@@游@@（Tier2）地位@@@@。正因如@@此@@，在@@越来越电子化的@@汽车@@产业链中@@@@，芯片@@企业承担了更多的@@工作@@，但@@却与@@真实的@@客户需求越来越远@@。由@@于@@对@@终端应用了解不足@@，在@@芯片@@市场@@调研和@@产品@@规格定义阶段@@，往往会与@@最终应用产生一定的@@脱节@@，导致@@上@@市后@@无@@法很好地适应应用需求的@@情况@@。

笔者现针对@@汽车@@@@安全@@领域@@的@@话题@@，探讨了车规@@芯片@@@@为@@什么满足@@了@@AEC-Q100这么严苛的@@标准@@@@，同时@@@@还需要满足@@功能@@@@安全@@@@@@。

1. 车规@@芯片@@@@为@@什么要满足@@功能@@@@安全@@@@@@

当@@前@@@@中@@国的@@汽车@@市场@@正经历着从@@功能@@@@车到@@智能@@车的@@转型浪潮@@。一些整车企业或@@供应链汽车@@@@，如@@华为@@@@、小鹏@@、特斯拉@@，正在@@推动汽车@@智能@@化水平的@@快速提升@@，对@@传统汽车@@形态的@@定义产生了深远影响@@。

通过@@各种@@智能@@化的@@加持@@，无@@论是@@智能@@座舱还是@@自@@动驾驶@@@@，都让@@汽车@@变得更加聪明@@。例如@@@@，小鹏@@G6的@@最新发布@@@@，XNGP定义了全新@@的@@@@“通勤模式@@@@”，让@@交通变得更智能@@@@@@，提升了乘员的@@出行安全@@性@@。基本的@@辅助驾驶功能@@@@@@LCC，可以@@让@@车辆保持到@@道路@@标线内居中@@行驶@@。同时@@@@，当@@有@@大型车辆贴近或@@者@@切入自@@车前@@方时@@@@，系统@@会提示危险并辅助驾驶员适当@@减速@@，提高驾驶员的@@安全@@感@@。此外@@@@，尽管@@更高等@@级@@的@@自@@动驾驶@@汽车@@@@（L3+）目前@@@@还没有@@真正意义上@@的@@@@量产车问世@@，但@@相关法规已经陆续出台@@，相信未来@@可期@@。

如@@今@@，智能@@网@@联汽车@@的@@出现@@，将@@数字平台@@搬到@@了汽车@@上@@@@，增加了四个@@轮子@@，可以@@控制@@车辆在@@路@@上@@跑@@，可以@@辅助驾驶员开车@@，这是@@一项前@@所未有@@的@@变革@@，为@@人们提供@@了巨大的@@福利@@。然而@@@@，随之而@@来的@@一个@@@@问题是@@@@，我们所熟悉的@@数字平台@@在@@工作过程中@@@@，难免会出现故障@@或@@缺陷@@。如@@果这些@@故障@@出现在@@@@普通的@@消费电子产品@@上@@@@，可能@@只会导致@@功能@@@@失效@@，但@@对@@人员本身没有@@太大的@@危害@@。但@@对@@于@@汽车@@这种@@主打安全@@的@@汽车@@来说@@，出现不可预期的@@故障@@可能@@会导致@@各种@@道路@@事故@@，严重影响驾驶人及@@乘员的@@人身安全@@@@，产生巨大的@@社会影响@@。

以@@汽车@@@@MCU为@@例@@，该@@器件在@@实现@@诸如@@@@ACC、AEB等@@车辆@@ADAS功能@@@@时@@@@，容易发生故障@@@@。如@@CPU计算指令的@@错误或@@延迟@@@@，直接影响@@ADAS控制@@器@@（ECU)对@@底盘@@发出刹车@@指令的@@有@@效性和@@及@@时@@性@@，在@@分秒@@之间@@，就可能@@因为@@未能@@及@@时@@识别@@MCU故障@@，可能@@导致@@严重的@@整车危害@@。此外@@@@，如@@果是@@汽车@@模块@@或@@者@@其他驾驶场景下@@，也会有@@其他各种@@的@@危害事件@@。

通过@@上@@述所述@@，我们可以@@看出@@，对@@于@@功能@@@@实现@@至@@关重要的@@关键器件@@，例如@@@@汽车@@@@MCU，其安全@@性@@、故障@@检测能@@力@@和@@设计能@@力@@直接影响@@到@@终端用户的@@安全@@@@。同时@@@@，从@@市场@@和@@终端用户的@@角度来看@@，对@@汽车@@@@MCU芯片@@研发企业提出了更高的@@要求@@@@，即@@需满足@@汽车@@芯片@@的@@功能@@@@@@安全@@@@@@性@@。

在@@当@@下的@@时@@代@@背景下@@，汽车@@MCU作为@@@@汽车@@各个@@系统@@的@@关键器件@@，受到@@了国产替代@@的@@重点关注@@@@。一些具备@@研发能@@力@@的@@主机厂开始进军自@@研车规@@@@MCU芯片@@领域@@@@，同时@@@@也有@@一些主机厂选择与@@国内芯片@@设计公司合作@@，定制生产他们所需的@@芯片@@产品@@@@。这既是@@一个@@@@机遇@@，也是@@一个@@@@巨大的@@挑战@@。为@@了确保芯片@@的@@成功@@，并最终保证商业上@@的@@@@成功@@，那些之前@@没有@@涉足该@@领域@@的@@芯片@@设计企业需要关注@@其中@@@@之一的@@关键特性@@@@@@，即@@功能@@@@安全@@@@@@。

2. 功能@@@@安全@@@@：降低@@因为@@电子器件失效引起的@@不合理风险@@

在@@汽车@@@@电子@@产品@@应用中@@@@，芯片@@故障@@可以@@从@@两个@@宏观维度进行分类@@：一是@@由@@于@@汽车@@芯片@@设计漏洞或@@错误实现@@所引入的@@人为@@系统@@性故障@@@@，二是@@由@@于@@芯片@@老化和@@电子迁移等@@事件导致@@的@@随机硬件失效故障@@@@。为@@了解决这两类故障@@@@，汽车@@安全@@芯片@@设计企业必须严格遵循@@ISO26262功能@@@@安全@@@@标准@@@@。该@@标准@@建立了一整套风险分类体系@@，并提供@@了基于@@汽车@@安全@@完整性等@@级@@@@（ASIL）的@@方法论指导@@，从@@流程和@@技术@@角度指导如@@何降低@@电气和@@电子故障@@所造成的@@潜在@@危险@@。

在@@芯片@@设计层面@@，功能@@@@安全@@@@是@@@@RTL-GDS流程中@@的@@@@一项新指标@@，在@@原有@@的@@芯片@@设计流程基础上@@@@，新增了@@FUSA验证@@（如@@通过@@@@FPGA工具@@执行@@仿真验证@@@@），fusa分析@@（如@@失效模式@@分析@@@@，诊断分析@@等@@@@）及@@fusa实现@@（如@@通过@@@@后@@端插入@@TMR等@@安全@@机制@@）的@@内容@@。

以@@上@@@@每个@@@@阶段的@@流程是@@紧密集成@@的@@@@，通过@@有@@效的@@实施@@，可以@@实现@@以@@下@@目标@@：

1. 实现@@追溯性和@@安全@@要求@@的@@合规@@，降低@@上@@游客户的@@顾虑@@

2. 减少@@开发工作量@@

3. 提升设计的@@鲁棒性@@

在@@具体的@@故障@@防护机制设计中@@@@，功能@@@@安全@@@@标准@@@@同样要求@@满足@@一些量化指标@@，如@@SPFM、LFM和@@PMHF。这些@@指标需要在@@芯片@@层级和@@@@IP层级均得到@@遵守并可追溯@@。

针对@@系统@@性失效@@，通常@@使用@@DFMEA方法来识别各种@@可能@@的@@设计失效@@，并提出相应的@@@@设计预防和@@探测措施@@@@，以@@避免问题芯片@@的@@产生@@。其中@@@@，DFMEA的@@重要作用是@@通过@@结构化方法@@，帮助设计团队识别和@@解决实际错误或@@潜在@@错误源头@@。

对@@于@@随机硬件失效@@，结合各种@@安全@@分析@@和@@@@DFA分析@@，能@@够全面覆盖随机故障@@@@，并在@@芯片@@设计过程中@@确定需要增加的@@安全@@设计措施@@@@。

完整的@@故障@@避免@@（fault avoidance）和@@故障@@容忍@@（fault tolerance）措施@@，不仅仅限于以@@上@@@@的@@@@简要说明的@@内容@@@@，实际项目开发要遵循完整的@@流程去执行@@和@@落地@@。

如@@今@@，尽管@@完全无@@人驾驶的@@智能@@网@@联汽车@@尚未实现@@@@，但@@对@@于@@辅助驾驶和@@其他相关应用@@，我们可以@@看到@@@@车规@@电子器件对@@于@@提升驾驶安全@@性和@@舒适性的@@重要性@@。车规@@级功能@@@@安全@@@@芯片@@为@@实现@@这些@@功能@@@@的@@安全@@运行@@提供@@了系统@@保障@@。因此@@，确保这些@@芯片@@设计符合@@质量@@、可靠性@@和@@安全@@性要求@@@@，将@@有@@助于打造更智能@@@@@@、更安全@@@@的@@汽车@@@@。

在@@推出@@满足@@@@AEC-Q100标准@@的@@@@车规@@级汽车@@@@MCU芯片@@后@@@@，芯海@@科技@@正在@@继@@续进军车规@@功能@@@@安全@@@@@@MCU领域@@。在@@确保产品@@可靠性@@的@@基础上@@@@，芯海@@科技@@汽车@@电子@@产品@@线@@将@@持续加强汽车@@电子@@@@MCU系列@@化@@、产品@@研发平台@@化以@@及@@@@车规@@功能@@@@安全@@@@体系的@@建设@@。针对@@智慧座舱@@、人机交互@@、车载@@PD快充@@、电池@@管理@@、车身控制@@@@、驾驶安全@@等@@应用场景@@，实现@@系列@@化@@汽车@@@@MCU芯片@@的@@研发和@@市场@@开拓@@。

数字电源@@设计方案难选@@？相信我@@，看了本文就不难了@@~

judy — Fri, 07 Jul 2023 02:38:49 +0000

作为@@@@一名当@@代@@的@@电源设计工程师@@，如@@果正打算为@@终端系统@@选择一款@@合适的@@电源解决方案@@@@，很可能@@会感到@@非常的@@纠结@@：

是@@选择模拟@@电源@@还是@@数字电源@@@@？

如@@果选择数字电源@@@@，是@@选择基于@@@@DSP的@@控制@@方案@@还是@@基于@@@@@@MCU的@@控制@@方案@@？

我们非常理解电源工程师的@@难处@@，希望下面的@@文字能@@够化解这一@@难题@@。

模拟@@电源@@vs数字电源@@

众所周知@@，在@@核@@心@@功率@@转换@@@@方面@@，模拟@@电源@@方案一直是@@行业的@@主角@@，相关的@@产品@@种@@类丰富且久经市场@@考验@@，非常值得信赖@@。不过@@，近几年@@异军突起的@@数字电源@@正在@@打破这种@@市场@@状况@@。

所谓的@@数字电源@@实际上@@就是@@一种@@采用@@数字信号来控制@@开关电源的@@开关状态和@@频率@@@@，并通过@@数字信号处理器@@@@（DSP）、微处理器@@@@（MCU）等@@对@@电源输出@@进行控制@@和@@监测的@@功率@@转换@@@@解决方案@@@@，它具有@@@@高精度@@、高稳定性@@、高可靠性@@@@、高效率且能@@远程控制@@并自@@动调节输出@@电压等@@特点@@。

在@@传统的@@@@模拟@@电源@@中@@@@，变压器电源由@@铁芯和@@线圈组成@@。线圈的@@匝数决定了两端的@@电压比@@。主线圈产生频率@@为@@@@50Hz的@@变化磁场@@，这种@@变化的@@磁场通过@@铁芯传输到@@次级线圈@@，并在@@次级线圈中@@产生感应电压@@，依靠变压器来实现@@@@电压的@@转换@@@@。这种@@模拟@@电源@@的@@缺点是@@@@，由@@于@@线圈和@@铁芯是@@导体@@，因此@@在@@电压转换@@过程中@@会因自@@感电流@@而@@产生能@@量损耗@@，变压器的@@效率很低@@，一般不超过@@35%。另外@@@@，这种@@产品@@的@@体积也比较大@@，会占用较多的@@@@PCB面积@@。

开关电源解决了传统模拟@@电源@@变压器效率低下的@@问题@@，其工作原理是@@@@，在@@电流@@进入@@变压器之前@@@@，通过@@晶体管的@@开关功能@@@@提高线圈的@@频率@@@@，通常@@会将@@@@50HZ的@@电流@@频率@@提高到@@@@数万@@HZ。在@@如@@此高的@@频率@@下@@，磁场变化的@@频率@@也达到@@数万@@HZ，因此@@线圈的@@尺寸将@@大大缩小@@。由@@于@@匝数和@@磁芯体积的@@减少@@@@，热损耗明显降低@@@@。通常@@，开关电源的@@效率能@@达到@@@@90%以@@上@@@@，并且体积非常小@@，输出@@稳定@@，具有@@@@传统模拟@@电源@@难以@@实现@@的@@优点@@。

数字电源@@是@@现代@@电子系统@@@@中@@降低@@功耗@@和@@管理日益增长的@@电源复杂性的@@重要技术@@之一@@。从@@智能@@手持设备@@到@@数据@@服务器@@和@@无@@线@@基站@@@@，数字电源@@的@@管理和@@控制@@提供@@了实时@@智能@@@@，使开发人员能@@够构建自@@动适应环境@@并优化效率的@@电力@@系统@@@@。数字电源@@的@@使用意味着对@@负载@@和@@系统@@温度@@的@@变化可进行自@@动补偿@@，通过@@自@@适应死区控制@@实现@@节能@@@@，动态电压缩放实现@@优秀的@@系统@@性能@@@@@@@@，并在@@各种@@故障@@条件下通过@@强大的@@@@保护@@实现@@安全@@运行@@@@。

从@@技术@@角度看@@，数字电源@@由@@@@DSP或@@MCU控制@@，相对@@@@而@@言@@@@，DSP控制@@的@@电源采用@@数字滤波@@@@，可以@@满足@@复杂的@@电源要求@@@@，实时@@响应速度@@更快@@，电源电压调节性能@@@@更好@@。现在@@@@的@@功率@@模块@@@@IC将@@脉宽调制器@@（PWM）、电感@@、功率@@MOSFET和@@无@@源@@188足彩外@@围@@app 均集成@@到@@一个@@@@小封装@@中@@用于@@高效功率@@转换@@@@@@，因此@@，构建一个@@@@完整的@@数字电源@@系统@@只需几个@@输入@@和@@输出@@端@@，电源的@@设计变得越来越简单@@易行@@。由@@于@@电源模块@@@@IC仅以@@较小的@@@@PCB面积@@即@@可为@@各种@@导轨供电@@，因此@@，系统@@设计者可以@@开发出更紧凑@@、外@@形更小的@@电子产品@@@@。

综合@@来看@@，在@@易于使用且几乎不需要更改工作参数的@@应用中@@@@，我们可以@@通过@@硬件固化来实现@@@@有@@针对@@性的@@应用@@，这种@@情形模拟@@电源@@产品@@更有@@优势@@@@。然而@@@@，在@@复杂的@@多系统@@业务中@@@@，与@@模拟@@电源@@相比@@@@，数字电源@@的@@优势@@@@就显得非常突出@@，比如@@@@数字电源@@是@@通过@@软件编程实现@@的@@@@，其可扩展@@性和@@可重用性允许用户轻松更改工作参数并优化电力@@系统@@@@。另外@@@@，通过@@实时@@过电流@@保护@@和@@管理@@，还能@@有@@效减少@@外@@围设备@@的@@数量@@@@@@。

数字电源@@的@@优势@@@@

有@@关@@数字电源@@的@@优势@@@@@@，我们可以@@归纳为@@以@@下@@几点@@：

实现@@了电源的@@智能@@管理@@，很大限度地提高了系统@@性能@@@@@@和@@效率@@。数字功率@@@@IC通过@@使用功率@@管理总线@@（PMBus）协议的@@@@系统@@管理总线@@（SMBus）彼此通信@@@@，使用支持@@@@SMBus和@@PMBus的@@设备@@进行功率@@转换@@@@提供@@了传统模拟@@电源@@系统@@无@@法实现@@的@@灵活性和@@控制@@@@。通过@@基于@@@@PMBus协议的@@@@I2C通信@@总线@@，主机控制@@器@@能@@轻松管理输出@@电压的@@调整@@、功率@@排序和@@多个@@@@电压轨的@@同步@@。PMBus支持@@的@@数字电源@@模块@@@@IC使高效@@、紧凑和@@智能@@电源的@@设计变得简单@@@@。

有@@效缩短了产品@@的@@开发时@@间@@。新产品@@的@@设计可能@@随时@@都会发生变化@@，比如@@@@增加电源轨@@、电流@@或@@瞬态响应需要调整@@。对@@于@@数字电源@@而@@言@@@@，借助@@SMBus可轻松地将@@新的@@电源轨添加到@@电源管理系统@@中@@@@。

较低的@@运营成本@@@@，包括@@降低@@系统@@@@BOM成本@@，同时@@@@提高可靠性@@@@和@@产品@@寿命@@。有@@了数字电源@@@@，许多系统@@管理和@@电源控制@@功能@@@@可以@@用固件实现@@@@，节省@@了硬件成本@@@@。凭借更少的@@组件和@@全面的@@数字管理保护@@功能@@@@@@，系统@@产品@@可以@@享有@@更高的@@可靠性@@和@@更长的@@使用寿命@@。

当@@今许多电子系统@@@@的@@电源需求即@@使是@@领先的@@模拟@@电源@@也无@@法满足@@@@。数字电源@@具有@@@@很高的@@灵活性和@@适应性@@，效率高且成本@@相对@@@@较低@@，它解决了各种@@应用在@@电力@@方面的@@设计需求@@。

两种@@全数字电源@@设计方案@@

数字电源@@的@@发展并不是@@一成不变的@@@@，始终处于技术@@的@@快速演变中@@@@。数字电源@@的@@定义也会因电源转换@@@@供应商@@的@@不同@@而@@略有@@差异@@。有@@人说它仅是@@在@@模拟@@电源@@基础上@@增加了控制@@回路@@@@，具有@@@@数字接口@@@@，通过@@PMBus添加了数字电源@@功能@@@@@@；有@@人坚持认为@@@@数字电源@@是@@基于@@@@@@MCU或@@DSP解决方案@@的@@全数字控制@@回路@@@@。第一种@@情形因为@@模拟@@功率@@控制@@核@@心@@由@@数字管理电路@@封装@@@@，常常被称@@为@@数字封装@@解决方案@@@@。后@@者则被称@@为@@全数字解决方案@@@@，用户可能@@需要进行大量的@@软件编码@@。

这两种@@数字电源@@解决方案@@各有@@利弊@@。数字封装@@解决方案@@不需要编程来控制@@功率@@转换@@@@@@，但@@无@@法提供@@数字电源@@的@@全部好处@@，另外@@@@还需要补偿回路@@设计@@，这对@@不是@@电源设计专家的@@系统@@设计人员来说可能@@是@@一个@@@@挑战@@。全数字电源@@解决方案@@在@@@@闭环控制@@方案中@@具有@@@@高灵活性@@，但@@需要良好的@@控制@@算法和@@固件设计@@。此外@@@@，为@@了实现@@高系统@@精度@@，需要高分辨率的@@@@A/D电路@@和@@更快的@@时@@钟@@，一定程度上@@会增加电源部分@@的@@成本@@@@。

其实@@，设计电源或@@功率@@转换@@@@器的@@目标很简单@@@@，即@@：在@@输入@@电压或@@负载@@条件发生变化的@@情况下@@，以@@所需的@@电压值提供@@稳定@@、可调节的@@直流输出@@@@。一个@@@@全数字电源@@方案通常@@都会具备@@下面四个@@功能@@@@@@：

能@@发@@PWM波@@，并且具备@@保护@@关断功能@@@@@@；

能@@进行环路@@运算@@；

可实现@@快速@@ADC采样@@；

拥有@@@@常规的@@通信@@接口@@@@@@，如@@I2C、串口等@@@@。

除去这些@@基本功能@@@@@@，全数字电源@@设计还有@@@@@@DSP和@@MCU控制@@之分@@，这个@@又该@@如@@何选择呢@@？

开关电源的@@数字控制@@@@在@@当@@今工业@@中@@变得越来越普遍@@，对@@于@@全数字电源@@设计@@，通用@@MCU的@@基本外@@设@@包括@@@@PWM、模数转换@@器@@@@（ADC）、UART以@@及@@@@定时@@器@@等@@@@。相对@@@@DSP而@@言@@，它欠缺了高分辨率@@PWM（HRPWM）外@@设@@。然而@@@@，就是@@这个@@外@@设@@@@，它的@@作用却非比寻常@@。HRPWM 外@@设@@是@@独立于常规@@PWM模块@@之外@@的@@一个@@@@外@@设@@@@，也是@@对@@全数字电源@@精度影响极大的@@一个@@@@外@@设@@@@。

低成本@@@@、高性能@@@@@@的@@@@@@DSP控制@@器@@具有@@@@增强和@@集成@@的@@电力@@电子外@@围设备@@@@，如@@ADC和@@HRPWM，基于@@DSP的@@数字控制@@@@允许实现@@更多功能@@@@的@@控制@@方案@@@@、多平台@@的@@标准@@控制@@硬件设计以@@及@@@@快速修改设计以@@满足@@特定客户需求的@@灵活性@@。由@@于@@DSP不太容易受到@@老化和@@环境@@变化的@@影响@@，并且具有@@@@更好的@@抗噪声性@@。因此@@，对@@电源精度有@@较高要求@@的@@能@@量转换@@与@@存储@@等@@应用@@，DSP方案可能@@是@@更优的@@选择@@。

TI的@@TMS320F280x是@@32位@@DSP，处理速度@@高达@@@@100MHz，有@@增强的@@外@@围设备@@@@，如@@HRPWM模块@@、转换@@速度@@高达@@@@160ns的@@12位@@A/D转换@@器@@、32x32位@@乘法器@@、32位@@定时@@器@@和@@实时@@@@代@@码调试能@@力@@等@@@@，为@@电源设计人员提供@@了数字控制@@的@@所有@@@@好处@@，并允许实现@@高带@@宽@@，高频电源而@@不牺牲性能@@@@@@。

DSP的@@额外@@计算能@@力@@还允许实现@@复杂的@@非线性控制@@算法@@，将@@多个@@@@转换@@器@@控制@@集成@@到@@同一处理器@@中@@@@，优化总系统@@成本@@@@。在@@基于@@@@TMS320F280x的@@数字控制@@@@DC-DC开关电源的@@设计中@@@@，图@@1显示了需要单信号测量@@@@来实现@@@@@@DC-DC转换@@器@@的@@@@电压模式@@控制@@@@。

其瞬时@@输出@@电压@@Vout由@@电压感测电路@@感测和@@调节@@，然后@@经由@@@@ADC通道输入@@到@@@@DSP。电压环路@@控制@@器@@@@Gc被设计为@@使输出@@电压@@Vout跟踪参考@@Vref，同时@@@@实现@@期望的@@动态性能@@@@@@。

该@@控制@@器@@的@@数字化输出@@@@U为@@降压调节器开关@@Q1提供@@占空比命令@@。该@@命令输出@@用于@@计算片上@@@@PWM模块@@中@@定时@@器@@比较寄存器的@@适当@@值@@。PWM模块@@使用该@@值来生成@@PWM输出@@（当@@前@@@@情况为@@@@PWM1），PWM1输出@@最终驱动降压转换@@器@@开关@@Q1。

图@@1：基于@@TMS320F280x 的@@数字控制@@@@DC-DC转换@@器@@解决方案@@简化@@框图@@@@（图@@源@@：Texas Instruments）

在@@基于@@@@MCU控制@@的@@全数字电源@@设计中@@@@，STMicroelectronics的@@STM32数字电源@@（D-Power）产品@@组合包括@@@@STM32产品@@系列@@的@@多个@@@@产品@@线@@@@，涵盖了从@@入门级到@@高性能@@@@@@@@，包括@@带@@有@@嵌入式@@高分辨率定时@@器@@@@（HRTimer）的@@STM32F3、STM32G4 和@@ STM32H7 MCU。

该@@计时@@器作为@@@@一种@@功能@@@@强大且灵活的@@脉冲宽度调制@@（PWM）发生器@@，可提供@@高达@@@@184ps的@@分辨率@@。当@@STM32F3、STM32G4和@@STM32H7 MCU包含@@模拟@@组件时@@@@，其产品@@编号@@变成@@STM32F334、STM32G474和@@STM32H743。

STM32 D-Power 生态系统@@还为@@数字电源@@领域@@从@@初学者到@@专家级开发人员提供@@了开发上@@的@@@@便利@@，比如@@@@B-G474E-DPOW1 探索套件@@就是@@一个@@@@完整的@@数字电源@@解决方案@@@@，并且是@@一种@@基于@@@@STM32G474RET6 MCU的@@完整演示与@@开发平台@@@@，它充分利用了@@HRTimer的@@性能@@@@@@，帮助设计人员以@@数字电源@@为@@原型应用@@，快速实现@@降压@@-升压转换@@@@。

图@@2：B-G474E-DPOW1 探索套件@@（图@@源@@：STMicroelectronics）

随着@@MCU技术@@的@@进步@@，HRPWM外@@设@@并非@@DSP独有@@@@。NXP的@@数字信号控制@@器@@@@（DSC）在@@一个@@@@芯片@@中@@集成@@了@@微控制@@器@@@@@@（MCU）的@@功能@@@@@@和@@强大的@@@@数字信号处理@@（DSP）的@@功能@@@@@@，适用于@@@@从@@通用@@嵌入式@@市场@@到@@电机控制@@和@@功率@@变换等@@各种@@应用@@。

在@@数字电源@@领域@@@@，NXP近年@@来推出@@的@@全新@@@@DSC产品@@，针对@@新的@@数字电源@@应用集成@@了@@高性能@@@@@@的@@@@@@@@CPU内核@@@@的@@@@智能@@控制@@外@@设@@@@，如@@皮秒@@级精度的@@@@eFlexPWM、高速且触发灵活的@@@@ADC、带@@同步斜坡生成的@@@@DAC、高速可靠的@@比较器@@@@、多模式@@内置@@运放@@OPAMP，以@@及@@@@灵活配置@@的@@@@XBAR和@@事件触发发生器@@@@。这些@@外@@设@@的@@灵活组合使得@@@@DSC能@@够针对@@不同@@的@@开关模式@@电源@@（SMPS）拓扑结构@@，实现@@不同@@的@@控制@@功能@@@@和@@高效率的@@设计@@。

MC56F8xx 32位@@DSP是@@NXP新一代@@入门级@@DSC产品@@，基于@@高性能@@@@@@@@56800EX DSP内核@@@@，频率@@高达@@@@100MHz，它还是@@@@NXP第一款@@集成@@数字签名算法安全@@子系统@@@@@@（DSASS）和@@高速低功耗@@运算放大器的@@@@DSC产品@@。

此外@@@@，MC56F81xxx系列@@对@@@@MC56F82xxx系列@@进行了许多功能@@@@增强@@，包括@@增强的@@@@DMA功能@@@@（eDMA），可配置@@逻辑事件发生器@@@@（EVTG），双@@1.6MSps 12位@@ADC和@@完全@@PMBus支持@@，为@@功率@@转换@@@@应用提供@@了极具成本@@效益的@@解决方案@@@@。

图@@3：MC56F81xxx系列@@系统@@框图@@@@@@（图@@源@@：NXP）

结语@@

数字电源@@转换@@@@市场@@约@@占电源转换@@@@市场@@的@@@@50%。这一@@市场@@的@@增长@@主要归因于工业@@@@、通信@@、计算和@@汽车@@电子@@产品@@的@@各种@@数字电源@@系统@@中@@越来越多地采用@@@@AC/DC电源转换@@@@、隔离电源转换@@@@@@、DC/DC功率@@转换@@@@、DC/AC功率@@转换@@@@、功率@@调节@@、有@@源功率@@滤波@@等@@@@。

未来@@几年@@@@，数字电源@@转换@@@@市场@@的@@需求预计@@将@@大幅增长@@，Future Market Insights（FMI）的@@分析@@认为@@@@@@，数字电源@@转换@@@@市场@@将@@从@@@@2022年@@的@@@@176.06亿@@美元@@增长到@@@@2029年@@的@@@@383.40亿@@美元@@，2022-2029年@@期间@@的@@复合年@@增长率@@达到@@@@11.8%。而@@中@@国将@@成为@@数字电源@@转换@@@@市场@@中@@表@@现非常突出的@@市场@@@@，预计@@中@@国将@@在@@@@2022-2029年@@间@@在@@数字电源@@转换@@@@市场@@的@@复合年@@增长率@@将@@高达@@@@14.1%。

如@@果说几年@@前@@数字电源@@还是@@一个@@@@概念@@，那么@@，如@@今@@的@@数字电源@@技术@@在@@数据@@中@@心等@@电力@@密集型应用中@@已获广泛应用@@。通过@@使用数字电源@@模块@@@@，系统@@设计者可以@@为@@更多系统@@功能@@@@节省@@@@PCB空间@@，减少@@产品@@开发时@@间@@，降低@@研发成本@@@@，并快速将@@新产品@@推向市场@@@@。通过@@数字控制@@和@@高可靠性@@@@@@，可以@@优化系统@@运行@@@@，以@@实现@@低功耗@@和@@更长的@@使用寿命@@。

全数字电源@@解决方案@@主要借助@@通用@@@@MCU或@@DSP实现@@，然而@@@@，MCU和@@DSP并不是@@专门为@@电源设计的@@产品@@@@，通常@@需要过多的@@编码和@@固件设计时@@间@@，这使得@@全数字电源@@解决方案@@的@@设计变得困难@@。这一@@过程对@@有@@着数年@@设计经验@@的@@模拟@@电源@@工程师而@@言@@存在@@着非常大的@@挑战@@。为@@此@@，各数字电源@@方案的@@供应商@@在@@提供@@产品@@的@@同时@@@@@@，基本都会同步提供@@配套的@@开发工具@@或@@开发板@@@@，使得@@这一@@困境得到@@了极大的@@缓解@@，进一步推动了数字电源@@方案的@@普及@@应用@@。

尽管@@如@@此@@，我们还必须认清一个@@@@事实@@，那就是@@模拟@@电源@@仍将@@存在@@一段时@@间并占据@@较大的@@市场@@份额@@@@@@，与@@当@@今市场@@上@@的@@@@数字电源@@和@@谐共处@@。

本文转载自@@@@：贸泽电子@@微信公众号@@@@

不靠电池@@供电@@的@@超低功耗@@@@@@MCU将@@会如@@何@@？答案令人吃惊@@

judy — Wed, 21 Jun 2023 08:45:39 +0000

作者@@：Adam Kimmel，来源@@：贸泽电子@@微信公众号@@@@

效率的@@重要性与@@生俱来@@。通过@@利用@@效率优势@@让@@额外@@资源@@的@@支出发挥出更大价值@@，可以@@提高性能@@@@@@@@，尽量降低@@成本@@@@并减少@@浪费@@。能@@量收集提供@@了一种@@利用环境@@能@@量为@@电气设备@@供电的@@方法@@。对@@于@@使用电池@@的@@设备@@@@，能@@量收集可以@@延长电池@@的@@使用寿命或@@完全替代@@电池@@的@@能@@量贡献@@。

超低功耗@@@@ (ULP) MCU是@@能@@量收集的@@合理选择@@。这些@@器件常用于@@可穿戴@@技术@@@@、无@@线@@传感@@器和@@其他需要延长电池@@使用寿命的@@边缘应用中@@@@。接下来我们将@@介绍下能@@量收集在@@实践中@@的@@@@工作原理@@，这有@@助于理解能@@量收集对@@@@ULP MCU的@@价值@@。

1. 能@@量收集的@@工作原理@@

原则上@@来说@@，能@@量收集是@@一个@@@@简单@@的@@概念@@。它要解决的@@问题是@@主要能@@源@@@@（电池@@、燃料@@、电网@@@@）数量@@有@@限@@。而@@且@@，尽管@@有@@取之不竭的@@环境@@能@@量可供捕获@@@@，但@@这些@@能@@量无@@法@@100%转换@@为@@可用能@@量@@。这也是@@风力涡轮机成为@@大型可再生能@@源@@@@的@@原因@@。涡轮机从@@风中@@接收势能@@@@，使叶片围绕转子旋转@@，而@@转子与@@发电机相连产生电能@@@@。其他大规模环境@@能@@源@@包括@@太阳能@@@@@@、海浪和@@地热等@@@@。
可穿戴@@设备@@和@@无@@线@@传感@@器等@@较小尺寸的@@技术@@产品@@可以@@收集动能@@@@、热能@@或@@环境@@电磁辐射@@能@@@@。这些@@能@@量形式的@@每一种@@都使用不同@@的@@机制将@@源功率@@转换@@@@为@@可用能@@量@@@@。每种@@能@@源@@的@@效用和@@实用性都是@@重要的@@考虑因素@@，因为@@具体应用可能@@会限制能@@量转换@@所需设备@@的@@尺寸和@@质量@@。

热辐射对@@无@@线@@传感@@器很有@@用@@，因为@@传感@@器的@@设计和@@放置可同时@@@@利用两种@@形式的@@能@@源@@@@。在@@车上@@@@，靠近道路@@的@@传感@@器可以@@接受来自@@柏油路@@的@@辐射热@@。而@@其他传感@@器则可以@@利用来自@@高振动@@位@@置@@（例如@@@@靠近车轮或@@发动机部件@@）的@@动能@@@@。对@@于@@超低功耗@@@@@@MCU，从@@人类用户的@@运动中@@回收的@@动能@@@@是@@目前@@@@非常实用的@@可转换@@能@@量形式@@。

2. 超低功耗@@@@MCU的@@机遇@@

由@@于@@ULP MCU的@@主要应用是@@可穿戴@@技术@@@@，因此@@以@@极低的@@系统@@功耗处理边缘数据@@至@@关重要@@。能@@量收集减少@@了对@@可穿戴@@技术@@电池@@的@@能@@量需求@@，电池@@的@@能@@量有@@限@@，需要在@@电量耗尽后@@定期充电或@@更换@@。电池@@的@@废弃处理也存在@@挑战@@，因为@@电池@@所用的@@材料不易回收@@。ULP MCU能@@量收集器通过@@压电@@@@@@、电磁或@@摩擦电发电机捕获@@动@@（机械@@）能@@。

压电@@

“压电@@”一词源自@@希腊语@@，意为@@挤压或@@按压@@。动能@@压缩压电@@材料@@，产生电场@@。工程师根据@@@@预期的@@机械@@负载@@和@@电场密度选择材料@@，并平衡其功率@@贡献潜力与@@材料特性@@@@，这些@@特性@@会在@@电场存在@@时@@使材料变形@@。这些@@相互竞争的@@因素使设计人员能@@够优化能@@量收集器对@@反复增加主电池@@功率@@所做的@@贡献@@。一些估计表@@明@@，动力运动平均可为@@@@ULP MCU的@@主电源增加@@10mW。

电磁辐射@@

另一种@@用于@@小型@@MCU的@@能@@量收集技术@@是@@电磁辐射@@@@。无@@线@@电@@、红外@@线@@、紫外@@线和@@微波@@通过@@空气携带@@辐射能@@@@。环境@@电磁波@@使磁场中@@的@@@@结构振动@@@@，通过@@特定尺寸的@@磁铁和@@气隙设计将@@机械@@振动@@能@@转换@@为@@电能@@@@。这种@@方法能@@为@@系统@@贡献大约@@@@0.3mW的@@收集功率@@@@。

摩擦电纳米@@发电机@@

ULP MCU的@@最终转换@@介质是@@摩擦电纳米@@发电机@@@@ (TENG)。该@@技术@@将@@@@[不同@@]材料应用于@@承受机械@@运动@@（如@@旋转@@、振动@@、摆动和@@膨胀@@/收缩@@）摩擦的@@表@@面@@。电极支撑这些@@材料@@，回收由@@材料摩擦产生的@@电荷不平衡@@（静电@@）所产生的@@能@@量@@。这种@@方法提供@@的@@补充功率@@是@@压电@@的@@十分之一@@，大约@@为@@@@1-1.5mW。

结语@@

对@@于@@可穿戴@@技术@@和@@无@@线@@传感@@器网@@络@@@@，超低功耗@@@@MCU的@@日常应用大概消耗数十毫瓦的@@功率@@@@。锂离子电池@@是@@以@@合适的@@时@@长提供@@电力@@的@@绝佳选择@@。但@@电池@@在@@寒冷天气的@@敏感性和@@用户对@@延长电池@@寿命的@@需求推动着当@@前@@@@技术@@不断突破极限@@。通过@@压电@@@@、电磁辐射@@和@@摩擦电源收集机械@@能@@@@，可为@@电池@@提供@@高达@@@@10%的@@辅助寿命@@。

随着@@电阻和@@电流@@负载@@技术@@的@@不断优化@@，这些@@技术@@的@@持续改进最终可能@@会让@@@@ULP MCU器件中@@不再需要电池@@@@。这是@@一场微型电池@@开发与@@增强动力之间的@@@@竞赛@@，无@@论哪种@@方式@@，消费者都是@@最后@@的@@赢家@@。

作者@@介绍@@：
Adam Kimmel拥有@@@@近@@20年@@执业工程师@@、研发经理和@@工程内容撰稿人经验@@。

他编写过白皮书@@、网@@站副本@@、案例研究以@@及@@@@@@188金宝搏@@ 文章@@，内容涉及@@汽车@@@@、工业@@/制造@@业@@、科技和@@电子等@@垂直市场@@@@。Adam拥有@@@@化学和@@机械@@工程学位@@@@，并且是@@工程和@@技术@@内容写作公司@@ASK Consulting Solutions, LLC的@@创始人兼总负责人@@。

“解剖@@”便携式@@医疗设备@@@@@@，看看里面都有@@啥@@？

judy — Tue, 28 Mar 2023 01:50:56 +0000

本文转载自@@@@：贸泽电子@@微信公众号@@@@

三年@@来对@@抗新冠病毒的@@经历@@，让@@人们充分认识到@@自@@身健康管理的@@重要性@@，并由@@此@@带@@动了便携式@@医疗设备@@@@@@在@@家庭环境@@中@@的@@@@应用@@。因为@@能@@远程监测@@、非侵入式@@，甚至@@是@@可穿戴@@的@@便携式@@医疗设备@@@@@@@@，可随时@@为@@人们提供@@基础的@@生命体征监测数据@@@@，有@@效减少@@人们对@@身体健康的@@焦虑以@@及@@@@前@@往医院的@@就诊次数@@。

综合@@来看@@，便携式@@医疗设备@@@@@@的@@采用@@率大幅上@@升主要源于两大因素@@。首先@@是@@新技术@@的@@加持@@，通过@@在@@@@设备@@中@@引入的@@新技术@@显著提高了其实@@用性@@、准确性以@@及@@@@易访问性@@。其次@@，根据@@@@联合国经济和@@社会事务部发布@@的@@@@@@《2022年@@世界人口展望@@》报告@@，2022年@@全球将@@有@@@@7.71亿@@人年@@满@@65岁@@，到@@2030年@@全球将@@有@@@@9.94亿@@老年@@人@@，到@@2050年@@这一@@数字将@@达到@@@@16亿@@，随着@@全球老年@@人口数量@@的@@快速增长@@，对@@健康状况监测的@@需求也成为@@了推动便携式@@医疗设备@@@@@@市场@@增长的@@另一重要因素@@。

在@@实际应用中@@@@，便携式@@医疗设备@@@@@@的@@作用不仅仅是@@测试@@和@@监测一些生理参数@@，有@@些设备@@现在@@@@还被赋予记录和@@数据@@分析@@功能@@@@@@。比如@@@@，电子血压计@@，在@@简单@@而@@快速地完成测量@@后@@@@，它不仅将@@当@@前@@@@测量@@结果直观@@地呈现给被测人员@@，同时@@@@还能@@将@@这些@@数据@@存储@@@@备用@@，以@@达到@@长期追踪血压变化的@@目的@@@@。现在@@@@的@@胰岛素计大多配备有@@通信@@端口@@（IR/无@@线@@），可将@@实时@@测量@@的@@数据@@传输到@@@@PC或@@胰岛素泵@@，为@@实施长期的@@治疗提供@@辅助作用@@。

可以@@看到@@@@，基于@@应用场景的@@考虑@@，便携式@@医疗设备@@@@@@大多是@@电池@@供电@@@@、尺寸小@@、易于操作的@@手持设备@@@@，无@@论多么小巧的@@便携式@@医疗设备@@@@@@也是@@一个@@@@@@“五脏俱全@@”的@@精密电子产品@@@@。因此@@，工程师在@@设计这类产品@@时@@并不会感到@@轻松@@，这里面有@@很多@@设计技巧@@。

便携式@@医疗设备@@@@@@市场@@分析@@@@

在@@过去几年@@中@@@@，便携式@@医疗设备@@@@@@（PMD）的@@使用日益广泛@@，多种@@因素的@@组合@@，包括@@技术@@进步@@、降低@@公共卫生成本@@的@@压力@@以@@及@@@@让@@更广泛的@@患者群体能@@够获得卫生解决方案@@的@@愿望@@，都在@@推动@@PMD市场@@的@@增长@@。

Research And Markets的@@研究发现@@，2022年@@全球便携式@@医疗设备@@@@@@市场@@的@@收入将@@达到@@@@573亿@@美元@@。在@@2022年@@至@@@@2027年@@的@@@@预测期内@@，市场@@将@@以@@@@9.2%的@@稳健复合年@@增长率成长@@。到@@2027年@@，便携式@@医疗设备@@@@@@市场@@的@@总市值将@@达到@@@@969.3亿@@美元@@。按产品@@类型划分@@，到@@2027年@@，用于@@诊断和@@监测目的@@的@@产品@@对@@市场@@的@@贡献率接近@@44%，预计@@将@@主导整个@@便携式@@医疗设备@@@@@@市场@@@@。2022年@@至@@@@2027年@@，亚太地区便携式@@医疗设备@@@@@@市场@@的@@复合年@@增长率@@将@@达到@@@@10.4%。

图@@1：全球便携式@@医疗和@@保健设备@@市场@@预计@@到@@@@@@2030年@@将@@达到@@@@1,374.3亿@@美元@@（图@@源@@：Data Bridge Market Research）

Data Bridge Market Research的@@分析@@表@@明@@，2022年@@便携式@@医疗和@@保健设备@@市场@@为@@@@645.8亿@@美元@@，预计@@到@@@@2030年@@将@@达到@@@@1,374.3亿@@美元@@，2023年@@至@@@@2030年@@期间@@，复合年@@增长率为@@@@9.9%。其中@@@@，可穿戴@@设备@@和@@其他便携式@@技术@@的@@日益普及@@是@@推动市场@@增长的@@关键因素之一@@，将@@这些@@设备@@用于@@远程监测患者的@@健康状况还能@@有@@效降低@@医疗成本@@@@。

便携式@@医疗设备@@@@@@设计挑战与@@解决方案@@@@

便携式@@医疗设备@@@@@@当@@前@@@@面临的@@挑战是@@@@，它不仅要具备@@远程连接@@功能@@@@@@，同时@@@@还需要保持所有@@@@采集数据@@的@@质量和@@响应能@@力@@@@，当@@然@@，便携性也要做重点考虑@@。之所以@@有@@@@“便携式@@”医疗设备@@@@这一@@说法@@，主要相对@@@@医院使用的@@大型医疗设备@@@@而@@言@@@@，医院的@@设备@@大多是@@轮式的@@@@，搬动起来比较困难@@。今天的@@@@“便携式@@”医疗设备@@@@不仅方便运输@@，甚至@@很多@@还是@@@@“可穿戴@@”的@@。这些@@变化给设计师的@@设计工作带@@来了@@诸多挑战@@。

如@@果我们对@@便携式@@医疗设备@@@@@@进行@@“解剖@@”就会发现@@，有@@几个@@@@功能@@@@块是@@大多数便携式@@家用和@@消费型医疗设备@@@@通用@@的@@@@，即@@：生物传感@@器@@、传感@@器输入@@的@@@@放大和@@模数转换@@@@、电池@@和@@电源管理@@、低功耗@@微控制@@器@@@@或@@数字信号处理器@@@@（DSP）、用户界面或@@显示@@、人机界面@@（HMI）以@@及@@@@数据@@接口@@@@@@（无@@线@@和@@有@@线@@）。

图@@2：便携式@@医疗设备@@@@@@主要系统@@构成框图@@@@（图@@源@@：网@@络@@）

微控制@@器@@@@（MCU）/DSP

便携式@@医疗设备@@@@@@可生成大量原始数据@@@@，保存和@@处理数据@@@@、识别变化@@、提供@@反馈@@、支持@@与@@大型系统@@的@@连接@@以@@及@@@@执行@@诊断算法的@@能@@力@@通常@@是@@系统@@微控制@@器@@@@的@@重要功能@@@@@@。然而@@@@，超低功耗@@@@和@@高性能@@@@@@往往是@@相互矛盾的@@@@，在@@此过程中@@@@，以@@平衡的@@方式考虑系统@@处理要求@@和@@功耗约@@束是@@非常重要的@@@@。

如@@英飞凌@@@@PSoC 62系列@@是@@@@Arm Cortex-M4和@@Arm Cortex-M0+CPU的@@组合体@@，该@@产品@@基于@@超低功耗@@@@@@40nm平台@@，具有@@@@低功耗@@闪存@@技术@@@@、可编程数字和@@模拟@@资源@@@@以@@及@@@@一流的@@@@CAPSENSE用于@@触摸和@@接近应用的@@@@技术@@@@。PSoC 62具有@@@@高达@@@@2MB的@@闪存@@@@，使医疗@@/保健设备@@能@@够在@@@@一个@@@@低功耗@@平台@@上@@实现@@多种@@功能@@@@@@，包括@@健康诊断的@@传感@@器融合@@、图@@形@@显示和@@直观@@的@@用户界面等@@@@。在@@安全@@性方面@@，内置@@了硬件加密加速器@@、内存和@@外@@围保护@@单元@@@@。是@@一款@@专为@@可穿戴@@设备@@@@、便携式@@医疗设备@@@@@@、智能@@家居@@等@@应用而@@设计的@@低功耗@@微控制@@器@@@@@@。

图@@3：PSoC 62系列@@系统@@框图@@@@@@（图@@源@@：英飞凌@@）

从@@架构@@来看@@，Analog Devices的@@MAX32690微控制@@器@@@@是@@一个@@@@带@@@@FPU微控制@@器@@@@和@@@@BLE 5的@@片上@@系统@@@@（SoC），具有@@@@Arm Cortex-M4F CPU、大型闪存@@和@@@@@@SRAM存储@@器以@@及@@@@新一代@@@@Bluetooth 5.2。该@@设备@@将@@处理能@@力@@与@@可穿戴@@设备@@应用所需的@@连接@@性@@结合起来@@。RISC-V内核@@@@可处理时@@序关键控制@@器@@任务@@，使程序员无@@需担心蓝牙中@@断延迟@@@@。加密工具@@箱@@（CTB）提供@@高级安全@@功能@@@@@@，包括@@用于@@快速椭圆曲线数字签名算法@@（ECDSA）的@@MAA、高级加密标准@@@@（AES）引擎@@、TRNG、SHA-256哈希和@@安全@@引导加载程序@@。内部代@@码和@@@@SRAM空间@@可以@@通过@@两个@@四位@@@@SPI就地执行@@@@（SPIXF和@@SPIXR）接口@@扩展@@到@@片外@@@@，每个@@@@接口@@最多@@512MB。

图@@4：MAX32690微控制@@器@@@@系统@@简化@@框图@@@@（图@@源@@：Analog Devices）

便携式@@医疗设备@@@@@@的@@关键设计考虑是@@低功耗@@@@，这是@@出于需要延长电池@@寿命的@@考量@@。其他要求@@还包括@@更快的@@上@@市时@@间@@、低成本@@@@、可靠性@@、小尺寸以@@及@@@@更高的@@集成@@度@@。Microchip公司的@@@@SmartFusion FPGA将@@便携式@@医疗设备@@@@@@设计人员所需的@@所有@@@@功能@@@@结合到@@一个@@@@芯片@@中@@@@，创造了一个@@@@真正的@@可编程@@SoC解决方案@@，比传统的@@@@固定功能@@@@微控制@@器@@@@具有@@@@更大的@@灵活性@@。

SmartFusion设备@@的@@核@@心@@是@@嵌入式@@@@ARM Cortex-M3处理器@@内核@@@@@@。通过@@其硬件乘法器和@@除法器@@，这款@@@@32位@@RISC处理器@@提供@@了高性能@@@@@@@@：约@@125 Dhrystone MIPS。便携式@@医疗设计必须与@@各种@@生物传感@@器@@直接连接@@@@，SmartFusion FPGA的@@可编程模拟@@部分@@或@@模拟@@前@@端@@@@（AFE）包含@@所需的@@@@188足彩外@@围@@app ，如@@模数转换@@器@@@@@@（ADC）和@@数模转换@@器@@@@（DAC）。

每个@@@@SmartFusion FPGA最多包含@@三个@@@@12位@@逐次逼近寄存器@@（SAR）ADC，能@@够在@@@@12位@@模式@@下@@以@@@@500Ksps（10位@@模式@@下@@550ksps，8位@@模式@@下@@600ksps）运行@@。为@@了处理另一个@@@@方向的@@信号@@，每个@@@@设备@@都配备了一个@@@@一阶@@∑-ΔDAC，以@@500Ksps的@@速度@@提供@@有@@效的@@@@12位@@分辨率@@。除了@@MCU、FPGA和@@可配置@@模拟@@之外@@@@，SmartFusion FPGA还集成@@了@@大量闪存@@和@@@@@@SRAM存储@@器以@@及@@@@全面的@@时@@钟生成和@@管理电路@@@@。处理器@@及@@其外@@围设备@@通过@@多层高性能@@@@@@总线@@（AHB）矩阵@@（ABM）互连@@。ABM还为@@处理器@@及@@其外@@围设备@@提供@@了与@@@@FPGA结构和@@嵌入式@@@@模拟@@功能@@@@通信@@的@@路@@径@@。

图@@5：SmartFusion FPGA系统@@框图@@@@（图@@源@@：Mouser）

电池@@和@@电源管理@@

对@@便携式@@医疗设备@@@@@@而@@言@@@@，简单@@的@@系统@@因功耗非常低可以@@使用一次性电池@@@@，较大的@@系统@@则需使用各种@@不同@@尺寸的@@可充电电池@@和@@电池@@组@@。当@@需要使用医疗系统@@时@@@@，并不总是@@有@@时@@间等@@待充电@@。动态电源路@@径管理和@@其他功能@@@@可以@@在@@向系统@@供电的@@同时@@@@独立地为@@电池@@充电@@，而@@无@@需在@@运行@@前@@等@@待电池@@充电@@。便携式@@医疗设备@@@@@@的@@使用寿命可能@@从@@数天@@、数月@@@@，甚至@@到@@数年@@不等@@@@，因此@@，电源优化设计颇具挑战性@@。

MAX14663是@@带@@电缆@@检测的@@便携式@@医疗设备@@@@@@电源管理解决方案@@@@，集成@@了@@一个@@@@高效的@@单电池@@锂离子开关充电器@@，适用于@@@@空间@@有@@限的@@便携式@@应用@@（比如@@@@便携式@@血糖仪@@）。MAX14663嵌入了专利@@ModelGauge，能@@准确估计可充电锂离子电池@@的@@可用容量@@。此外@@@@，还集成@@了@@升压转换@@@@器和@@@@LED电流@@吸收器@@，用于@@为@@@@OLED显示器@@或@@@@LED背光供电@@。内部电缆@@检测电路@@使@@MAX14663能@@够识别是@@否存在@@未通电@@/未连接@@的@@@@USB电缆@@。便携式@@系统@@可以@@使用该@@信息来智能@@地选择其操作模式@@@@，从@@而@@提升精度并降低@@测量@@误差@@。MAX14663还包括@@一种@@超低功耗@@@@密封模式@@@@，可显著降低@@待机电流@@@@，并在@@长时@@间储存期间保持电池@@电量@@。该@@模式@@延长了电池@@的@@保质期@@，并通过@@立即@@开箱使用改善了客户体验@@。

图@@6：MAX14663典型应用功能@@@@框图@@@@（图@@源@@：Analog Devices）

数据@@接口@@@@

现在@@@@，便携式@@医疗电子设备@@的@@数据@@接口@@@@已经从@@有@@线@@RS232接口@@转变@@为@@有@@线和@@无@@线@@以@@太网@@@@连接@@@@、短距离和@@长距离无@@线@@连接@@@@@@。新的@@接口@@可以@@实现@@建筑物中@@所有@@@@设备@@的@@联网@@@@，包括@@患者家中@@的@@@@设备@@@@。

Silicon Labs为@@便携式@@医疗设备@@@@@@提供@@了多种@@紧凑型无@@线@@解决方案@@@@，例如@@@@尺寸为@@@@@@4x4 x 0.3 mm的@@EFR32BG22蓝牙低功耗@@@@（BLE）SoC。BG22是@@无@@线@@@@Gecko系列@@平台@@的@@一部分@@@@，拥有@@@@优秀的@@超低传输和@@接收功率@@和@@高性能@@@@@@@@。其中@@@@的@@@@BGM220S是@@RF认证@@的@@低功耗@@蓝牙@@模块@@@@，配有@@天线@@，尺寸为@@@@6 x 6 mm。出色的@@@@RF技术@@与@@低功耗@@@@Arm Cortex-M33内核@@@@的@@@@组合提供@@了出色的@@@@能@@源@@效率@@，可使钮扣电池@@寿命延长到@@多达@@十年@@@@。此外@@@@，紧凑型模块@@和@@@@SoC可以@@灵活地设计更小@@、更吸引人的@@设备@@@@，为@@内存和@@电池@@留出更大的@@空间@@@@。该@@SoC的@@目标应用@@包括@@蓝牙网@@状网@@络@@低功耗@@节点@@、便携式@@医疗保健和@@健身设备@@@@、智能@@门锁等@@@@。

图@@7：EFR32BG22系统@@框图@@@@（图@@源@@：Silicon Labs）

显示技术@@@@

作为@@@@一名设计工程师@@，显示器@@选择是@@高度优先的@@@@，显示模块@@通常@@代@@表@@@@BOM表@@上@@第一@@、第二或@@第三个@@昂贵的@@项目@@。便携式@@医疗设备@@@@@@中@@的@@@@显示器@@选择也必须遵循低功耗@@睡眠模式@@@@，大多数显示器@@驱动器都会具有@@@@超低功耗@@@@模式@@@@，并且能@@够通过@@使用@@PWM背光控制@@来降低@@亮度@@，或@@者@@在@@@@OLED技术@@的@@情况下@@，只需使用正确的@@命令或@@寄存器设置@@。

触摸屏控制@@@@（TSC）是@@实现@@便携式@@医疗设备@@@@@@便利性的@@关键因素@@，它取代@@了传统的@@@@键盘@@，大大减小了设备@@的@@整体尺寸@@。TSC实现@@了菜单驱动的@@功能@@@@@@选择@@、输入@@输出@@数据@@显示的@@微调和@@放大@@，显著增强了设备@@的@@易用性@@。所选解决方案@@的@@静电@@@@（ESD）处理能@@力@@是@@实施@@TSC时@@需要考虑的@@重要因素@@。

传感@@器接口@@和@@信号链技术@@@@

正确的@@信号链对@@于@@温度@@@@、脉搏@@、血糖读数和@@其他生物传感@@器@@非常重要@@。在@@大多数应用中@@@@，设计者试图@@在@@毫伏噪声中@@找到@@微伏级信号@@。由@@于@@目标信号的@@@@AC特性@@，需要有@@一个@@@@与@@高通滤波@@方案配合@@良好的@@放大器@@，以@@及@@@@性能@@@@优异的@@模数转换@@器@@@@@@。现在@@@@，市场@@上@@一些集成@@度较高的@@@@MCU产品@@早已将@@这些@@功能@@@@吸收到@@产品@@中@@@@，构成了功能@@@@强大的@@@@@@SoC解决方案@@，比如@@@@前@@面介绍的@@@@Microchip公司的@@@@SmartFusion FPGA。

结语@@

便携式@@医疗设备@@@@@@的@@特点在@@于其低功耗@@@@、可靠性@@和@@经济高效的@@传感@@器技术@@@@。它们有@@助于早期发现各种@@疾病@@，包括@@糖尿病和@@心血管疾病@@，这些@@便携式@@设备@@的@@使用减少@@了用户的@@就诊次数@@。将@@便携式@@医疗设备@@@@@@用于@@医疗保健行业@@，可以@@简化@@和@@改善患者的@@护理过程@@，它们将@@来自@@医院或@@医生办公室的@@护理带@@到@@用户家中@@@@，为@@患者提供@@更多的@@便利@@。

如@@今@@，便携式@@医疗设备@@@@@@在@@全球监测和@@管理医疗状况方面发挥着至@@关重要的@@作用@@。越来越多的@@设备@@通过@@新技术@@的@@助力@@，比如@@@@集成@@新的@@无@@线@@通信@@技术@@@@，从@@而@@产生更智能@@@@@@、直观@@、联网@@的@@设备@@甚至@@是@@可穿戴@@设备@@@@。而@@这些@@设备@@正在@@广泛地参与@@到@@对@@人们健康的@@监测和@@追踪过程@@，有@@的@@甚至@@还成为@@辅助的@@诊断工具@@@@。基于@@这些@@变化@@，便携式@@医疗设备@@@@@@的@@系统@@设计也要紧跟市场@@趋势@@，在@@功耗@@、系统@@性能@@@@@@、连接@@性@@、成本@@以@@及@@@@尺寸上@@都要有@@充分的@@考量@@，设计人员的@@工作任重而@@道远@@。

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